Testimi i erozionit të kavitacionit

Erozioni i kavitacionit ndodh në sipërfaqet e materialit që janë të ekspozuar ndaj kavitacionit intensiv tejzanor. Testimi i erozionit të kavitacionit është një metodë e shpejtë për të matur rezistencën ndaj erozionit të materialeve ose veshjeve ndaj stresit intensiv dhe faktorëve të tjerë të erozionit. Ai siguron një matje të lehtë sasiore për kontrollin e cilësisë dhe një të dobishëm gjatë hulumtimit material ose formulimit të veshjes.

Pse të përdorni testimin e erozionit të kavitacionit?

Erozioni i vazhdueshëm ose gërryerja mund të kërkojë një zëvendësim të rregullt të pjesëve ose rinovimin e veshjeve sipërfaqësore. Erozioni i sipërfaqes materiale për shkak të ndikimeve mekanike ose kimike është një proces i ngadaltë që rezulton në shkatërrimin gradual të sipërfaqeve të materialit. Prandaj, vlerësimi i rezistencës ndaj erozionit material ose i efektit të erozionit të lëngjeve dhe slurries, mund të jetë një proces shumë kohë.
Testi ultrasonik i erozionit të kavitacionit ekspozon sipërfaqen e materialit në cikle stresi të kontrolluar, intensiv dhe përsëritës. Kjo rezulton në një erozion të rëndësishëm të sipërfaqes së materialit në një kohë të shkurtër. Ju mund të matni shpejt rezistencën ndaj erozionit për kontroll të rregullt të cilësisë në prodhim, për vlerësimin e materialeve në hyrje ose gjatë hulumtimit dhe zhvillimit.
Aplikimet standarde përfshijnë testimin metalurgjik, testimin e formulimit të veshjes, testimin e aplikimit të veshjes ose vlerësimin e frenuesve të erozionit në lëngje.

Pse shkakton kavitacioni në erozion sipërfaqësor?

Pajisjet tejzanor, siç janë UP400St (400 watts, 24kHz) ose UIP1000hdT (1000 watts, 20kHz) çiftojnë dridhje tejzanor në lëngje, siç është uji. Lëvizja e shpejtë reciproke e dridhjes në lëng prodhon dhe shemb kolonet e kavitacionit. Kur flluskat shemben, stresi i lartë mekanik i lokalizuar ndodh në lëng dhe në sipërfaqet e materialit të ekspozuar. Avionët e lëngshëm deri në 1000km / orë dhe presionet lokale deri në 1000atm çojnë në lodhje të shpejtë në sipërfaqen e materialit. Kjo mund të heqë shtresat e oksidit ose të pasivitetit, veshjet ose faturimin. Mund të shkaktojë hedhjen e materialeve të ngurta, të tilla si çeliku, titani, alumini, plastika ose qelqi. Prandaj, testimi i erozionit të kavitacionit është një metodë e provës destruktive.

Si funksionon Testimi i Erozionit të Cavitation?

Erozioni i kavitacionit i sipërfaqeve të materialit shkakton humbje graduale të materialit. Mund ta matni lehtë humbjen e materialit duke e peshuar materialin në një shkallë precize para dhe pas një ekspozimi të përcaktuar të erozionit kavitar. Një ndryshim tipik i peshës për një provë të erozionit kavital është midis 1 dhe 30mg. Për standardizim të mëtutjeshëm, mund të llogaritni humbjen e vëllimit duke e ndarë humbjen e peshës sipas densitetit të materialit. Thellësia mesatare e depërtimit (MDP) llogaritet duke e ndarë humbjen e vëllimit sipas zonës së sipërfaqes së ekzemplarit. Përndryshe, ju mund të matni thellësinë e gropës ose vëllimin e zhvendosur. Ju mund të përdorni analizë mikroskopike për të marrë informacion shtesë cilësor në lidhje me modelin e erozionit.
Kur përdorni një pajisje tejzanor Hielscher për testimin e erozionit të kavilacionit, mund të paracaktoni intervalin e temperaturës dhe diapazonin e presionit, në të cilin dëshironi të punoni. Ju mund të rregulloni amplituda e sonication. Të gjithë parametrat monitorohen, shfaqen dhe protokollohen në një kartë SD. Ju nuk keni nevojë për ndonjë instalim të programeve të pronarit. Nëse dëshironi, mund të kontrolloni dhe monitoroni procesin tejzanor nga shfletuesi juaj i rregullt, nëse e lidhni pajisjen tejzanor në kompjuterin tuaj përmes kabllit ethernet (përfshirë).

Cila është metoda standarde ASTM G32 për erozionin e kaviljes duke përdorur një pajisje vibruese?

