Многофункциональная машина трения и износа представляет собой высококонфигурируемую трибологическую испытательную систему, предназначенную для комплексной оценки поведения трения и износа материалов. Система оснащена увеличенным рабочим пространством, сверхшироким диапазоном нагрузок и возможностью интеграции оптического 3D-профилометра поверхности in-situ. Благодаря сменным испытательным модулям и дополнительным климатическим камерам поддерживаются испытания от нано- до макромасштаба в условиях контролируемой температуры, влажности, давления или вакуума. Оборудование широко применяется в аэрокосмической, автомобильной промышленности, биоматериалах, покрытиях, оптике, полимерах, полупроводниках и смежных научных областях.
Применение
Система предназначена для оценки трибологических характеристик в широком диапазоне испытаний, включая:
Характеризацию трения и износа металлических материалов, керамики, полимеров, покрытий и композитов
Оценку смазочных свойств масел и консистентных смазок
Анализ механизмов износа подшипников, зубчатых передач, уплотнений и функциональных покрытий
Моделирование трибологических процессов в биомедицинских изделиях (искусственные суставы, стоматологические материалы)
Исследования повреждений поверхности, стойкости к царапанию и микроперемещений
Поддерживаемые конфигурации: «шар–диск», «палец–диск» (вращение), возвратно-поступательная схема «кольцо–блок», фреттинг, испытания на царапание и другие модульные режимы.
Стандарты
ASTM G99 — метод испытания износа по схеме «палец–диск»
ISO 20808 — тонкая керамика, определение трения и износа методом «шар–диск»
GB/T 3142 — определение несущей способности смазочных материалов (четырёхшариковый метод)
SH/T 0189 — метод определения противоизносных свойств смазочных масел (четырёхшариковый метод)
Параметры
| Параметр | Описание |
|---|---|
| Система привода по оси Z | высокоточная многокоординатная система, поддержка 3D-профилирования и интеграции рамановской спектроскопии |
| Конструкция платформы | открытая архитектура с большим рабочим пространством |
| Сменные модули | замена нижних модулей для различных режимов (вращение, возвратно-поступательный, кольцо–блок, фреттинг, царапание), автоматическое распознавание |
| Контроль среды | температура: −120…1200 °C; влажность: 5–95 % RH; давление: до 200 psi; вакуум: до 10⁻⁷ торр |
| Датчики силы | сменные датчики от мН до 12 000 Н (ёмкостные, пьезоэлектрические, тензометрические) |
| In-situ 3D-профилирование | автоматическая съёмка с нанометровым разрешением; конфокальный, интерферометрия белого света, тёмное и светлое поле |
| XY-позиционирование | ход 130 × 270 мм для точного позиционирования |
| Сбор данных и управление | высокоскоростной контроллер, частота дискретизации до 200 кГц |
| Ход по оси Z | 150 мм |
Особенности
Поддержка стандартных трибологических схем: «шар–диск», «палец–диск», возвратно-поступательные и царапающие испытания.
Широкий диапазон нагрузок от мН до 12 000 Н (нано-, микро- и макромасштаб).
Интегрированное in-situ 3D-измерение поверхности.
Замкнутый контур управления нагрузкой для высокой стабильности и воспроизводимости.
Широкий диапазон моделируемых условий от криогенных до высокотемпературных.
Модульная конструкция с быстрой заменой модулей.
Подходит для исследований покрытий, смазок, поверхностей и функциональных компонентов.
Автоматизированный XY-стол (130 × 270 мм) с ходом по оси Z 150 мм.
Комплектация
Модули «шар–диск» и «палец–диск»
Возвратно-поступательный модуль «кольцо–блок»
Модули для испытаний на царапание и фреттинг
Климатические камеры (температура, влажность, давление, вакуум)
Сменные датчики силы
Процедура испытаний
Выбрать и установить соответствующий испытательный модуль.
Закрепить образец и контртело на рабочей платформе.
Задать параметры: нагрузку, скорость, ход, условия среды и длительность.
Выполнить калибровку системы и проверку датчиков.
Запустить испытание с мониторингом силы трения, нагрузки и движения.
Провести in-situ или постобработку 3D-профиля поверхности.
Экспортировать и проанализировать данные.
Обслуживание
Регулярно очищать модули, держатели и датчики после испытаний.
Проводить калибровку датчиков силы и систем движения.
Поддерживать чистоту оптических компонентов и климатических камер.
Обеспечивать смазку и технический осмотр подвижных узлов.
Часто задаваемые вопросы
Какие виды испытаний поддерживает система?Система поддерживает различные режимы трибологических испытаний: «шар–диск», «палец–диск», возвратно-поступательные испытания «кольцо–блок», фреттинг и испытания на царапание. Модульная конструкция позволяет выполнять различные тесты на одной платформе.
Каков диапазон нагрузок и области применения?
Диапазон нагрузок от миллиньютонов до 12 000 Н благодаря сменным датчикам. Это позволяет проводить испытания от наноуровня до макроуровня для покрытий, микрокомпонентов и массивных деталей.
Поддерживается ли анализ поверхности in-situ?
Да, система может быть оснащена 3D-оптическим профилометром с нанометровым разрешением для анализа поверхности в реальном времени или после испытания.
Какие условия окружающей среды можно моделировать?
Температура от −120 °C до 1200 °C, влажность 5–95 % RH, давление до 200 psi и вакуум до 10⁻⁷ торр, что позволяет моделировать реальные условия эксплуатации.
