Тестирование на кавитацию эрозии

Кавитация эрозии происходит на поверхностях материка, которые подвергаются интенсивной ультразвуковой кавитации. Испытание эрозии кавитации быстрый метод для того чтобы измерить сопротивление эрозии материалов или покрытий к интенсивному усилию и другим факторам эрозии. Он обеспечивает простое количественное измерение для контроля качества и полезно во время исследования материала или формулировки покрытия.

Зачем использовать тестирование на эрозию кавитации?

Продолжающаяся эрозия или коррозия может потребовать регулярной замены деталей или обновления поверхностных покрытий. Эрозия поверхности материвая поверхность в результате механических или химических воздействий является медленным процессом, приводящим к постепенному разрушению поверхностей материка. Таким образом, оценка сопротивления эрозии материала или эрозии эффект жидкостей и шламов, может быть очень трудоемкий процесс.
Ультразвуковое тестирование на эрозию кавитации подвергает поверхность материала контролируемым, интенсивным, повторяющиеся стрессовые циклы. Это приводит к значительной эрозии поверхности материала в течение короткого времени. Вы можете быстро измерить устойчивость эрозии для регулярного контроля качества в производстве, для оценки входящих материалов или во время исследований и разработок.
Стандартные применения включают металлургическое тестирование, тестирование формулы покрытия, тестирование нанесения покрытия или оценку ингибиторов эрозии в жидкостях.

Почему кавитация вызывает поверхностную эрозию?

Ультразвуковые устройства, такие как UP400St (400 Вт, 24 кГц) или UIP1000hdT (1000 Ватт, 20 кГц) пара ультразвуковых вибраций в жидкости, такие как вода. Быстрое взаимное движение вибрации в жидкости производит и разрушает кавитационные пузыри. Когда пузырьки разрушаются, высокий локализованный механический стресс возникает в жидкости и на открытых поверхностях материала. Быстрые усталости на поверхности материала приводят к быстрой усталости на поверхности материала жидкостными струями со скоростью до 1000 км/ч и местным давлением до 1000ат. Это может удалить оксид или пассивации слоев, покрытий или загрязнения. Это может привести к измышлению твердых материалов, таких как сталь, титан, алюминий, пластик или стекло. Таким образом, испытания кавитации эрозии является разрушительным методом тестирования.

Как работает тестирование на эрозию кавитации?

Кавитационная эрозия поверхностей материков приводит к постепенной потере материала. Вы можете легко измерить потерю материала, взвесив материал по точной шкале до и после определенного воздействия эрозии кавитации. Типичное изменение веса для испытания эрозии кавитации между 1 и 30mg. Для дальнейшей стандартизации можно рассчитать потерю громкости, разделив потерю веса на плотность материала. Средняя глубина проникновения (MDP) рассчитывается путем деления потери объема по площади поверхности образца. Кроме того, можно измерить глубину ямы или смещенный объем. Вы можете использовать микроскопический анализ для получения дополнительной качественной информации о схеме эрозии.
При использовании ультразвукового устройства Hielscher для тестирования на эрозию кавитации можно заранее заложить диапазон температур и диапазон давления, над которым вы хотите работать. Вы можете настроить амплитуда звукования. Все параметры отслеживаются, отображаются и протоколируются к SD-карте. Вам не нужна установка несвободных программ. Если вам нравится, вы можете контролировать и контролировать ультразвуковой процесс из вашего обычного веб-браузера, если вы подключите ультразвуковое устройство к компьютеру через кабель Ethernet (включено).

Что такое стандартный метод ASTM G32 для эрозии кавитации с использованием вибраторионного аппарата?

