મૅરીન બ્રૉન્ઝ કોટિંગ્સના વ્યવહારીક કવેનેશન ઇરોઝન ટેસ્ટિંગ

કેવિટેશન વિક્ષેપ પરિક્ષણ સૌથી વધુ ઉપયોગી થાય છે જયારે તે નિયંત્રિત પ્રયોગશાળા એક્સપોઝરને વાસ્તવિક ઇજનેરી સમસ્યાને જોડે છે. એક ઔદ્યોગિક ઉદાહરણ છે દરિયાકીય ઘટકોના જેવાં કે જહાજનાં સ્ટીરિંગ્સ અને પ્રોપેલર્સ માટે કેવિટેશન-પ્રતિકારક બ્રોંજ કોટિંગસનો મૂલ્યાંકન કરવો. આ ભાગો એવા ઝોનમાં કાર્ય કરે છે જ્યાં સ્થાનિક દાબમાં ફેરફારો વાયપોર બબલ્સ ઉત્પન્ન કરી શકે છે જે સપાટી નજીક ગૂંચી પડે છે, અને નાની, ઊંચી તીવ્રતા ધરાવતી અસર લોડો બનાવે છે. સમય સાથે, આ પિટિંગ, થાકનો નુકસાન, કોટિંગ નિષ્ફળતા અને સામગ્રીના નુકસાનનું સર્જન કરે છે.

બ્રોંજ કોટિંગ્સનું કેવિટેશન વિક્ષેપ પરીક્ષણ

હૌઅર એટ અલ દ્વારા કરવામાં આવેલા અભ્યાસમાં, કોલ્ડ સ્પ્રેઇંગ, ગરમ છંટકાવ, એચવીઓએફ છંટકાવ અને આર્ક સ્પ્રેઇંગ દ્વારા ઉત્પાદિત કાંસ્ય કોટિંગ્સની તુલના કાસ્ટ નિકલ એલ્યુમિનિયમ બ્રોન્ઝ અને શિપબિલ્ડિંગ સ્ટીલ સામે કરવામાં આવી હતી. કેન્દ્રિય પ્રશ્ન સરળ હતો: કઈ કોટિંગ પ્રક્રિયા કાંસ્ય સપાટી ઉત્પન્ન કરી શકે છે જે દરિયાઇ સેવા માટે પૂરતા લાંબા સમય સુધી પોલાણના સંપર્કમાં ટકી શકે છે? તેનો જવાબ આપવા માટે, સંશોધકોએ એએસટીએમ જી 32-16 પર આધારિત પોલાણ ધોવાણ પરીક્ષણનો ઉપયોગ કર્યો હતો, જેમાં પરીક્ષણ સિસ્ટમ તરીકે Hielscher UIP1000hdT અલ્ટ્રાસોનિક વાઇબ્રેટરી સિસ્ટમનો સમાવેશ થાય છે.

પરીક્ષણ શરતો અને સ્વચાલિત ડેટા રેકોર્ડિંગનું ચોક્કસ નિયંત્રણ

સોનિકેટર UIP1000hdT પરીક્ષણ આ પ્રકારના પરીક્ષણ માટે સારી રીતે અનુકૂળ છે કારણ કે તે પોલાણ ધોવાણ પરીક્ષણ માટે ઉપયોગમાં લેવાતી શ્રેણીમાં ઉચ્ચ-તીવ્રતા, ઓછી આવર્તન અલ્ટ્રાસાઉન્ડ પહોંચાડે છે. 1000-વોટ સોનિકેટરનો ઉપયોગ કરીને પોલાણ ધોવાણ પરીક્ષણ સેટઅપ 20 kHz પર કાર્ય કરે છે, અને ચોક્કસ પ્રક્રિયા મોનિટરિંગ, કંપનવિસ્તાર નિયંત્રણ, તાપમાન માપન અને પરીક્ષણ ડેટાના સ્વચાલિત પ્રોટોકોલિંગને મંજૂરી આપે છે. આ કાર્યો મહત્વપૂર્ણ છે કારણ કે પોલાણની તીવ્રતા કંપનવિસ્તાર, પ્રવાહી તાપમાન, પ્રવાહી દબાણ, સોનોટ્રોડ ભૂમિતિ અને સોનોટ્રોડ અને નમૂના વચ્ચેના અંતર પર મજબૂત રીતે આધાર રાખે છે.

(એ) સોનિકેટર યુઆઇપી 1000 એચડી (પરોક્ષ પદ્ધતિ) સાથે એએસટીએમ જી 32-16 અનુસાર પોલાણ ધોવાણ પરીક્ષણ. બધા પરીક્ષણ પરિમાણો નજીવી મૂલ્યો છે; સહનશીલતા ધોરણમાં સૂચિબદ્ધ છે.
(બી) ધોવાણ-સમયના વળાંકમાં યોજનાબદ્ધ તબક્કાઓ અને પરીક્ષણ પ્રક્રિયામાં લાક્ષણિક પરિમાણો.
ગ્રાફિક્સ અને અભ્યાસ: હૌઅર ©એટ અલ., 2021.

