Hielscher 초음파 기술

캐비테이션 침식 테스트

캐비테이션 침식은 강렬한 초음파 캐비테이션에 노출되는 재료 표면에서 발생합니다. 캐비테이션 침식 테스트는 강렬한 응력 및 기타 침식 인자에 대한 재료 또는 코팅의 침식 저항을 측정하는 빠른 방법입니다. 품질 관리를 위한 간편한 정량 적 측정을 제공하며 재료 연구 또는 코팅 제형 중에 유용합니다.

왜 캐비테이션 침식 테스트를 사용합니까?

지속적인 침식 이나 부식 부품의 정기적인 교체 또는 표면 코팅의 갱신을 요구할 수 있습니다. 기계적 또는 화학적 영향으로 인한 재료 표면 침식은 재료 표면이 점진적으로 파괴되는 느린 공정입니다. 따라서, 재료 의 침식 저항 또는 액체 및 슬러리의 침식 효과의 평가는, 매우 시간이 많이 소요되는 과정이 될 수 있다.
초음파 캐비테이션 침식 테스트는 재료 표면을 제어, 강렬한 반복 응력 사이클에 노출시다. 이로 인해 짧은 시간에 재료 표면이 크게 침식됩니다. 생산, 들어오는 재료 의 평가 또는 연구 개발 중에 정기적인 품질 관리를 위해 침식 저항을 신속하게 측정할 수 있습니다.
표준 응용 분야에는 야금 테스트, 코팅 제형 테스트, 코팅 적용 테스트 또는 액체내의 침식 억제제 평가가 포함됩니다.

UIP1000hdT (1000 와트 초음파 전력)를 가진 캐비테이션 침식 테스트 설치

UIP1000hdT (1000W, 20kHz) 캐비테이션 침식 테스트 설정

캐비테이션이 표면 침식을 일으키는 이유는 무엇입니까?

UP400St (400 와트, 24kHz) 또는 UIP1000hdT (1000 와트, 20kHz)와 같은 초음파 장치는 초음파 진동을 물과 같은 액체에 결합시고 있습니다. 액체의 진동의 빠른 상호 이동은 캐비테이션 기포를 생성하고 붕괴시킴을 일으킵니다. 기포가 붕괴되면 액체와 노출된 재료 표면에서 높은 국부적 인 기계적 응력이 발생합니다. 최대 1000km/h의 액체 분사와 최대 1000atm의 국부적인 압력은 재료 표면에 빠른 피로를 유발합니다. 이것은 산화물 또는 패시베이션 층, 코팅 또는 오염을 제거 할 수 있습니다. 그것은 강철, 티타늄, 알루미늄, 플라스틱 또는 유리와 같은 고체 물질의 피팅을 일으킬 수 있습니다. 따라서 캐비테이션 침식 테스트는 파괴적인 테스트 방법입니다.

40mm 티타늄 표면에 캐비테이션 침식

40mm 티타늄 표면에 캐비테이션 침식

캐비테이션 침식 테스트는 어떻게 작동합니까?

재료 표면의 캐비테이션 침식은 점진적인 재료 손실을 일으킵니다. 정의된 캐비테이션 침식 노출 전후에 정밀 한 스케일로 재료를 계량하여 재료 손실을 쉽게 측정할 수 있습니다. 캐비테이션 침식 테스트에 대한 일반적인 체중 변화는 1과 30mg 사이입니다. 추가 표준화를 위해 중량 손실을 재료 밀도로 나누어 체적 손실을 계산할 수 있습니다. 평균 침투 깊이(MDP)는 체적 손실을 시편 표면적으로 나누어 계산합니다. 또는 피팅 깊이 또는 변위된 체적을 측정할 수 있습니다. 현미경 분석을 사용하여 침식 패턴에 대한 추가 정성적 정보를 얻을 수 있습니다.
캐비테이션 침식 테스트를 위해 Hielscher 초음파 장치를 사용하면 작업하려는 온도 범위와 압력 범위를 미리 설정할 수 있습니다. 초음파 진폭을 조정할 수 있습니다. 모든 매개 변수는 SD 카드에 모니터링, 표시 및 프로토콜화됩니다. 독점 소프트웨어 설치가 필요하지 않습니다. 당신이 좋아하는 경우에, 당신은 제어하고 이더넷 케이블 (포함)을 통해 컴퓨터에 초음파 장치를 연결하는 경우, 일반 웹 브라우저에서 초음파 과정을 모니터링 할 수 있습니다.

