Che cos'è Pin-on-Disc?
Il test pin-on-disc è un test tribologico in cui la forza di attrito e la perdita di materiale vengono continuamente monitorate mentre un perno sotto un carico definito traccia un percorso circolare scorrendo su una superficie del disco rotante.
Scopo di Pin-on-Disc
Lo scopo è determinare comparativamente il coefficiente di attrito e il tasso di usura di coppie di materiali in condizioni controllate.
A quali prodotti si applica Pin-on-Disc?
- Materiali per cuscinetti e boccole
- Sert kaplamalar
- Componenti in ceramica
- Formulazioni di lubrificanti (test lubrificato)
- Materiali per freni e frizioni
In quali settori si utilizza Pin-on-Disc?
Norme relative a Pin-on-Disc
- ASTM G99
- ISO20808
- DIN 50324
Condizioni di Pin-on-Disc
- Carico normale
- Carico costante definito nelle specifiche
- Velocità di scorrimento
- Velocità costante calcolata dalla rotazione del disco e dal diametro della pista
- Distanza scorrevole
- Definita come distanza totale
- Ambiente
- A secco o lubrificato; vengono registrate la temperatura e l'umidità relativa
Apparecchiatura per Pin-on-Disc
- Tribometro con perno su disco
- Cella di misurazione della forza di attrito
- Bilancia di precisione
- Profilometro
- Monitoraggio della temperatura e dell'umidità
Requisiti del campione per Pin-on-Disc
- La superficie del disco deve essere lucidata fino alla rugosità definita
- La geometria e il materiale del perno devono essere conformi allo standard
- È necessario misurare la massa iniziale di entrambi gli elementi
- Generalmente almeno tre ripetizioni
Durata di Pin-on-Disc
Dipende dalla distanza di scorrimento. Un test tipico dura alcune ore; le prove a distanza possono superare una giornata lavorativa.
Procedura di Pin-on-Disc
- 1Vengono preparate le superfici del perno e del disco e vengono misurate le loro masse.
- 2Vengono impostati carico, velocità e distanza totale.
- 3Il test è iniziato; la forza di attrito viene registrata continuamente.
- 4Il test viene interrotto una volta completata la distanza definita.
- 5Viene misurata la perdita di massa e viene preso il profilo della traccia di usura.
- 6Vengono calcolati il coefficiente di attrito e il tasso di usura.
Criteri di accettazione di Pin-on-Disc
Il criterio di accettazione è indicato nelle specifiche come coefficiente di attrito massimo o tasso di usura massimo.
Valutazione dei risultati
Come base viene presa la regione stazionaria della curva del coefficiente di attrito. La zona di rodaggio viene annotata separatamente. La perdita di volume viene calcolata dall'area della sezione trasversale della pista di usura.
Rapporto di Pin-on-Disc
- Norma applicata
- Materiali del perno e del disco, geometria
- Carico, velocità, distanza e ambiente
- Curva del coefficiente di attrito e valore a regime
- Tasso di usura e profilo della traccia
Accreditamento
EUROLAB detiene un accreditamento riconosciuto a livello internazionale ottenuto da organismi di accreditamento parte degli accordi di riconoscimento multilaterale IAF e ILAC, secondo ISO / IEC 17025 per prove di laboratorio, ISO / IEC 17020 per ispezione e sorveglianza e ISO / IEC 17021-1 e ISO / IEC 17065 per certificazione di sistema e prodotto. Questa catena garantisce che i rapporti e i certificati emessi siano accettati in tutto il mondo.
Se questo test può essere offerto nell'ambito accreditato dipende dal prodotto e dallo standard applicato; poiché l'accreditamento è basato sul metodo, l'ambito viene confermato per iscritto in fase di offerta.
Ambito e autorizzazioniRegolamenti correlati
- Specifiche dei materiali e dei lubrificanti
Mekanik Testler — Cosa copre questo ambito di prova?
La sezione seguente descrive l'ambito a cui appartiene la prova Pin-on-Disc; le condizioni e i criteri di accettazione di questa prova specifica sono riportati nelle sezioni precedenti. L'ambito specifico del vostro prodotto viene confermato per iscritto in fase di offerta.
Le prove meccaniche misurano come si comporta un materiale o un componente sotto forza. La famiglia va dal carico statico (trazione, compressione, flessione) al comportamento dipendente dal tempo (fatica, scorrimento viscoso), dalla durezza e usura fino alla tenacità a frattura.
Ciò che accomuna queste prove è che il risultato è riportato come una PROPRIETÀ DEL MATERIALE. Il carico di snervamento o la durezza non sono una decisione di conformità; sono dati numerici con cui verranno confrontati il progetto e la norma di prodotto. I rapporti di prova meccanica sono quindi solitamente un input per una decisione ingegneristica piuttosto che per un'approvazione di prodotto — scelta del materiale, coefficiente di sicurezza, previsione della vita.
La distinzione tra comportamento statico e dinamico è la chiave per comprendere il settore. Un componente può apparire del tutto non sollecitato sotto carico statico eppure rompersi sotto carico ripetuto; la rottura a fatica si verifica a tensioni ben inferiori al carico di snervamento e non dà preavviso. Per componenti rotanti, vibranti o soggetti a carico ciclico, una prova di trazione da sola non è quindi una prova sufficiente.
