การทดสอบการกัดเซาะโพรงอากาศ
การกัดเซาะโพรงอากาศเกิดขึ้นบนพื้นผิววัสดุที่สัมผัสกับโพรงอากาศอัลตราโซนิกที่รุนแรง การทดสอบการกัดเซาะของโพรงอากาศเป็นวิธีที่รวดเร็วในการวัดความต้านทานการกัดเซาะของวัสดุหรือสารเคลือบต่อความเครียดที่รุนแรงและปัจจัยการกัดเซาะอื่นๆ ให้การวัดเชิงปริมาณที่ง่ายดายสําหรับการควบคุมคุณภาพและมีประโยชน์ในระหว่างการวิจัยวัสดุหรือการกําหนดสูตรการเคลือบ
เหตุใดจึงต้องใช้การทดสอบการกัดเซาะของโพรงอากาศ
การกัดเซาะหรือการกัดกร่อนอย่างต่อเนื่องอาจต้องมีการเปลี่ยนชิ้นส่วนเป็นประจําหรือการต่ออายุการเคลือบพื้นผิว การกัดเซาะพื้นผิวของวัสดุเนื่องจากอิทธิพลทางกลหรือทางเคมีเป็นกระบวนการที่ช้าส่งผลให้พื้นผิววัสดุค่อยๆ ถูกทําลาย ดังนั้นการประเมินความต้านทานการกัดเซาะของวัสดุหรือผลกระทบจากการกัดเซาะของของเหลวและสารละลายอาจเป็นกระบวนการที่ใช้เวลานานมาก
การทดสอบการกัดเซาะโพรงอากาศอัลตราโซนิกทําให้พื้นผิววัสดุได้รับการควบคุม รุนแรง และรอบความเครียดซ้ําๆ ส่งผลให้พื้นผิววัสดุถูกกัดเซาะอย่างมีนัยสําคัญในเวลาอันสั้น คุณสามารถวัดความต้านทานการกัดเซาะได้อย่างรวดเร็วสําหรับการควบคุมคุณภาพอย่างสม่ําเสมอในการผลิตสําหรับการประเมินวัสดุที่เข้ามาหรือระหว่างการวิจัยและพัฒนา
การใช้งานมาตรฐาน ได้แก่ การทดสอบทางโลหะวิทยาการทดสอบสูตรการเคลือบการทดสอบการเคลือบหรือการประเมินสารยับยั้งการกัดเซาะในของเหลว
UIP1000hdT (1000W, 20kHz) การตั้งค่าการทดสอบการกัดเซาะของโพรงอากาศ
เหตุใดโพรงอากาศจึงทําให้เกิดการกัดเซาะพื้นผิว
อุปกรณ์อัลตราโซนิกเช่น UP400St (400 วัตต์, 24kHz) หรือ UIP1000hdT (1000 วัตต์, 20kHz) จับคู่การสั่นสะเทือนแบบอัลตราโซนิกเป็นของเหลวเช่นน้ํา การเคลื่อนที่ซึ่งกันและกันอย่างรวดเร็วของการสั่นสะเทือนในของเหลวจะสร้างและยุบตัวของฟองอากาศ เมื่อฟองอากาศยุบตัวความเครียดเชิงกลเฉพาะที่สูงจะเกิดขึ้นในของเหลวและบนพื้นผิววัสดุที่สัมผัส ไอพ่นของเหลวสูงถึง 1,000 กม./ชม. และแรงดันในท้องถิ่นสูงถึง 1,000 atm นําไปสู่ความล้าอย่างรวดเร็วบนพื้นผิววัสดุ สิ่งนี้สามารถขจัดออกไซด์หรือชั้นทู่ การเคลือบ หรือการเปรอะเปื้อน อาจทําให้เกิดรูพรุนของวัสดุที่เป็นของแข็ง เช่น เหล็ก ไทเทเนียม อลูมิเนียม พลาสติก หรือแก้ว ดังนั้นการทดสอบการกัดเซาะของโพรงอากาศจึงเป็นวิธีการทดสอบแบบทําลายล้าง
