კავიტაციის ეროზიის ტესტირება
კავიტაციის ეროზია ხდება მატერიალურ ზედაპირებზე, რომლებიც ექვემდებარება ინტენსიურ ულტრაბგერით კავიტაციას. კავიტაციის ეროზიის ტესტირება არის სწრაფი მეთოდი მასალების ან საფარის ეროზიის წინააღმდეგობის გასაზომად ინტენსიური სტრესის და სხვა ეროზიის ფაქტორების მიმართ. ის უზრუნველყოფს მარტივ რაოდენობრივ გაზომვას ხარისხის კონტროლისთვის და სასარგებლოა მასალის კვლევის ან საფარის ფორმულირების დროს.
რატომ გამოვიყენოთ კავიტაციის ეროზიის ტესტირება?
მიმდინარე ეროზიას ან კოროზიას შეიძლება დასჭირდეს ნაწილების რეგულარული შეცვლა ან ზედაპირის საფარის განახლება. მასალის ზედაპირის ეროზია მექანიკური ან ქიმიური ზემოქმედებით არის ნელი პროცესი, რაც იწვევს მასალის ზედაპირის თანდათანობით განადგურებას. მაშასადამე, მასალის ეროზიის წინააღმდეგობის ან სითხეებისა და ნალექების ეროზიული ეფექტის შეფასება შეიძლება იყოს ძალიან შრომატევადი პროცესი.
ულტრაბგერითი კავიტაციის ეროზიის ტესტირება ავლენს მასალის ზედაპირს კონტროლირებად, ინტენსიურ, განმეორებით სტრესის ციკლებს. ეს იწვევს მასალის ზედაპირის მნიშვნელოვან ეროზიას მოკლე დროში. თქვენ შეგიძლიათ სწრაფად გაზომოთ ეროზიის წინააღმდეგობა წარმოებაში ხარისხის რეგულარული კონტროლისთვის, შემომავალი მასალების შეფასებისთვის ან კვლევისა და განვითარების დროს.
სტანდარტული აპლიკაციები მოიცავს მეტალურგიულ ტესტირებას, საფარის ფორმულირების ტესტირებას, საფარის გამოყენების ტესტირებას ან სითხეებში ეროზიის ინჰიბიტორების შეფასებას.
UIP1000hdT (1000W, 20kHz) კავიტაციის ეროზიის ტესტის დაყენება
რატომ იწვევს კავიტაცია ზედაპირის ეროზიას?
ულტრაბგერითი მოწყობილობები, როგორიცაა UP400St (400 ვატი, 24 კჰც) ან UIP1000hdT (1000 ვატი, 20 კჰც) აკავშირებს ულტრაბგერით ვიბრაციას სითხეებში, როგორიცაა წყალი. სითხეში ვიბრაციის სწრაფი ორმხრივი მოძრაობა წარმოქმნის და იშლება კავიტაციის ბუშტებს. როდესაც ბუშტები იშლება, მაღალი ლოკალიზებული მექანიკური სტრესი ხდება სითხეში და დაუცველ მატერიალურ ზედაპირებზე. 1000კმ/სთ-მდე სითხის ჭავლები და 1000ატმ-მდე ადგილობრივი წნევა იწვევს მასალის ზედაპირზე სწრაფ დაღლას. ამან შეიძლება ამოიღოს ოქსიდის ან პასივაციის ფენები, საფარები ან დაბინძურება. ამან შეიძლება გამოიწვიოს მყარი მასალების, როგორიცაა ფოლადი, ტიტანი, ალუმინი, პლასტმასის ან მინა ორმოები. აქედან გამომდინარე, კავიტაციის ეროზიის ტესტირება არის დესტრუქციული ტესტირების მეთოდი.
კავიტაციის ეროზია 40 მმ ტიტანის ზედაპირზე
როგორ მუშაობს კავიტაციის ეროზიის ტესტირება?
მასალის ზედაპირის კავიტაციის ეროზია იწვევს მასალის თანდათანობით დაკარგვას. თქვენ შეგიძლიათ მარტივად გაზომოთ მატერიალური დანაკარგი მასალის ზუსტი სასწორზე აწონვით განსაზღვრული კავიტაციის ეროზიის ზემოქმედებამდე და მის შემდეგ. ტიპიური წონის ცვლილება კავიტაციის ეროზიის ტესტისთვის არის 1-დან 30 მგ-მდე. შემდგომი სტანდარტიზაციისთვის შეგიძლიათ გამოთვალოთ მოცულობის დაკარგვა წონის დაკლების მასალის სიმკვრივის გაყოფით. შეღწევადობის საშუალო სიღრმე (MDP) გამოითვლება მოცულობის დანაკარგის გაყოფით ნიმუშის ზედაპირის ფართობზე. გარდა ამისა, შეგიძლიათ გაზომოთ ორმოების სიღრმე ან გადაადგილებული მოცულობა. თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ მიკროსკოპული ანალიზი ეროზიის ნიმუშის შესახებ დამატებითი ხარისხობრივი ინფორმაციის მისაღებად.