કાંસ્ય કોટિંગ્સની અલ્ટ્રાસોનિક પોલાણ ધોવાણ પરીક્ષણ

For the marine bronze coating example, the test was performed in the indirect ASTM G32 arrangement. In this configuration, the specimen is not attached to the vibrating horn. Instead, the ultrasonic sonotrode generates cavitation in distilled water, and the coated specimen is fixed beneath the sonotrode at a defined gap. Hauer et al. used a 0.5 mm distance between sample and sonotrode, a frequency of 20 kHz, and a peak-to-peak amplitude of 50 µm. The test liquid was distilled water, held at approximately room temperature, around 25 °C.

નમૂનાની તૈયારી એ એક મહત્વપૂર્ણ પગલું છે. પોલાણના સંપર્કમાં આવતા પહેલા, કોટેડ સપાટીઓ તબક્કાવાર જમીન પર હતી અને 4μm ની નીચે એક સરસ હીરાના ઘર્ષક સુધી પોલિશ કરવામાં આવી હતી. આ છૂટક રીતે જોડાયેલા કણો અથવા સપાટીની અનિયમિતતાઓના પ્રભાવને ઘટાડે છે જે અન્યથા તરત જ અલગ થઈ શકે છે અને ધોવાણ વળાંકને વિકૃત કરી શકે છે. ધ્યેય કોટિંગને સારું દેખાડવાનું નથી, પરંતુ પ્રજનનક્ષમ પ્રારંભિક સ્થિતિ બનાવવાનું છે જેથી માપવામાં આવેલા સમૂહ નુકસાન નબળી સપાટીની તૈયારીને બદલે પોલાણ પ્રતિકારને પ્રતિબિંબિત કરે છે.

અલ્ટ્રાસોનિક પોલાણ ધોવાણ પરીક્ષણની પ્રક્રિયા અને તેના પરિણામો

The practical test procedure is straightforward. First, each specimen is cleaned, dried, and weighed on a precision balance. It is then mounted in the test cell beneath the sonotrode BS4d22 of the sonicator UIP1000hdT with the 0.5 mm gap set carefully and repeatably. The sonicator is operated at the defined amplitude and frequency, while the liquid temperature is controlled to prevent heating from changing cavitation intensity. After a defined exposure interval, the specimen is removed, cleaned, dried, and weighed again. This sequence is repeated over increasing, material-dependent exposure intervals until a complete erosion curve is obtained.
The raw measurement is mass loss. For engineering comparison, this mass loss is converted into volume loss using the material density. The volume loss is then divided by the exposed surface area to determine mean erosion depth. From the erosion-depth curve, the researcher can calculate characteristic erosion parameters such as maximum erosion rate, terminal erosion rate, and mean depth of erosion. Hielscher also notes that erosion can be reported as mass, volume, or penetration depth per time or per delivered ultrasonic energy, depending on the chosen protocol.

એડજસ્ટેડ કોટિંગ ગુણવત્તા પરિમાણોના કાર્ય તરીકે સરેરાશ ધોવાણ depthંડાઈ, એન. પાવડર એનીલિંગ અને આમ પાવડર શક્તિમાં ઘટાડો ઉચ્ચ કોટિંગ ગુણો સુધી પહોંચવા માટે સક્ષમ કરે છે. ઇન્સર્ટ્સ 100 મિનિટના પોલાણ પરીક્ષણ સમય પછી પ્રાપ્ત સપાટીના નુકસાનને બતાવે છે.
ગ્રાફ્સ અને અભ્યાસ: હૌઅર ©એટ અલ., 2021.

હૌઅર અભ્યાસનો એક મહત્વપૂર્ણ પાઠ એ છે કે પ્રારંભિક ધોવાણ દર ભ્રામક હોઈ શકે છે. ઉષ્મીય અને ગતિશીલ રીતે છંટકાવ કરેલા કોટિંગમાં ઘણીવાર ઉચ્ચ પ્રારંભિક સામગ્રીનું નુકસાન જોવા મળ્યું હતું, ત્યારબાદ નીચા, વધુ સ્થિર ધોવાણ દર દર્શાવવામાં આવ્યો હતો. આ કારણોસર, હૌઅર એટ અલ. લાંબા ગાળાના કોટિંગ પ્રદર્શનના વધુ પ્રતિનિધિ સૂચક તરીકે ટર્મિનલ ધોવાણ દરનો ઉપયોગ કરે છે. તેમની 120 મિનિટની સરખામણીમાં, ટર્મિનલ ધોવાણ દરનું મૂલ્યાંકન મુખ્યત્વે પરીક્ષણના બીજા ભાગમાંથી, 60 મિનિટથી વધુ, સ્થિર વર્તણૂકને વધુ સારી રીતે પકડવા માટે કરવામાં આવ્યું હતું.