티타늄 (5 등급) 표면에 캐비테이션 침식

티타늄 표면의 캐비테이션 침식

진동 장치를 사용하여 캐비테이션 침식에 대한 ASTM G32 표준 방법은 무엇입니까?

ASTM G32-16 표준은 캐비테이션 침식에 대한 표준화된 방법을 설명합니다. 그것은 다른 재료의 캐비테이션 침식 저항을 정량화하고 비교하기 위해 간단하고 제어 가능하고 재현 가능한 테스트를 정의합니다. ATSM G32-16 사양은 결과를 다른 출판물과 비교하는 데 유용합니다. 품질 관리에서 캐비테이션 침식 테스트를 구현하려면 캐비테이션 침식 테스트 프로토콜을 특정 요구 사항에 맞게 조정하는 것이 좋습니다. 우리는 맞춤형 캐비테이션 침식 테스트 프로토콜의 설계를 도와 드리겠습니다. ASTM-G32에 따른 캐비테이션 침식 테스트에 대한 자세한 내용은 여기를 클릭하십시오!

시간 제한 대신 에너지 제한을 사용해야 하는 이유는 무엇입니까?

많은 간행물 및 침식 테스트 프로토콜은 캐비테이션 노출 시간을 지정합니다. Hielscher 초음파 장치에서는 초음파 처리 시간을 미리 설정할 수 있으며이 시간이 지나면 시스템이 중지됩니다. 그런 다음 결과 캐비테이션 침식 속도를 mm/hr 또는 mm3/hr로 계산할 수 있습니다. 시간 제한은 액체 레벨, 진폭, 압력, 온도, 액체 조성 또는 sonotrode와 재료 표면 사이의 간격과 같은 매개 변수를 변경하지 않는 경우에만 허용됩니다. 이러한 매개 변수 중 어느 것이라도 변경되면 초음파 처리의 힘과 캐비테이션의 강도가 변경됩니다. 액체에 전달되는 실제 순 전력은 시험 기간 동안 변동하지 않아야합니다.
Hielscher 초음파 장치에서 는 에너지 한계를 설정할 수 있습니다. 이 경우, 초음파 장치는 지정된 초음파 에너지를 전달 한 후 중지됩니다. Hielscher 장치는 실제 순 전력, 진폭, 압력 및 액체 온도와 같은 파라미터를 표시하고 기록합니다. 에너지 제한을 사용할 때 전력 의 변동 또는 파라미터의 의도적인 변화가 보상됩니다. 그런 다음 결과 캐비테이션 침식 속도를 mm/kWhr, mm3/kWhr 또는 mg/kWhr로 지정할 수 있습니다.
캐비테이션 침식 간격 사이의 시편을 계량하는 경우 누적 에너지에 대한 한계 체중 감소(각 에너지 간격의 체중 감소율)를 보여주는 곡선을 생성할 수 있습니다.
보다 정밀한 결과를 위해 장치는 자동 교정(30초)을 수행할 수 있습니다. 이는 주변 압력에서 공기 중의 모든 진폭 설정에 대한 전력을 측정합니다. Hielscher 장치는 이 교정 데이터를 사용하여 매우 정확한 순 전력 값을 실시간으로 제공합니다.