การกัดเซาะโพรงอากาศบนพื้นผิวไทเทเนียม 40 มม
การทดสอบการกัดเซาะของโพรงอากาศทํางานอย่างไร
การกัดเซาะโพรงอากาศของพื้นผิววัสดุทําให้เกิดการสูญเสียวัสดุทีละน้อย คุณสามารถวัดการสูญเสียวัสดุได้อย่างง่ายดายโดยการชั่งน้ําหนักวัสดุด้วยเครื่องชั่งความแม่นยําก่อนและหลังการสัมผัสการกัดเซาะของโพรงอากาศที่กําหนดไว้ การเปลี่ยนแปลงน้ําหนักโดยทั่วไปสําหรับการทดสอบการกัดเซาะโพรงอากาศอยู่ระหว่าง 1 ถึง 30 มก. สําหรับการกําหนดมาตรฐานเพิ่มเติมคุณสามารถคํานวณการสูญเสียปริมาตรโดยหารการสูญเสียน้ําหนักด้วยความหนาแน่นของวัสดุ ความลึกของการเจาะเฉลี่ย (MDP) คํานวณโดยการหารการสูญเสียปริมาตรด้วยพื้นที่ผิวของชิ้นงานทดสอบ หรือคุณสามารถวัดความลึกของรูพรุนหรือปริมาตรที่กระจัดได้ คุณสามารถใช้การวิเคราะห์ด้วยกล้องจุลทรรศน์เพื่อรับข้อมูลเชิงคุณภาพเพิ่มเติมเกี่ยวกับรูปแบบการกัดเซาะ
เมื่อคุณใช้อุปกรณ์อัลตราโซนิก Hielscher สําหรับการทดสอบการกัดเซาะของโพรงอากาศคุณสามารถตั้งค่าช่วงอุณหภูมิและช่วงความดันที่คุณต้องการทํางานได้ คุณสามารถปรับแอมพลิจูดของโซนิเคชั่นได้ พารามิเตอร์ทั้งหมดได้รับการตรวจสอบ แสดง และโปรโตคอลกับการ์ด SD คุณไม่จําเป็นต้องติดตั้งซอฟต์แวร์ที่เป็นกรรมสิทธิ์ใดๆ หากต้องการคุณสามารถควบคุมและตรวจสอบกระบวนการอัลตราโซนิกได้จากปกติของคุณ web เบราว์เซอร์หากคุณเชื่อมต่ออุปกรณ์อัลตราโซนิกกับคอมพิวเตอร์ของคุณผ่านสายอีเทอร์เน็ต (รวมอยู่ด้วย)
การกัดเซาะโพรงอากาศบนพื้นผิวไทเทเนียม
วิธีมาตรฐาน ASTM G32 สําหรับการกัดเซาะโพรงอากาศโดยใช้อุปกรณ์สั่นสะเทือนคืออะไร?
มาตรฐาน ASTM G32-16 อธิบายวิธีการมาตรฐานสําหรับการกัดเซาะโพรงอากาศ กําหนดการทดสอบที่เรียบง่าย ควบคุมได้ และทําซ้ําได้เพื่อหาปริมาณและเปรียบเทียบความต้านทานการกัดเซาะโพรงอากาศของวัสดุต่างๆ ข้อมูลจําเพาะของ ATSM G32-16 มีประโยชน์สําหรับการเปรียบเทียบผลลัพธ์ของคุณกับสิ่งพิมพ์อื่นๆ หากคุณต้องการใช้การทดสอบการกัดเซาะโพรงอากาศในการควบคุมคุณภาพเราขอแนะนําให้ปรับโปรโตคอลการทดสอบการกัดเซาะโพรงอากาศให้เข้ากับความต้องการเฉพาะของคุณ เรายินดีที่จะช่วยเหลือคุณในการออกแบบโปรโตคอลการทดสอบการกัดเซาะโพรงอากาศแบบกําหนดเอง สําหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการทดสอบการกัดเซาะโพรงอากาศตามมาตรฐาน ASTM-G32 โปรดคลิกที่นี่!