પરીક્ષણના પરિણામો બતાવે છે કે શા માટે નિયંત્રિત કંપન પોલાણ ઉપકરણ મૂલ્યવાન છે. કાસ્ટ નિકલ એલ્યુમિનિયમ બ્રોન્ઝે લગભગ 0.40 μm / h નો ટર્મિનલ ધોવાણ દર પ્રાપ્ત કર્યો હતો. ઑપ્ટિમાઇઝ થયેલ હૂંફાળું છંટકાવ કરેલું કાંસ્ય 0.57 μm / h સુધી પહોંચ્યું, જે કાસ્ટ સંદર્ભની નજીક છે. શિપબિલ્ડિંગ સ્ટીલ પર ઑપ્ટિમાઇઝ આર્ક-સ્પ્રેડ કોટિંગ લગભગ 1.02 μm / h સુધી પહોંચ્યું, જ્યારે ઑપ્ટિમાઇઝ એચવીઓએફ કોટિંગ લગભગ 1.74 μm / h સુધી પહોંચ્યું. જ્યારે આ કોટિંગ્સ કાસ્ટ પ્રોપેલર બ્રોન્ઝ સાથે સંપૂર્ણપણે મેળ ખાતા ન હતા, ત્યારે પણ તેઓએ નાટકીય રીતે શિપબિલ્ડિંગ સ્ટીલને પાછળ છોડી દીધું હતું; અધ્યયન અહેવાલ આપે છે કે આર્ક-સ્પ્રે કરેલા અને એચવીઓએફ-સ્પ્રે કોટિંગ્સે વીએલ-એ સ્ટીલ કરતાં અનુક્રમે લગભગ 26 ગણો અને 16 ગણો વધુ સારો પોલાણ પ્રતિકાર પ્રાપ્ત કર્યો છે.

તમારા પોલાણ ધોવાણ પરીક્ષણો માટે વાઇબ્રેટરી ઉપકરણ તરીકે સોનિકેટરનો ઉપયોગ કરો

�

For laboratories and coating developers, the key to reproducible results is strict control of the test parameters: sonotrode amplitude, frequency, sonotrode-to-sample distance, liquid temperature, liquid chemistry, specimen preparation, weighing intervals, and erosion-rate calculation. With these conditions defined, the Hielscher UIP1000hdT provides a practical and repeatable way to translate ultrasonic cavitation into quantitative coating-performance data.

પોલાણ ધોવાણ પરીક્ષણ માટે નમૂના વર્કશીટ

 
You can find instructions for Cavitation Erosion Tests here!

ASTM G32 Cavitation Erosion Test Setup

The sonicators UIP500hdT, UIP1000hdT, UIP15000hdT and UIP2000hdT are suitable for ASTM G32 testing. We can supply each of these units with an accurate કંપનવિસ્તાર માપન પ્રોટોકોલ સોનોટ્રોડ ટીપ પર યાંત્રિક કંપનવિસ્તારની. અમે સોનોટ્રોડ BS4d22 (22mm વ્યાસ) અને સ્ટેન્ડ ST2 સાથે આમાંથી કોઈપણ ઉપકરણનો ઉપયોગ કરવાની ભલામણ કરીએ છીએ.

બદલી શકાય તેવી ટીપ સાથે ASTM G32 -16 15.9mm Sonotrode

ડિઝાઇન, ઉત્પાદન અને કન્સલ્ટિંગ – જર્મનીમાં બનાવેલ ગુણવત્તા

Hielscher ultrasonicators તેમના ઉચ્ચતમ ગુણવત્તા અને ડિઝાઇન ધોરણો માટે જાણીતા છે. મજબૂતાઈ અને સરળ કામગીરી ઔદ્યોગિક સુવિધાઓમાં અમારા અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સના સરળ એકીકરણને મંજૂરી આપે છે. ખરબચડી પરિસ્થિતિઓ અને માંગવાળા વાતાવરણને Hielscher અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સ દ્વારા સરળતાથી નિયંત્રિત કરવામાં આવે છે.

Hielscher Ultrasonics એ ISO પ્રમાણિત કંપની છે અને ઉચ્ચ-પ્રદર્શન અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સ પર વિશેષ ભાર મૂકે છે જેમાં અત્યાધુનિક ટેકનોલોજી અને વપરાશકર્તા-મિત્રતા દર્શાવવામાં આવે છે. અલબત્ત, Hielscher અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સ CE અનુરૂપ છે અને UL, CSA અને RoHs ની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરે છે.

સાહિત્ય / સંદર્ભો