ASTM G32에 따른 캐비테이션 침식 시험편 - 16

캐비테이션 침식 시험편(ASTM G32 – 16)

ASTM G32 캐비테이션 침식 시험 방법을 위한 교체 가능한 팁(15.9mm)

ASTM G32용 교체 가능한 팁 – 캐비테이션 침식 테스트

캐비테이션 침식 테스트를 위한 사용 가능한 테스트 설정

우리는 당신의 침식 테스트 요구 사항을 논의하게 되어 기쁩니다. 아래 양식을 사용하여 문의하십시오! 하루에 테스트할 표본, 시편 크기 및 재료와 같은 프로젝트에 대한 추가 정보를 제공하십시오.








아래의 수신을 원하는 정보를 기재해 주십시오.



  • 사용하기 쉬운 테스트 스탠드를 위해 sonotrode S24d14D (14mm 팁 직경)를 갖춘 UP400St (400W, 24kHz)를 권장합니다. 다른 직경 sonotrodes는 물론 사용할 수 있습니다. 이 강력한 초음파 균질화기는 온도 프로브 및 자동 SD 카드 프로토콜과 함께 제공됩니다. 20 ~99 미크로넨의 진폭에서 S24d14D로 UP400St를 작동할 수 있습니다. 시편이나 부품을 sonotrode 팁에서 정의된 거리에 배치하는 냉각이 있는 액체 용기를 사용하는 것이 좋습니다. UP400St 장치는 주 7일 24시간 연속 으로 최대 전력으로 작동할 수 있습니다.



  • Hielscher UIP1000hdT (1000W, 20kHz)는 sonotrode BS4d22 (22mm 팁 직경)가 더 많은 전력을 가지고 있으며 더 높은 진폭에서 실행하고 더 큰 시편을 처리 할 수 있습니다. 이 장치에는 온도 프로브와 자동 SD 카드 프로토콜이 함께 제공됩니다. 교체 팁 더 큰 직경 sonotrodes 또는 sonotrodes를 사용할 수 있습니다. 우리는 스탠드, 하이트 조정, 강력한 냉각수 냉각기 또는 시편에 장착 브래킷이있는 재킷 테스트 용기와 같은 필요한 액세서리를 제공 할 수 있습니다.



  • 가압 액체의 캐비테이션 침식 테스트의 경우 UIP2000hdT(2000와트, 20kHz)를 권장합니다. 다른 장치와 마찬가지로 온도 프로브 와 자동 SD 카드 프로토콜이 포함되어 있습니다. 옵션인 디지털 압력 센서 PS7D는 압력을 기록하는 것을 모니터링하는 데 매우 유용합니다.



  • Hielscher 초음파는 서비스로 캐비테이션 침식 테스트를 수행 할 수있는 기술 센터가 있습니다. Hielscher는 표준 시편의 가공, 제어 및 반복 가능한 조건에서의 정밀 계량 및 캐비테이션 노출부터 완전한 보고서 및 시료 반환에 이르기까지 요구 사항을 충족하도록 테스트 프로토콜을 사용자 정의할 수 있습니다.


주의 하시기 바랍니다 개인 정보 정책.


캐비테이션 침식에 영향을 미치는 것은 무엇입니까?

초음파 캐비테이션은 캐비테이션 침식을 초래합니다. 초음파 캐비테이션이 강렬할수록 침식속도가 빨라집니다. 더 강렬한 캐비테이션은 매우 부드러운 캐비테이션이 전혀 침식 될 수없는 재료 표면을 침식 시킬 수 있습니다. 따라서 재료가 침식 테스트를 받는 데 필요한 최소 강도가 있을 수 있습니다.

초음파 진폭

진동 진폭은 초음파 처리 강도와 그로 인한 캐비테이션 강도에 대한 가장 중요한 매개 변수입니다. 진폭이 높을수록 캐비테이션이 더 강렬해집니다. 초음파에서 진폭은 피크 피크로 미크로엔으로 지정됩니다. Hielscher 초음파 장치를 사용하면 넓은 범위에서 진폭을 조정할 수 있습니다. 조정되면 장치는 모든 부하 조건에서 조정된 레벨로 진폭을 유지합니다. 이것은 제어 가능하고 반복 가능한 캐비테이션 테스트 조건을 갖기 위해 중요한 기능입니다.
Hielscher 초음파 장치를 사용하면 최소 2 미론에서 200 미론 이상까지 진폭에서 캐비테이션 침식 테스트를 수행 할 수 있습니다.