როდესაც იყენებთ Hielscher ულტრაბგერითი მოწყობილობას კავიტაციის ეროზიის ტესტირებისთვის, შეგიძლიათ წინასწარ დააყენოთ ტემპერატურის დიაპაზონი და წნევის დიაპაზონი, რომელზეც გსურთ მუშაობა. თქვენ შეგიძლიათ დაარეგულიროთ ბგერითი ამპლიტუდა. ყველა პარამეტრი კონტროლდება, ნაჩვენებია და პროტოკოლირებულია SD ბარათზე. თქვენ არ გჭირდებათ რაიმე საკუთრების პროგრამული უზრუნველყოფის ინსტალაცია. თუ გსურთ, შეგიძლიათ აკონტროლოთ და აკონტროლოთ ულტრაბგერითი პროცესი თქვენი ჩვეულებრივი ვებ-ბრაუზერიდან, თუ ულტრაბგერითი მოწყობილობას თქვენს კომპიუტერს აკავშირებთ ეთერნეტის კაბელის საშუალებით (შედის).
კავიტაციის ეროზია ტიტანის ზედაპირზე
რა არის ASTM G32 სტანდარტული მეთოდი კავიტაციის ეროზიისთვის ვიბრაციული აპარატის გამოყენებით?
ASTM G32-16 სტანდარტი აღწერს კავიტაციის ეროზიის სტანდარტიზებულ მეთოდს. იგი განსაზღვრავს მარტივ, კონტროლირებად და რეპროდუცირებად ტესტს სხვადასხვა მასალის კავიტაციის ეროზიის წინააღმდეგობის რაოდენობრივი დასადგენად და შესადარებლად. ATSM G32-16 სპეციფიკაციები სასარგებლოა თქვენი შედეგების სხვა პუბლიკაციებთან შედარებისთვის. თუ გსურთ განახორციელოთ კავიტაციის ეროზიის ტესტირება ხარისხის კონტროლში, ჩვენ გირჩევთ კავიტაციის ეროზიის ტესტის პროტოკოლის ადაპტირებას თქვენს კონკრეტულ მოთხოვნებთან. მოხარული ვიქნებით დაგეხმაროთ კავიტაციის ეროზიის ტესტის პროტოკოლის შემუშავებაში. ASTM-G32-ის შესაბამისად კავიტაციის ეროზიის ტესტირების შესახებ დამატებითი ინფორმაციისთვის გთხოვთ, დააწკაპუნოთ აქ!
რატომ უნდა გამოვიყენო ენერგიის ლიმიტი დროის ლიმიტის ნაცვლად?
ბევრი პუბლიკაცია და ეროზიის ტესტის პროტოკოლი განსაზღვრავს კავიტაციის ექსპოზიციის დროს. Hielscher-ის ულტრაბგერით მოწყობილობებში შეგიძლიათ წინასწარ დააყენოთ ბგერითი დრო და სისტემა გაჩერდება ამ დროის გასვლის შემდეგ. ამის შემდეგ შეგიძლიათ გამოთვალოთ შედეგად მიღებული კავიტაციის ეროზიის სიჩქარე მმ/სთ ან მმ3/სთ. დროის ლიმიტი მისაღებია, მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ არ შეცვლით რაიმე პარამეტრს, როგორიცაა სითხის დონე, ამპლიტუდა, წნევა, ტემპერატურა, სითხის შემადგენლობა ან უფსკრული სონოტროდსა და მასალის ზედაპირს შორის. თუ რომელიმე ეს პარამეტრი შეიცვლება, ასევე შეიცვლება ხმოვანი გამოსხივების ძალა და კავიტაციის ინტენსივობა. მნიშვნელოვანია, რომ სითხეში მიწოდებული ფაქტობრივი წმინდა სიმძლავრე არ უნდა იცვლებოდეს ტესტის ხანგრძლივობის განმავლობაში.