เหตุใดฉันจึงควรใช้การจํากัดพลังงานแทนการจํากัดเวลา
สิ่งพิมพ์จํานวนมากและโปรโตคอลการทดสอบการกัดเซาะระบุเวลาการสัมผัสโพรงอากาศ ในอุปกรณ์อัลตราโซนิกของ Hielscher คุณสามารถตั้งเวลาโซนิกไว้ล่วงหน้าและระบบจะหยุดหลังจากเวลานี้ผ่านไป จากนั้นคุณสามารถคํานวณอัตราการกัดเซาะโพรงอากาศที่เกิดขึ้นเป็น mm/hr หรือ mm3/hr การจํากัดเวลาเป็นที่ยอมรับได้เฉพาะในกรณีที่คุณไม่เปลี่ยนพารามิเตอร์ใด ๆ เช่นระดับของเหลวแอมพลิจูดความดันอุณหภูมิองค์ประกอบของของเหลวหรือช่องว่างระหว่าง sonotrode และพื้นผิววัสดุ หากพารามิเตอร์ใด ๆ เหล่านี้เปลี่ยนแปลงพลังของ sonication และความเข้มของโพรงอากาศก็เช่นกัน สิ่งสําคัญคือพลังงานสุทธิจริงที่ส่งไปยังของเหลวจะต้องไม่ผันผวนในช่วงระยะเวลาของการทดสอบ
ในอุปกรณ์อัลตราโซนิก Hielscher คุณสามารถตั้งค่าขีด จํากัด พลังงานได้ ในกรณีนี้อุปกรณ์อัลตราโซนิกจะหยุดหลังจากที่ส่งพลังงานอัลตราโซนิกที่ระบุ อุปกรณ์ Hielscher จะแสดงและบันทึกพารามิเตอร์ เช่น กําลังสุทธิจริง แอมพลิจูด ความดัน และอุณหภูมิของเหลว ความผันผวนของพลังงานหรือการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์โดยเจตนาจะได้รับการชดเชยเมื่อใช้ขีดจํากัดพลังงาน จากนั้นคุณสามารถระบุอัตราการกัดเซาะโพรงอากาศที่เกิดขึ้นเป็น mm/kWhr, mm3/kWhr หรือ mg/kWhr
หากคุณชั่งน้ําหนักชิ้นงานทดสอบระหว่างช่วงการกัดเซาะของโพรงอากาศคุณสามารถสร้างเส้นโค้งที่แสดงการสูญเสียน้ําหนักส่วนเพิ่ม (อัตราการสูญเสียน้ําหนักในแต่ละช่วงพลังงาน)
อุปกรณ์สามารถทําการสอบเทียบอัตโนมัติ (30 วินาที) สิ่งนี้จะวัดกําลังสําหรับทั้งหมด amp การตั้งค่าความสว่างในอากาศที่ความดันแวดล้อม อุปกรณ์ Hielscher ใช้ข้อมูลการสอบเทียบนี้เพื่อให้ค่าพลังงานสุทธิที่แม่นยํามากแบบเรียลไทม์
ชิ้นงานทดสอบการกัดเซาะโพรงอากาศ (ASTM G32 – 16)
เคล็ดลับที่เปลี่ยนได้สําหรับ ASTM G32 – การทดสอบการกัดเซาะโพรงอากาศ
อะไรมีอิทธิพลต่อการกัดเซาะของโพรงอากาศ?