초음파 처리 중 액체 압력

캐비테이션 침식 테스트를위한 많은 표준 프로토콜은 주변 압력에서 초음파 캐비테이션을 사용합니다. 액체 압력은 초음파 처리 강도에 대한 두 번째로 중요한 요소입니다. 주변 압력이 10 % 증가하면 초음파 처리 강도가 약 10 % 증가합니다. 더 강렬한 캐비테이션은 어느 정도의 캐비테이션 침식을 달성하는 데 필요한 시간을 줄입니다. 종종 단일 표본 시험은 15분에서 120분 정도 걸릴 수 있습니다. 시험할 시편이 많은 경우 더 높은 압력으로 작업하면 각 테스트의 시간을 크게 줄일 수 있습니다. 5 barg (73psig)에서 테스트하려면 각 테스트에 대해 약 80 % 더 적은 시간이 필요합니다.
Hielscher는 캐비테이션 침식 테스트를 위한 디지털 압력 센서와 함께 압력 밀폐 테스트 셀을 공급합니다. 압력 밀폐 셀을 사용하여 각 테스트 중에 압력을 제어하고 유지할 수 있습니다. 초음파 발생기는 압력 센서를 지속적으로 모니터링하고 SD 카드의 Excel 호환 CSV 파일에 실제 압력을 프로토콜화합니다(포함). Hielscher는 압력 조절기를 공급하여 작동 압력을 설정하고 유지합니다.
캐비테이션 침식 테스트를 위한 표준 Hielscher 압력-타이트 테스트 셀은 최대 tp 5barg(73psig)에 대해 정격화됩니다. 요청 시 최대 300barg(4350psig)의 고압을 사용할 수 있습니다.

초음파 주파수

일반적으로 캐비테이션 침식 테스트는 18-30kHz 범위에서 저주파 고강도 초음파를 사용합니다. 이 범위에서 주파수의 변화는 캐비테이션 강도에 매우 제한된 영향을 미칩니다. 모든 Hielscher 장치는 일정한 주파수에서 작동합니다.

캐비테이션 침식 테스트 중 초음파 sonotrode와 시편 사이의 거리를 조정하기위한 높이 조절 설정 (ASTM G32-16)

캐비테이션 침식 테스트를 위한 높이 조절 식 테스트 셀 (ASTM G32-16)

소노로드에서 의 거리

시험할 물질은 sonotrode 또는 sonotrode 아래에 장착 될 수있다. 당신은 스레드 재료 표본을 만들고 초음파 sonotrode의 끝에 장착 할 수 있습니다. 이 경우 시편은 지정된 초음파 진폭에서 진동하고 표면에 캐비테이션을 생성합니다. 이를 위해서는 정밀 가공이 필요하며 모든 재료가 이 옵션에 적합한 것은 아닙니다.
또는 티타늄 sonotrode 아래에 가까운 거리에서 부품이나 시편을 고정 할 수 있습니다. 이 경우 티타늄 sonotrode는 캐비테이션을 생성하고 재료 표면은 캐비테이션에 노출됩니다. 테스트 셀에 다양한 크기 또는 모양의 표본을 배치할 수 있으므로 보다 편리한 옵션입니다. 50mm 또는 80mm 직경 sonotrode와 같은 더 큰 sonotrode를 사용하는 경우, 당신은 동시에 캐비테이션 침식에 여러 부품을 노출 할 수 있습니다. 이는 품질 관리를 위해 하루에 많은 부품을 테스트해야 할 때 매우 유용합니다.
두 경우 모두, 초음파 sonotrode와 옆에재료 표면 사이의 거리는 매우 중요하다. 일반적으로, 캐비테이션 침식은 더 작은 거리를 사용할 때 더 빠릅니다. 일반적인 거리 범위는 0.2에서 15mm입니다. 결정적인 결과를 얻으려면 모든 테스트에 동일한 거리를 사용해야 합니다.