Standardi ASTM G32-16 përshkruan një metodë të standardizuar për erozionin e kavitacionit. Përcakton një provë të thjeshtë, të kontrollueshme dhe të riprodhueshme për të matur dhe krahasuar rezistencën e erozionit të kavitacionit të materialeve të ndryshme. Specifikimet ATSM G32-16 janë të dobishme për krahasimin e rezultateve tuaja me atë të botimeve të tjera. Nëse dëshironi të zbatoni testimin e erozionit të kavitacionit në kontrollin e cilësisë, ne ju rekomandojmë të përshtatni protokollin e testit të erozionit të kavitacionit me kërkesat tuaja specifike. Ne do të jemi të lumtur t'ju ndihmojmë në hartimin e një protokolli të erozionit të kavitacionit të personalizuar. Për më shumë informacion mbi testimin e erozionit të kavitacionit në përputhje me ASTM-G32, ju lutemi klikoni këtu!

Pse duhet të përdor një limit energjie në vend të një kufiri kohor?

Shumë botime dhe protokolle të provës së erozionit specifikojnë një kohë të ekspozimit të kavitacionit. Në pajisjet tejzanor Hielscher, ju mund të paravendosni një kohë zërit dhe sistemi do të ndalet pasi të kalojë kjo kohë. Pastaj mund të llogaritni shkallën e erozionit që rezulton në kavilacion në mm / orë ose mm3 / orë. Një kufi kohor është i pranueshëm, vetëm nëse nuk ndryshoni asnjë parametër, siç është niveli i lëngshëm, amplituda, presioni, temperatura, përbërja e lëngshme ose hendeku midis Sonotrode dhe sipërfaqes së materialit. Nëse ndonjë prej këtyre parametrave ndryshon, do të ndryshojë edhe fuqia e zërit dhe intensiteti i kavitacionit. Shtë e rëndësishme që energjia aktuale neto e dorëzuar në lëng nuk duhet të luhatet gjatë kohëzgjatjes së provës.
Në pajisjet tejzanor Hielscher mund të vendosni një kufi energjetik. Në këtë rast, pajisja tejzanor do të ndalet, pasi të dorëzojë energjinë e specifikuar tejzanor. Pajisja Hielscher do të shfaqë dhe regjistrojë parametrat, të tilla si fuqia aktuale neto, amplituda, presioni dhe temperatura e lëngshme. Luhatjet në fuqi ose ndryshimet e qëllimshme të parametrave do të kompensohen kur përdorni një limit energjie. Ju pastaj mund të specifikoni shkallën e erozionit të kavitacionit që rezulton në mm / kWhr, mm3 / kWhr ose mg / kWhr.
Nëse peshoni shembullin midis intervalit të erozionit kavital, mund të gjeneroni kurbën që tregon humbjen margjinale të peshës (shkalla e humbjes së peshës në secilin interval energjie) mbi energjinë kumulative.
Për rezultate më të sakta, pajisja mund të kryejë një kalibrim të automatizuar (30 sekonda). Kjo mat fuqinë për të gjithë vendosjen e amplituda në ajër në presionin e ambientit. Pajisja Hielscher përdor këto të dhëna të kalibrimit për të dhënë vlera shumë të sakta të fuqisë neto në kohë reale.

Presioni i lëngshëm gjatë zërit

Shumë protokolle standarde për testimin e erozionit kavital përdorin kavilje tejzanor nën presionin e ambientit. Presioni i lëngut është faktori i dytë më i rëndësishëm për intensitetin e sonication. Një rritje prej 10% e presionit të ambientit do të rrisë intensitetin e zërit me rreth 10%. Kavitacioni më intensiv zvogëlon kohën e nevojshme për të arritur një shkallë të caktuar të erozionit të kavitacionit. Shpesh testi i një ekzemplari mund të zgjasë diku nga 15 deri në 120 minuta. Nëse keni shumë ekzemplarë për të provuar, të punosh me presione më të larta mund të shkurtojë kohën për secilin provë në mënyrë të konsiderueshme. Testet në 5 bar (73psig) kërkojnë përafërsisht. 80% më pak kohë për çdo provë.
Hielscher furnizon qelizat e provës me presion të ngushtë me një sensor dixhital të presionit për testimin e erozionit kavital. Duke përdorur një qelizë të shtrënguar nën presion, ju mund të kontrolloni dhe mbani presionin gjatë çdo provë. Gjeneratori tejzanor monitoron vazhdimisht sensorin e presionit dhe protokollon presionin aktual ndaj një skedari CSV të pajtueshëm me Excel në një kartë SD (përfshirë). Hielscher furnizon rregullatorët e presionit për të vendosur dhe ruajtur presionin e funksionimit.
Si një qelizë standarde e fortë e presionit të Hielscher-it për testimin e erozionit të kavitacionit vlerësohen për deri në tp 5barg (73psig). Presione më të mëdha deri në 300barg (4350psig) janë në dispozicion sipas kërkesës.

frekuenca ultrasonike

Në përgjithësi, testimi i erozionit kavital përdor ultrasonikë me intensitet të lartë me frekuencë të ulët në intervalin 18-30kHz. Në këtë varg ndryshimi i frekuencës ka efekt shumë të kufizuar në intensitetin e kavitacionit. Të gjitha pajisjet Hielscher funksionojnë në një frekuencë konstante.