โพรงอากาศอัลตราโซนิกส่งผลให้เกิดการกัดเซาะโพรงอากาศ ยิ่งโพรงอากาศอัลตราโซนิกรุนแรงมากเท่าไหร่การกัดเซาะก็จะยิ่งเร็วขึ้นเท่านั้น โพรงอากาศที่รุนแรงขึ้นอาจกัดเซาะพื้นผิววัสดุ ซึ่งโพรงอากาศที่นุ่มมากไม่สามารถกัดเซาะได้เลย ดังนั้นอาจมีความเข้มขั้นต่ําที่จําเป็นสําหรับวัสดุของคุณในการทดสอบการกัดเซาะ
แอมพลิจูดอัลตราโซนิก
แอมพลิจูดการสั่นสะเทือนเป็นพารามิเตอร์ที่สําคัญที่สุดสําหรับความเข้มของคลื่นเสียงและความเข้มของโพรงอากาศที่เกิดขึ้น แอมพลิจูดที่สูงขึ้นทําให้เกิดโพรงอากาศที่รุนแรงขึ้น ในอัลตราโซนิกแอมพลิจูดจะถูกระบุเป็นไมครอนเป็นพีคพีค อุปกรณ์อัลตราโซนิก Hielscher ช่วยให้คุณสามารถปรับแอมพลิจูดได้ในช่วงกว้าง เมื่อปรับแล้ว อุปกรณ์จะเก็บ amplitude ที่ระดับที่ปรับได้ภายใต้สภาวะโหลดทั้งหมด นี่เป็นคุณสมบัติที่สําคัญเพื่อให้มีเงื่อนไขการทดสอบโพรงอากาศที่ควบคุมได้และทําซ้ําได้
อุปกรณ์อัลตราโซนิก Hielscher ช่วยให้คุณสามารถทําการทดสอบการกัดเซาะโพรงอากาศที่แอมพลิจูดตั้งแต่ 2 ไมครอนถึง 200 ไมครอนขึ้นไป
ความดันของเหลวระหว่างการ sonication
โปรโตคอลมาตรฐานจํานวนมากสําหรับการทดสอบการกัดเซาะโพรงอากาศใช้โพรงอากาศอัลตราโซนิกที่ความดันแวดล้อม ความดันของเหลวเป็นปัจจัยที่สําคัญที่สุดอันดับสองสําหรับความเข้มของโซนิเคชั่น ความดันแวดล้อมที่เพิ่มขึ้น 10% จะเพิ่มความเข้มของ sonication ประมาณ 10% การเกิดโพรงอากาศที่รุนแรงขึ้นจะช่วยลดเวลาที่จําเป็นในการเกิดการกัดเซาะของโพรงอากาศในระดับหนึ่ง บ่อยครั้งที่การทดสอบตัวอย่างเดียวอาจใช้เวลาตั้งแต่ 15 ถึง 120 นาที หากคุณมีชิ้นงานทดสอบจํานวนมาก การทํางานที่แรงดันที่สูงขึ้นสามารถลดเวลาสําหรับการทดสอบแต่ละครั้งได้อย่างมาก การทดสอบที่ 5 barg (73psig) ใช้เวลาน้อยลงประมาณ 80% สําหรับการทดสอบแต่ละครั้ง
Hielscher จัดหาเซลล์ทดสอบที่มีแรงดันแน่นพร้อมเซ็นเซอร์ความดันดิจิตอลสําหรับการทดสอบการกัดเซาะโพรงอากาศ เมื่อใช้เซลล์ที่มีแรงดันแน่น คุณสามารถควบคุมและรักษาแรงดันได้ในระหว่างการทดสอบแต่ละครั้ง เครื่องกําเนิดอัลตราโซนิกจะตรวจสอบเซ็นเซอร์ความดันอย่างต่อเนื่องและโปรโตคอลความดันจริงกับไฟล์ CSV ที่เข้ากันได้กับ Excel บนการ์ด SD (รวมอยู่ด้วย) Hielscher จัดหาตัวควบคุมแรงดันเพื่อตั้งค่าและรักษาแรงดันใช้งาน
เซลล์ทดสอบความหนาแน่นของแรงดันมาตรฐานของ Hielscher สําหรับการทดสอบการกัดเซาะของโพรงอากาศได้รับการจัดอันดับสูงถึง tp 5barg (73psig) มีแรงดันสูงถึง 300barg (4350psig) ตามคําขอ