액체 온도

따뜻한 액체는 낮은 초음파 캐비테이션 강도를 초래합니다. 액체에 기계적 진동 에너지를 입력하면 액체가 가열됩니다. 각 캐비테이션 침식 테스트 동안 일정한 온도를 유지하기 위해 액체를 냉각해야합니다. Hielscher는 재킷 컨테이너와 재킷 압력 이밀셀을 공급합니다. 또는 비커에 냉각 코일을 사용하거나 얼음 욕조에 비커를 넣을 수 있습니다. 재킷이나 냉각 코일을 통과하는 냉각수는 액체의 열을 제거합니다.
UP400St 또는 UIP1000hdT와 같은 Hielscher 초음파 장치는 PT100 온도 프로브 (포함)와 함께 제공됩니다. 초음파 발생기는 실제 액체 온도를 지속적으로 모니터링하고 온도를 SD 카드 (포함)의 Excel 호환 CSV 파일로 프로토콜화합니다. 액체 온도가 설정점에서 너무 많이 벗어나면(예: 냉각 용량 부족으로 인해 캐비테이션 침식 테스트를 일시 중지하도록 발전기를 설정할 수 있습니다). 액체가 지정된 온도에 다시 도달하면 발전기가 자동으로 초음파 처리를 재개 할 수 있습니다.

캐비테이션 액체

일반적으로 캐비테이션 침식 시험에서는 증류수와 같은 물을 사용합니다. 다른 액체는 다른 캐비테이션 특성을 보여줍니다. 물이 재료에 부식성이 있는 경우, 부식성 계수를 제거하거나 줄이기 위해 점도가 낮은 실리콘 오일 또는 유기 용매와 같은 대체 액체를 테스트할 수 있습니다. 또는, 예를 들어 연마 입자를 첨가하여 pH 또는 연마재를 변경하여 액체를 더 부식성으로 만들 수 있습니다. 캐비테이션 침식 테스트를 사용하여 드릴링 진흙과 같은 액체의 부식성 및 부식성을 평가하거나 부식 또는 침식 억제제의 효과를 평가할 수 있습니다.

가공

부품 또는 시편을 제조할 때 CNC 가공, 분쇄 또는 연마는 재료 표면 근처의 입자 구조에 손상을 입힙니다. 이것은 침식 저항을 감소시킵니다.

패시베이션/산화물 층

매우 자주 침식과 부식이 동시에 발생합니다. 증류수, 탈염 수또는 탈이온수와 같은 물은 많은 물질에 부식될 수 있습니다. 초음파 캐비테이션은 부식을 촉진합니다. 예를 들어 양극 산화 처리 된 알루미늄과 같은 패시베이션 층은 침식 및 부식에 대한 재료 표면의 저항을 증가시다.

캐비테이션 침식 테스트에는 어떤 제한사항이 있습니까?

일부 엘라스토머는 캐비테이션 침식을 전혀 보여주기 위해 매우 강렬한 캐비테이션 노출이 필요할 수 있습니다. 이 경우 가압 셀이없는 초음파 처리는 측정 가능한 효과를 나타내지 않을 수 있습니다.

캐비테이션 침식 시험 방법 ASTM G32 - 16에 대한 교체 팁 15.9mm sonotrode

ASTM G32 -16 15.9mm 교체 가능한 팁이 있는 소노로드



캐비테이션 침식 테스트를 위한 템플릿 테스트 프로토콜

다음 형식으로 템플릿 워크시트를 다운로드할 수 있습니다. Pdf, 마이크로 소프트 엑셀 XLS, 또는 애플 넘버.

캐비테이션 침식 테스트를 위한 샘플 워크시트

캐비테이션 침식 테스트를 위한 샘플 워크시트