Стандарт ASTM G32-16 описывает стандартизированный метод эрозии кавитации. Он определяет простой, управляемый и воспроизводимый тест для количественной оценки и сравнения устойчивости эрозии кавитации различных материалов. Спецификации ATSM G32-16 полезны для сравнения ваших результатов с результатами других публикаций. Если вы хотите внедрить тестирование на эрозию кавитации в качестве контроля, мы рекомендуем адаптировать протокол испытания на эрозию кавитации к вашим конкретным требованиям. Мы будем рады помочь вам с разработкой индивидуального протокола испытания на эрозию кавитации. Для получения дополнительной информации о тестировании эрозии кавитации в соответствии с ASTM-G32, пожалуйста, нажмите здесь!

Почему я должен использовать ограничение энергии вместо ограничения по времени?

Во многих публикациях и протоколах испытаний эрозии указывается время воздействия кавитации. В ультразвуковых устройствах Hielscher можно заранее заложить звуковое время, и система остановится после того, как это время пройдет. Затем можно рассчитать результирующую скорость эрозии кавитации в мм/ч или мм3/ч. Ограничение по времени приемлемо, только если вы не измените никаких параметров, таких как уровень жидкости, амплитуда, давление, температура, состав жидкости или разрыв между сонотродом и поверхностью материала. Если какой-либо из этих параметров изменения, так будет сила звуковой и интенсивность кавитации. Важно, чтобы фактическая чистая мощность, поставляемая в жидкость, не колебалась в течение всего периода испытания.
В ультразвуковых устройствах Hielscher можно установить ограничение энергии. В этом случае ультразвуковое устройство остановится, после чего доставит указанную ультразвуковую энергию. Устройство Hielscher будет отображать и записывать параметры, такие как фактическая чистая мощность, амплитуда, давление и температура жидкости. Колебания мощности или преднамеренные изменения параметров будут компенсированы при использовании энергетического лимита. Затем можно указать результирующую скорость эрозии кавитации в мм/кВр, мм3/кВр или мг/кВр.
Если взвесить образец между интервалами эрозии кавитации, вы можете генерировать кривую, показывающую предельную потерю веса (скорость потери веса в каждом энергетическом интервале) над кумулятивной энергией.
Для получения более точных результатов устройство может выполнять автоматическую калибровку (30 секунд). Это измеряет мощность для всех амплитуды настройки в воздухе при окружающем давлении. Устройство Hielscher использует эти данные калибровки, чтобы дать очень точные чистые значения мощности в режиме реального времени.

Давление жидкости во время sonication

Во многих стандартных протоколах для тестирования на эрозию кавитации используются ультразвуковые кавитации при атмосферном давлении. Давление жидкости является вторым по значимости фактором интенсивности звуков. 10% увеличение атмосферного давления увеличит интенсивность звуковой среды примерно на 10%. Более интенсивная кавитация сокращает время, необходимое для достижения определенной степени эрозии кавитации. Часто один образец тест может занять где-то от 15 до 120 минут. Если у вас есть много образцов для тестирования, работа явились при более высоком давлении, это может значительно сократить время для каждого теста. Тесты на 5 барг (73psig) требуют около 80% меньше времени для каждого теста.
Хильшер поставляет герметичные испытательные элементы с цифровым датчиком давления для тестирования на эрозию кавитации. Используя герметичную ячейку, вы можете контролировать и поддерживать давление во время каждого теста. Ультразвуковой генератор постоянно отслеживает датчик давления и протоколирует фактическое давление на CSV-файл, совместимый с Excel, на SD-карте (включено). Hielscher поставляет регуляторы давления для установки и поддержания операционного давления.
Как стандартный Hielscher давление-жесткие испытательные клетки для тестирования эрозии кавитации оцениваются на срок до tp 5barg (73psig). Более высокое давление до 300barg (4350psig) доступны по запросу.

ультразвуковая частота

В целом, испытания кавитации эрозии использует низкочастотные высокоинтенсивные ультразвуковые в диапазоне 18-30 кГц. В этом диапазоне изменение частоты оказывает очень ограниченное влияние на интенсивность кавитации. Все устройства Hielscher работают на постоянной частоте.