ความถี่อัลตราโซนิก
โดยทั่วไปการทดสอบการกัดเซาะของโพรงอากาศจะใช้อัลตราโซนิกความเข้มสูงความถี่ต่ําในช่วง 18-30kHz ในช่วงนี้การเปลี่ยนแปลงของความถี่มีผลจํากัดมากต่อความเข้มของโพรงอากาศ อุปกรณ์ Hielscher ทั้งหมดทํางานที่ความถี่คงที่
เซลล์ทดสอบที่ปรับความสูงได้สําหรับการทดสอบการกัดเซาะโพรงอากาศ (ASTM G32-16)
ระยะทางจาก Sonotrode
วัสดุที่จะทดสอบสามารถติดตั้งเข้ากับ sonotrode หรือใต้ sonotrode คุณสามารถสร้างชิ้นงานวัสดุแบบเกลียวและติดตั้งที่ส่วนท้ายของโซโนทรอดอัลตราโซนิก ในกรณีนี้ชิ้นงานจะสั่นสะเทือนที่แอมพลิจูดอัลตราโซนิกที่ระบุและทําให้เกิดโพรงอากาศบนพื้นผิว สิ่งนี้ต้องใช้การตัดเฉือนที่มีความแม่นยํา และวัสดุบางชนิดไม่เหมาะกับตัวเลือกนี้
หรือคุณสามารถยึดชิ้นส่วนหรือชิ้นงานทดสอบในบริเวณใกล้เคียงภายใต้ไทเทเนียมโซโนทรอด ในกรณีนี้ไททาเนียมโซโนทรอดจะทําให้เกิดโพรงอากาศและพื้นผิววัสดุสัมผัสกับโพรงอากาศ นี่เป็นตัวเลือกที่สะดวกกว่า เนื่องจากคุณสามารถวางชิ้นงานที่มีขนาดหรือรูปร่างต่างๆ ในเซลล์ทดสอบได้ หากคุณใช้ sonotrode ที่ใหญ่กว่า เช่น sonotrode ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 50 มม. หรือ 80 มม. คุณสามารถทําให้หลายส่วนถูกกัดเซาะของโพรงอากาศได้ในเวลาเดียวกัน สิ่งนี้มีประโยชน์มากเมื่อคุณต้องทดสอบหลายชิ้นต่อวัน เช่น เพื่อการควบคุมคุณภาพ
ในทั้งสองกรณีระยะห่างระหว่าง sonotrode อัลตราโซนิกและพื้นผิววัสดุที่อยู่ติดกันมีความสําคัญมาก โดยทั่วไปการกัดเซาะโพรงอากาศจะเร็วขึ้นเมื่อใช้ระยะทางที่เล็กกว่า ระยะทางทั่วไปมีตั้งแต่ 0.2 ถึง 15 มม. สําหรับผลลัพธ์ที่สรุป คุณควรใช้ระยะทางเดียวกันสําหรับการทดสอบทั้งหมด
อุณหภูมิของเหลว
ของเหลวที่อุ่นขึ้นส่งผลให้ความเข้มของโพรงอากาศอัลตราโซนิกลดลง การป้อนพลังงานการสั่นสะเทือนเชิงกลเข้าไปในของเหลวจะทําให้ของเหลวร้อนขึ้น เพื่อรักษาอุณหภูมิให้คงที่ในระหว่างการทดสอบการกัดเซาะของโพรงอากาศแต่ละครั้งของเหลวจะต้องถูกทําให้เย็นลง Hielscher จัดหาภาชนะที่มีแจ็คเก็ตและเซลล์ที่มีแรงดันแน่น หรือคุณสามารถใช้คอยล์เย็นในบีกเกอร์หรือใส่บีกเกอร์ในอ่างน้ําแข็งก็ได้ สารหล่อเย็นที่ไหลผ่านแจ็คเก็ตหรือผ่านคอยล์เย็นจะขจัดความร้อนออกจากของเหลว