Le condizioni di prova determinano il risultato, ed è fondamentale per la leggibilità del rapporto: geometria del provino, velocità di carico, temperatura, condizionamento e disposizione di serraggio. Lo stesso materiale fornisce valori diversi in condizioni diverse. Nelle materie plastiche l'effetto della velocità è molto marcato, nei metalli l'effetto della temperatura; nei compositi l'orientamento del provino cambia completamente il risultato.
La durezza è la misura più utilizzata in modo scorretto nel settore. Essendo rapida, quasi non distruttiva ed economica, viene spesso usata al posto della resistenza. Esistono tabelle di conversione da durezza a resistenza, ma sono APPROSSIMATIVE e dipendono dal gruppo di materiali; usarle come unica evidenza nell'accettazione del materiale è sbagliato.
Il lato della meccanica della frattura richiede una competenza specifica. Le misurazioni della tenacità a frattura e della velocità di propagazione della cricca da fatica consentono di calcolare quanto durerà una struttura fessurata; sono la base della progettazione tollerante al danno in settori come attrezzature a pressione, strutture aeronautiche e condotte.
Gruppi di metodi in questo ambito
Prove statiche
Trazione, compressione, flessione, taglio e torsione. Si ottengono carico di snervamento e resistenza a trazione, allungamento e modulo di elasticità.
Prove d'urto
Urto con intaglio Charpy e Izod; si determina il comportamento di transizione duttile-fragile del materiale in funzione della temperatura.
Durezza
Brinell, Vickers, Rockwell, Shore e microdurezza. Prezioso per la profondità del trattamento superficiale e le differenze locali di resistenza.
Fatica
Fatica assiale controllata in forza e deformazione, fatica a flessione; curve S-N e limite di fatica.
Scorrimento viscoso e rilassamento delle tensioni
Comportamento sotto carico a lungo termine ad alta temperatura; determinante per i materiali di caldaie, turbine e attrezzature a pressione.
Meccanica della frattura
Tenacità a frattura in deformazione piana, integrale J, CTOD e velocità di propagazione della cricca da fatica.
Usura e attrito
Abrasione Taber e tamburo rotante, misurazioni del coefficiente di attrito.
Confusioni frequenti in questo ambito
- Calcolare la resistenza dalla durezza è approssimativo; non può essere usato come unica evidenza nell'accettazione del materiale.
- Una resistenza statica adeguata non dimostra la resistenza a fatica; un componente soggetto a carico ciclico richiede una prova separata.
- Se la velocità e la temperatura di prova non sono riportate, il risultato non è confrontabile, in particolare per polimeri e compositi.
- Un provino di prova e il pezzo reale potrebbero non dare lo stesso valore; l'orientamento di stampaggio, le linee di giunzione e le differenze nel trattamento superficiale hanno tutti un effetto.
- Un valore di resistenza fornito per un composito senza indicare l'orientamento del provino è privo di significato.
- Gli equivalenti ASTM e ISO misurano la stessa grandezza ma usano geometrie del provino diverse; i risultati non sono considerati direttamente equivalenti.
Quali decisioni supportano questi risultati
- Verifica della progettazione e selezione dei materiali
- Controllo dei materiali in ingresso e approvazione del fornitore
- Soddisfacimento dei requisiti meccanici della norma di prodotto
- Analisi dei guasti, previsione della vita utile e calcolo della tolleranza al danno
- Verifica dei processi di trattamento termico e superficiale
Test correlati
Domande frequenti su Pin-on-Disc
Secondo quale standard è realizzato Pin-on-Disc?
Pin-on-Disc viene eseguito nell'ambito ASTM G99, ISO20808 e DIN 50324. I valori limite ed i criteri di accettazione da applicare sono definiti nella norma di prodotto; La versione valida per il vostro prodotto viene confermata per iscritto in fase di offerta.
A quali prodotti si applica Pin-on-Disc?
Applicato principalmente a Materiali per cuscinetti e boccole, Sert kaplamalar, Componenti in ceramica, Formulazioni di lubrificanti (test lubrificato) e Materiali per freni e frizioni. L'inclusione del prodotto nell'ambito di applicazione viene determinata esaminandone le specifiche tecniche e l'uso previsto.
In quali condizioni viene eseguito Pin-on-Disc?
I parametri determinanti sono: Carico normale — Carico costante definito nelle specifiche, Velocità di scorrimento — Velocità costante calcolata dalla rotazione del disco e dal diametro della pista e Distanza scorrevole — Definita come distanza totale. I termini completi si trovano nella sezione "Condizioni di prova" della pagina e variano a seconda dello standard del prodotto.
Che tipo di campione è necessario per Pin-on-Disc?
La superficie del disco deve essere lucidata fino alla rugosità definita, La geometria e il materiale del perno devono essere conformi allo standard e È necessario misurare la massa iniziale di entrambi gli elementi. Il numero di campioni è determinato in base allo standard di prodotto e all'ambito da riportare.
Quanto tempo impiega Pin-on-Disc?
Dipende dalla distanza di scorrimento. Un test tipico dura alcune ore; le prove a distanza possono superare una giornata lavorativa. Questa durata appartiene all'esperimento stesso; Vengono inoltre valutate la preparazione dei campioni, l'accodamento e la reportistica. Nell'offerta è riportata una pianificazione realistica per il tuo prodotto.
Qual è il risultato Pin-on-Disc chiamato "appropriato"?
Il criterio di accettazione è indicato nelle specifiche come coefficiente di attrito massimo o tasso di usura massimo.