Hielscher ულტრაბგერით მოწყობილობებში შეგიძლიათ დააყენოთ ენერგიის ლიმიტი. ამ შემთხვევაში, ულტრაბგერითი მოწყობილობა გაჩერდება მას შემდეგ, რაც მან მიაწოდა მითითებული ულტრაბგერითი ენერგია. Hielscher მოწყობილობა აჩვენებს და ჩაიწერს პარამეტრებს, როგორიცაა რეალური წმინდა სიმძლავრე, ამპლიტუდა, წნევა და სითხის ტემპერატურა. სიმძლავრის რყევები ან პარამეტრების მიზანმიმართული ცვლილებები კომპენსირებული იქნება ენერგიის ლიმიტის გამოყენებისას. ამის შემდეგ შეგიძლიათ მიუთითოთ შედეგად მიღებული კავიტაციის ეროზიის სიჩქარე მმ/კვტსთ, მმ3/კვტსთ ან მგ/კვტსთ.
თუ ნიმუშს აწონავთ კავიტაციის ეროზიის ინტერვალებს შორის, შეგიძლიათ შექმნათ მრუდი, რომელიც აჩვენებს წონის ზღვრულ დაკლებას (წონის დაკლების სიჩქარე თითოეულ ენერგეტიკულ ინტერვალში) კუმულატიურ ენერგიაზე.
უფრო ზუსტი შედეგებისთვის, მოწყობილობას შეუძლია შეასრულოს ავტომატური კალიბრაცია (30 წამი). ეს ზომავს სიმძლავრეს ყველა ამპლიტუდის დაყენებისთვის ჰაერში გარემო წნევის დროს. Hielscher მოწყობილობა იყენებს ამ კალიბრაციის მონაცემებს რეალურ დროში ძალიან ზუსტი წმინდა სიმძლავრის მნიშვნელობების მისაცემად.
კავიტაციის ეროზიის ტესტის ნიმუში (ASTM G32 – 16)
შესაცვლელი წვერი ASTM G32-სთვის – კავიტაციის ეროზიის ტესტი
რა გავლენას ახდენს კავიტაციის ეროზიაზე?
ულტრაბგერითი კავიტაცია იწვევს კავიტაციის ეროზიას. რაც უფრო ინტენსიურია ულტრაბგერითი კავიტაცია, მით უფრო სწრაფია ეროზია. უფრო ინტენსიურმა კავიტაციამ შეიძლება გაანადგუროს მასალის ზედაპირები, რაც ძალიან რბილმა კავიტაციამ საერთოდ ვერ დააზიანოს. ასე რომ, შესაძლოა საჭირო იყოს მინიმალური ინტენსივობა თქვენი მასალის ეროზიის შესამოწმებლად.
ულტრაბგერითი ამპლიტუდა
ვიბრაციის ამპლიტუდა არის ყველაზე მნიშვნელოვანი პარამეტრი ბგერითი ინტენსივობისთვის და შედეგად მიღებული კავიტაციის ინტენსივობისთვის. უფრო მაღალი ამპლიტუდები წარმოქმნის უფრო ინტენსიურ კავიტაციას. ულტრაბგერითი ამპლიტუდა მითითებულია მიკრონი, როგორც პიკ-პიკი. Hielscher ულტრაბგერითი მოწყობილობები საშუალებას გაძლევთ დაარეგულიროთ ამპლიტუდა ფართო დიაპაზონში. მორგების შემდეგ, მოწყობილობა ინარჩუნებს ამპლიტუდას მორგებულ დონეზე ყველა დატვირთვის პირობებში. ეს მნიშვნელოვანი მახასიათებელია იმისათვის, რომ გქონდეთ კონტროლირებადი და განმეორებადი კავიტაციის ტესტირების პირობები.
Hielscher ულტრაბგერითი მოწყობილობები საშუალებას გაძლევთ ჩაატაროთ კავიტაციური ეროზიის ტესტირება 2 მიკრონიდან 200 მიკრონი ან მეტი ამპლიტუდებით.
სითხის წნევა სონიკაციის დროს
კავიტაციის ეროზიის ტესტირების მრავალი სტანდარტული პროტოკოლი იყენებს ულტრაბგერით კავიტაციას გარემოს წნევაზე. თხევადი წნევა მეორე ყველაზე მნიშვნელოვანი ფაქტორია ბგერითი ინტენსივობისთვის. ატმოსფერული წნევის 10%-ით მატება გაზრდის ხმოვანობის ინტენსივობას დაახლოებით 10%-ით. უფრო ინტენსიური კავიტაცია ამცირებს კავიტაციის ეროზიის გარკვეული ხარისხის მისაღწევად საჭირო დროს. ხშირად ერთი ნიმუშის გამოცდას შეიძლება დასჭირდეს სადღაც 15-დან 120 წუთამდე. თუ ბევრი ნიმუში გაქვთ შესამოწმებელი, უფრო მაღალ წნევაზე მუშაობამ შეიძლება მნიშვნელოვნად შეამციროს თითოეული ტესტის დრო. ტესტები 5 ბარგზე (73 psig) მოითხოვს დაახლ. 80%-ით ნაკლები დრო თითოეული ტესტისთვის.