อุปกรณ์อัลตราโซนิก Hielscher เช่น UP400St หรือ UIP1000hdT มาพร้อมกับหัววัดอุณหภูมิ PT100 (รวมอยู่ด้วย) เครื่องกําเนิดอัลตราโซนิกจะตรวจสอบอุณหภูมิของเหลวจริงอย่างต่อเนื่องและกําหนดอุณหภูมิเป็นไฟล์ CSV ที่เข้ากันได้กับ Excel บนการ์ด SD (รวมอยู่ด้วย) คุณสามารถตั้งค่าเครื่องกําเนิดไฟฟ้าให้หยุดการทดสอบการกัดเซาะโพรงอากาศชั่วคราวได้หากอุณหภูมิของของเหลวเบี่ยงเบนไปจากจุดที่ตั้งไว้มากเกินไป เช่น เนื่องจากความสามารถในการทําความเย็นไม่เพียงพอ เครื่องกําเนิดไฟฟ้าสามารถกลับมาทํางานต่อโดยอัตโนมัติเมื่อของเหลวถึงอุณหภูมิที่กําหนดอีกครั้ง
ของเหลวโพรงอากาศ
โดยทั่วไปการทดสอบการกัดเซาะโพรงอากาศจะใช้น้ําเช่นน้ํากลั่น ของเหลวที่แตกต่างกันแสดงลักษณะโพรงอากาศที่แตกต่างกัน หากน้ํามีฤทธิ์กัดกร่อนต่อวัสดุของคุณ คุณอาจต้องการทดสอบของเหลวทางเลือก เช่น น้ํามันซิลิโคนที่มีความหนืดต่ําหรือตัวทําละลายอินทรีย์ เพื่อกําจัดหรือลดปัจจัยการกัดกร่อน อีกวิธีหนึ่งคือ คุณสามารถทําให้ของเหลวมีฤทธิ์กัดกร่อนมากขึ้น เช่น โดยการเปลี่ยนค่า pH หรือสารกัดกร่อนมากขึ้นโดยการเพิ่มอนุภาคที่มีฤทธิ์กัดกร่อน คุณสามารถใช้การทดสอบการกัดเซาะของโพรงอากาศเพื่อประเมินการกัดเซาะและการกัดกร่อนของของเหลว เช่น โคลนเจาะ หรือเพื่อประเมินประสิทธิภาพของสารยับยั้งการกัดกร่อนหรือการกัดเซาะ
เครื่อง จักร กล
เมื่อคุณผลิตชิ้นส่วนหรือชิ้นงานทดสอบ การตัดเฉือน CNC การเจียร หรือการขัดจะทําให้โครงสร้างเกรนใกล้กับพื้นผิววัสดุเสียหาย สิ่งนี้จะช่วยลดความต้านทานการกัดเซาะ
ชั้นทู่/ออกไซด์
บ่อยครั้งที่การกัดเซาะและการกัดกร่อนเกิดขึ้นพร้อมกัน น้ํา เช่น น้ํากลั่น น้ําปราศจากแร่ธาตุ หรือน้ําปราศจากไอออน สามารถกัดกร่อนวัสดุหลายชนิดได้ โพรงอากาศอัลตราโซนิกส่งเสริมการกัดกร่อน ชั้นทู่ เช่น ที่อะลูมิเนียมชุบอโนไดซ์จะเพิ่มความต้านทานของพื้นผิววัสดุต่อการกัดเซาะและการกัดกร่อน
การทดสอบการกัดเซาะโพรงอากาศมีข้อจํากัดอะไรบ้าง?
อีลาสโตเมอร์บางชนิดอาจต้องการการสัมผัสกับโพรงอากาศที่รุนแรงมากเพื่อแสดงการกัดเซาะโพรงอากาศเลย ในกรณีนี้ sonication ที่ไม่มีเซลล์แรงดันอาจไม่แสดงผลที่วัดได้
ASTM G32 -16 15.9mm Sonotrode พร้อมปลายที่เปลี่ยนได้
โปรโตคอลการทดสอบเทมเพลตสําหรับการทดสอบการกัดเซาะของโพรงอากาศ
คุณสามารถดาวน์โหลดแผ่นงานเทมเพลตของเราในรูปแบบต่อไปนี้: ไฟล์ PDF, ไมโครซอฟท์ เอ็กเซล XLSหรือ หมายเลขแอปเปิ้ล.
แผ่นงานตัวอย่างสําหรับการทดสอบการกัดเซาะของโพรงอากาศ