Расстояние от сонотрода

Материал, который будет протестирован, может быть установлен на сонотрод или под сонотрод. Вы можете сделать резьбовые образца материала и смонтировать его до конца ультразвукового сонотрода. В этом случае образец вибрирует при указанной ультразвуковой амплитуда и производит кавитацию на его поверхности. Это требует точной обработки и не все материалы подходят для этого варианта.
Кроме того, вы можете зафиксировать часть или образец в непосредственной близости под титановым сонотродедом. В этом случае титановый сонотрод производит кавитацию и поверхность материала подвергается кавитации. Это более удобный вариант, так как вы можете поместить образец различных размеров или форм в тестовую ячейку. Если вы используете более крупный сонотрод, такой как сонотрод диаметром 50 мм или 80 мм, вы можете одновременно подвергать несколько частей эрозии кавитации. Это очень полезно, когда вы должны проверить много частей в день, например, для контроля качества.
В обоих случаях очень важно расстояние между ультразвуковым сонотродом и поверхностью материала рядом с ним. В целом, эрозия кавитации быстрее при использовании меньшего расстояния. Типичные расстояния варьируются от 0,2 до 15 мм. Для получения окончательных результатов, вы должны использовать то же расстояние для всех тестов.

жидкая температура

Теплая жидкость приводит к снижению интенсивности ультразвуковой кавитации. Ввод механической энергии вибрации в жидкость приведет к жидкости нагреваться. Для поддержания постоянной температуры во время каждого испытания эрозии кавитации жидкость должна быть охлаждена. Хильшер поставляет контейнеры с куртками и герметичные клетки с натяжением. Кроме того, вы можете использовать охлаждающую катушки в стакане или вы можете положить стакан в ледяной ванне. Охлаждательная жидкость, которая проходит через куртку или через охлаждающую катушки удаляет тепло из жидкости.
Ультразвуковые устройства Hielscher, такие как UP400St или UIP1000hdT поставляются с датчиком температуры PT100 (включено). Ультразвуковой генератор непрерывно отслеживает фактическую температуру жидкости и протоколирует температуру до CSV-файла, совместимого с Excel, на SD-карте (включено). Вы можете установить генератор, чтобы приостановить тестирование на эрозию кавитации, если температура жидкости слишком сильно отклоняется от установленной точки, например, из-за недостаточной мощности охлаждения. Генератор может возобновить звуковую информацию автоматически, когда жидкость снова достигнет указанной температуры.

Кавитативная жидкость

В общем тестировании кавитации эрозии использует воду, такую как дистиллированная вода. Различные жидкости показывают различные характеристики кавитации. Если вода коррозионна для вашего материала, вы можете проверить альтернативные жидкости, такие как низкой вязкости силиконовые масла или органические растворители для того, чтобы устранить или уменьшить коррозионный фактор. Кроме того, вы можете сделать жидкость более коррозионной, например, путем изменения рН или более абразивных путем добавления абразивных частиц. Вы можете использовать испытания эрозии кавитации для оценки эрозии и коррозии жидкостей, таких как бурение грязи или для оценки эффективности ингибиторов коррозии или эрозии.

Обработки

При изготовлении детали или образца, обработка, шлифовка или полировка CNC наносит ущерб структуре зерна рядом с поверхностью материала. Это снижает устойчивость к эрозии.

Слои пассивации/оксида

Очень часто эрозия и коррозия происходят одновременно. Вода, такая как дистиллированная, деминерализованная или деионизированная вода, может быть разъедать многие материалы. Ультразвуковая кавитация способствует коррозии. Пассивные слои, например, на анодированном алюминии, повышают устойчивость поверхности материала к эрозии и коррозии.

Какие ограничения имеет тестирование на эрозию кавитации?

Некоторые эластомы могут потребовать очень интенсивного воздействия кавитации, чтобы показать любую эрозию кавитации на всех. В этом случае звукозвуки без под давлением ячейки могут не показывать какого-либо измеримого эффекта.