Hielscher აწვდის წნევის მჭიდრო ტესტ უჯრედებს ციფრული წნევის სენსორით კავიტაციის ეროზიის ტესტირებისთვის. წნევის მჭიდრო უჯრედის გამოყენებით, თქვენ შეგიძლიათ აკონტროლოთ და შეინარჩუნოთ წნევა ყოველი ტესტის დროს. ულტრაბგერითი გენერატორი მუდმივად აკონტროლებს წნევის სენსორს და აფიქსირებს რეალურ წნევას Excel-თან თავსებად CSV ფაილზე SD ბარათზე (მოდის). Hielscher აწვდის წნევის რეგულატორებს სამუშაო წნევის დასაყენებლად და შესანარჩუნებლად.
როგორც სტანდარტული Hielscher წნევის მჭიდრო ტესტის უჯრედები კავიტაციის ეროზიის ტესტირებისთვის შეფასებულია 5 ბარგამდე (73 psig). 300 ბარგამდე (4350 psig) უფრო მაღალი წნევა ხელმისაწვდომია მოთხოვნით.
ულტრაბგერითი სიხშირე
ზოგადად, კავიტაციის ეროზიის ტესტირება იყენებს დაბალი სიხშირის მაღალი ინტენსივობის ულტრაბგერას 18-30 kHz დიაპაზონში. ამ დიაპაზონში სიხშირის ცვალებადობა ძალიან შეზღუდულია კავიტაციის ინტენსივობაზე. Hielscher-ის ყველა მოწყობილობა მუშაობს მუდმივ სიხშირეზე.
სიმაღლეზე რეგულირებადი საცდელი უჯრედი კავიტაციის ეროზიის ტესტირებისთვის (ASTM G32-16)
მანძილი სონოტროდიდან
შესამოწმებელი მასალა შეიძლება დამონტაჟდეს სონოტროდზე ან სონოტროდის ქვეშ. შეგიძლიათ გააკეთოთ ხრახნიანი მასალის ნიმუში და დაამონტაჟოთ იგი ულტრაბგერითი სონოტროდის ბოლომდე. ამ შემთხვევაში, ნიმუში ვიბრირებს მითითებულ ულტრაბგერითი ამპლიტუდაზე და წარმოქმნის კავიტაციას მის ზედაპირზე. ეს მოითხოვს ზუსტ დამუშავებას და ყველა მასალა არ არის შესაფერისი ამ ვარიანტისთვის.
ალტერნატიულად, შეგიძლიათ დააფიქსიროთ ნაწილი ან ნიმუში ახლოს ტიტანის სონოტროდის ქვეშ. ამ შემთხვევაში, ტიტანის სონოტროდი წარმოქმნის კავიტაციას და მასალის ზედაპირი ექვემდებარება კავიტაციას. ეს არის უფრო მოსახერხებელი ვარიანტი, რადგან თქვენ შეგიძლიათ მოათავსოთ სხვადასხვა ზომის ან ფორმის ნიმუში სატესტო უჯრედში. თუ იყენებთ უფრო დიდ სონოტროდს, როგორიცაა 50 მმ ან 80 მმ დიამეტრის სონოტროდი, შეგიძლიათ რამდენიმე ნაწილის გამოვლენა კავიტაციის ეროზიის დროს. ეს ძალიან სასარგებლოა, როცა დღეში ბევრი ნაწილის ტესტირება გიწევთ, მაგ. ხარისხის კონტროლისთვის.
ორივე შემთხვევაში ძალიან მნიშვნელოვანია მანძილი ულტრაბგერითი სონოტროდსა და მის გვერდით მატერიალურ ზედაპირს შორის. ზოგადად, კავიტაციის ეროზია უფრო სწრაფია მცირე მანძილის გამოყენებისას. ტიპიური მანძილი მერყეობს 0.2-დან 15 მმ-მდე. საბოლოო შედეგებისთვის, თქვენ უნდა გამოიყენოთ იგივე მანძილი ყველა ტესტისთვის.