Largësia nga Sonotrode

Materiali që do të provohet mund të montohet në Sonotrode ose nën sonotrode. Ju mund të bëni një ekzemplar të materialit të filetuar dhe ta montoni atë në fund të Sonotrodës tejzanor. Në këtë rast, ekzemplari vibron në amplitudën ultrasonike të specifikuar dhe prodhon kavitacion në sipërfaqen e tij. Kjo kërkon përpunim preciz dhe jo të gjitha materialet janë të përshtatshme për këtë opsion.
Përndryshe, ju mund të rregulloni një pjesë ose ekzemplar në afërsi nën një Sonotrode të Titanit. Në këtë rast, Sonotroda e Titanit prodhon kavilje dhe sipërfaqja e materialit është e ekspozuar ndaj kaviljes. Ky është opsioni më i përshtatshëm pasi mund të vendosni ekzemplar të madhësive ose formave të ndryshme në qelizën e provës. Nëse përdorni një sonotrode më të madhe, siç është një Sonotrode me diametër 50 mm ose 80 mm, mund të ekspozoni pjesë të shumta në erozionin e kavitacionit në të njëjtën kohë. Kjo është shumë e dobishme kur duhet të provoni shumë pjesë në ditë, p.sh. për kontrollin e cilësisë.
Në të dy rastet, distanca midis Sonotrodës tejzanor dhe sipërfaqes së materialit ngjitur me të është shumë e rëndësishme. Në përgjithësi, erozioni i kavitacionit është më i shpejtë kur përdorni një distancë më të vogël. Distancat tipike variojnë nga 0.2 deri në 15 mm. Për rezultate përfundimtare, duhet të përdorni të njëjtën distancë për të gjitha testet.

temperatura e lëngshme

Lëngu më i ngrohtë rezulton në një intensitet më të ulët kaviljes tejzanor. Futja e energjisë së dridhjeve mekanike në lëng do të bëjë që lëngu të nxehet. Në mënyrë që të ruhet një temperaturë konstante gjatë secilit provë të erozionit kavital, lëngu duhet të ftohet. Hielscher furnizon enë me xhaketë dhe qeliza të ngushta presioni. Përndryshe mund të përdorni një mbështjellje ftohëse në një gotë ose mund ta vendosni enën në një banjë me akull. Një ftohës që kalon nëpër xhaketë ose përmes mbështjelljes ftohëse largon nxehtësinë nga lëngu.
Pajisjet tejzanor Hielscher, të tilla si UP400St ose UIP1000hdT vijnë me një sondë të temperaturës PT100 (përfshirë). Gjeneratori tejzanor monitoron vazhdimisht temperaturën aktuale të lëngshme dhe protokollon temperaturën në një skedar CSV të pajtueshëm me Excel në një kartë SD (përfshirë). Ju mund ta vendosni gjeneratorin të ndalojë testimin e erozionit të kavitacionit nëse temperatura e lëngshme devijon shumë nga pika juaj e caktuar, p.sh. për shkak të kapacitetit të pamjaftueshëm të ftohjes. Gjeneratori mund të rifillojë sonication automatikisht kur lëngu arriti përsëri temperaturën e specifikuar.

Lëngu rrethues

Në përgjithësi, testimi i erozionit të kavitacionit përdor ujë, siç është uji i distiluar. Lëngjet e ndryshme tregojnë karakteristika të ndryshme të kavitacionit. Nëse uji është gërryes për materialin tuaj, ju mund të dëshironi të testoni lëngje alternative, të tilla si vajra silikoni me viskozitet të ulët ose tretës organikë në mënyrë që të eliminoni ose zvogëloni faktorin gërryes. Përndryshe, ju mund ta bëni lëngun më gërryes, p.sh. duke ndryshuar pH ose më shumë gërryes, duke shtuar grimca gërryese. Ju mund të përdorni testimin e erozionit kavitar për të vlerësuar erozivitetin dhe gërryerjen e lëngjeve, të tilla si baltë shpuese ose për të vlerësuar efektivitetin e korrozionit ose frenuesit e erozionit.

machining

Kur prodhoni një pjesë ose një ekzemplar, përpunimi, bluarja ose lustrimi i CNC shkakton dëme në strukturën e grurit pranë sipërfaqes së materialit. Kjo zvogëlon rezistencën ndaj erozionit.

Shtresat e pasivizimit / oksidit

Shumë shpesh erozioni dhe korrozioni ndodhin në të njëjtën kohë. Uji, siç është uji i distiluar, i demineralizuar ose i de-jonizuar mund të jetë gërryes për shumë materiale. Kavitacioni tejzanor promovon gërryerjen. Shtresat e pasivizimit, p.sh. tek alumini i anodizuar do të rrisin rezistencën e një sipërfaqeje materiale ndaj erozionit dhe gërryerjes.

Lfarë kufizimesh ka testimi i erozionit të kavitacionit?

Disa elastomere mund të kërkojnë ekspozim shumë intensiv të kavitacionit për të treguar çdo erozion të kavilacionit. Në këtë rast, sonication pa një qelizë nën presion mund të mos tregojë ndonjë efekt të matshëm.