თხევადი ტემპერატურა
უფრო თბილი სითხე იწვევს ულტრაბგერითი კავიტაციის დაბალ ინტენსივობას. სითხეში მექანიკური ვიბრაციის ენერგიის შეყვანა გამოიწვევს სითხის გაცხელებას. ყოველი კავიტაციის ეროზიის ტესტის დროს მუდმივი ტემპერატურის შესანარჩუნებლად სითხე უნდა გაცივდეს. Hielscher აწვდის ქურთუკი კონტეინერებს და ჟაკეტით დახურულ წნევას მჭიდრო უჯრედებს. ალტერნატიულად შეგიძლიათ გამოიყენოთ გამაგრილებელი ხვეული ჭიქაში ან შეგიძლიათ ჩადოთ ჭიქა ყინულის აბაზანაში. გამაგრილებელი, რომელიც გადის ქურთუკში ან გაგრილების ხვეულში, შლის სითხეს სითბოს.
Hielscher ულტრაბგერითი მოწყობილობები, როგორიცაა UP400St ან UIP1000hdT მოყვება PT100 ტემპერატურის ზონდი (შედის). ულტრაბგერითი გენერატორი მუდმივად აკონტროლებს სითხის რეალურ ტემპერატურას და აფიქსირებს ტემპერატურას Excel-თან თავსებადი CSV ფაილზე SD ბარათზე (მოდის). თქვენ შეგიძლიათ დააყენოთ გენერატორი, რათა შეაჩეროს კავიტაციის ეროზიის ტესტირება, თუ სითხის ტემპერატურა ძალიან გადახრის თქვენს დადგენილ წერტილს, მაგ. არასაკმარისი გაგრილების სიმძლავრის გამო. გენერატორს შეუძლია განაახლოს ბგერითი მოქმედება ავტომატურად, როდესაც სითხე კვლავ მიაღწია მითითებულ ტემპერატურას.
კავიტირებადი სითხე
ზოგადად კავიტაციის ეროზიის ტესტირება იყენებს წყალს, როგორიცაა გამოხდილი წყალი. სხვადასხვა სითხეები აჩვენებენ განსხვავებულ კავიტაციის მახასიათებლებს. თუ წყალი კოროზიულია თქვენი მასალისთვის, შეგიძლიათ შეამოწმოთ ალტერნატიული სითხეები, როგორიცაა დაბალი სიბლანტის სილიკონის ზეთები ან ორგანული გამხსნელები, რათა აღმოიფხვრას ან შეამციროს კოროზიული ფაქტორი. ალტერნატიულად, შეგიძლიათ სითხე უფრო კოროზიული გახადოთ, მაგ. pH-ის შეცვლით ან უფრო აბრაზიული აბრაზიული ნაწილაკების დამატებით. თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ კავიტაციის ეროზიის ტესტირება სითხეების ეროზიულობისა და კოროზიულობის შესაფასებლად, როგორიცაა საბურღი ტალახი ან კოროზიის ან ეროზიის ინჰიბიტორების ეფექტურობის შესაფასებლად.
დამუშავება
როდესაც თქვენ აწარმოებთ ნაწილს ან ნიმუშს, CNC დამუშავება, დაფქვა ან გაპრიალება იწვევს მარცვლის სტრუქტურის დაზიანებას მასალის ზედაპირთან ახლოს. ეს ამცირებს ეროზიის წინააღმდეგობას.
პასივაციის/ოქსიდის ფენები
ძალიან ხშირად ეროზია და კოროზია ერთდროულად ხდება. წყალი, როგორიცაა გამოხდილი, დემინერალიზებული ან დეიონიზებული წყალი, შეიძლება იყოს კოროზიული მრავალი მასალისთვის. ულტრაბგერითი კავიტაცია ხელს უწყობს კოროზიას. პასივაციის ფენები, მაგ. ანოდირებული ალუმინის დროს, გაზრდის მასალის ზედაპირის წინააღმდეგობას ეროზიისა და კოროზიის მიმართ.
რა შეზღუდვები აქვს კავიტაციის ეროზიის ტესტირებას?
ზოგიერთ ელასტომერს შეიძლება დასჭირდეს ძალიან ინტენსიური კავიტაციის ექსპოზიცია, რათა აჩვენოს რაიმე კავიტაციის ეროზია. ამ შემთხვევაში, სონიკაციით ზეწოლის ქვეშ მყოფი უჯრედის გარეშე შეიძლება არ აჩვენოს რაიმე გაზომვადი ეფექტი.
ASTM G32 -16 15.9მმ სონოტროდი შესაცვლელი წვერით
შაბლონის ტესტის პროტოკოლი კავიტაციის ეროზიის ტესტირებისთვის
შეგიძლიათ ჩამოტვირთოთ ჩვენი შაბლონის სამუშაო ფურცელი შემდეგ ფორმატებში: PDF, Microsoft Excel XLS, ან ვაშლის ნომრები.
სამუშაო ფურცლის ნიმუში კავიტაციის ეროზიის ტესტირებისთვის