Luftstrahl-Erosionsprüfgerät
AJ-1000 Erosion messen. Haltbarkeit verstehen. Bessere Werkstoffe entwickeln
Das Luftstrahl-Erosionsprüfgerät (AJ-1000) von Rtec Instruments ermöglicht hochpräzise Erosionsprüfungen an modernen Werkstoffen und Beschichtungen.
Das Verfahren leitet einen Hochgeschwindigkeitsgasstrahl, der Abrasivpartikel enthält, auf die Probenoberfläche, um die Erosionsraten unter kontrollierten Laborbedingungen genau zu messen.
Das System wurde für anspruchsvolle Forschungs- und Industrieanwendungen entwickelt und verfügt über eine Temperaturregelung im geschlossenen Regelkreis bis zu 1200 °C. Es ermöglicht die Einstellung von Partikeltyp, Partikelgröße, Aufprallgeschwindigkeit und Temperatur.
Diese Flexibilität ermöglicht eine zuverlässige Bewertung und einen Vergleich der Erosionsbeständigkeit von Beschichtungen, Werkstoffen für die Luft- und Raumfahrt, Energiekomponenten und industriellen Legierungen und hilft Forschern und Ingenieuren dabei, die Haltbarkeit von Werkstoffen unter extremen Umgebungsbedingungen besser zu verstehen.
HAUPTMERKMALE
Geschwindigkeit bis zu 200 m/s
Der AJ-1000 ermöglicht Partikelgeschwindigkeiten von bis zu 200 m/s und ermöglicht so eine realistische Simulation extremer Erosionsbedingungen, wie sie in der Luft- und Raumfahrt, der Energiewirtschaft und in industriellen Anwendungen vorkommen. Diese Hochgeschwindigkeitsfähigkeit beschleunigt die Prüfverfahren und verbessert die Möglichkeiten, die Erosionsbeständigkeit fortschrittlicher Werkstoffe und Schutzbeschichtungen eindeutig zu unterscheiden.
Präzise Temperaturregelung von Umgebungstemperatur bis hin zu extremen Bedingungen
Eine gleichmäßige Temperaturregelung, einschließlich der unabhängigen Beheizung sowohl der Erosionspartikel als auch der Probe, ermöglicht realistische Erosionsprüfungen über einen extremen Temperaturbereich hinweg – von kryogenen Bedingungen bis zu 1200 °C – und gewährleistet so eine genaue Bewertung des Materialverhaltens unter realen Einsatzbedingungen.
Geschwindigkeitsmessung mit zwei Scheiben im geschlossenen Regelkreis bei hoher Geschwindigkeit
Das AJ-1000 verfügt über ein geschlossenes Hochgeschwindigkeits-Doppelscheiben-Geschwindigkeitsmesssystem, das die Aufprallgeschwindigkeit der Partikel kontinuierlich überwacht und kalibriert. Diese Echtzeitsteuerung gewährleistet präzise und stabile Prüfbedingungen und liefert hochgenaue sowie reproduzierbare Erosionsergebnisse, während sie gleichzeitig einen zuverlässigen Vergleich von Werkstoffen und Beschichtungen unter kontrollierten Hochgeschwindigkeits-Aufprallbedingungen ermöglicht.
Präzise und kontinuierliche Partikelabgabe
Das AJ-1000 verfügt über ein präzises Partikelfördersystem, das während des gesamten Versuchs einen stabilen und gleichmäßigen Fluss der Schleifpartikel gewährleistet. Diese kontrollierte Zufuhr garantiert gleichbleibende Erosionsbedingungen und verbessert somit die Wiederholbarkeit der Versuche sowie die Zuverlässigkeit der Daten. Forscher und Ingenieure können Materialien und Beschichtungen mit hoher Reproduzierbarkeit und Genauigkeit der Ergebnisse zuverlässig miteinander vergleichen.
Flexible und standardisierte Tests mit rezeptbasierter Software
Eine intuitive, computergesteuerte Software vereinfacht die Einrichtung und Durchführung der Tests. Anwender können Standardrezepturen für wiederholbare Versuche speichern oder benutzerdefinierte Rezepturen für anspruchsvolle Tests erstellen und dabei Parameter wie Geschwindigkeit, Temperatur, Partikelstrom und Aufprallwinkel mühelos anpassen, um flexible und effiziente Erosionstests durchzuführen.
Es stehen verschiedene Hartmetall-Düsen zur Verfügung
Das Modell AJ-1000 verfügt über verschleißfeste Hartmetalldüsen, um während der Erosionsprüfungen eine stabile Partikelbeschleunigung zu gewährleisten. Dank verschiedener Düsendurchmesser können Anwender den Partikelstrom und die Aufprallbedingungen an unterschiedliche Werkstoffe und Normen anpassen, während die robuste Bauweise für langfristige Genauigkeit, geringen Verschleiß und konsistente Prüfergebnisse sorgt.
Mehr dazu
Ein Überblick über die Anwendungsmöglichkeiten des AJ-1000
Mit der Luftstrahl-Erosionsprüfung wird die Erosionsbeständigkeit von Werkstoffen und Schutzbeschichtungen bewertet, die dem Aufprall von Partikeln mit hoher Geschwindigkeit ausgesetzt sind. Sie ist darüber hinaus besonders wichtig in Branchen, in denen Bauteile in rauen Umgebungen mit Sand, Staub oder abrasiven Partikeln eingesetzt werden.
In der Luft- und Raumfahrtindustrie nutzen Ingenieure diese Methode, um die Erosion von Turbinenschaufeln, Kompressorkomponenten und Schutzbeschichtungen zu untersuchen. Im Energiesektor testen Forscher darüber hinaus Werkstoffe, die in Gasturbinen, Kraftwerken und Windkraftanlagen zum Einsatz kommen, wo hochgeschwindigkeitsgase Partikel mit sich führen, die erheblichen Verschleiß verursachen.
Die Öl- und Gasindustrie setzt Erosionsprüfungen mit Luftstrahl ein, um Rohrleitungsmaterialien, Ventile und Bohrgeräte zu bewerten, die Sandpartikeln ausgesetzt sind. Dies trägt somit zur Entwicklung erosionsbeständiger Beschichtungen für Industriemaschinen bei.
In der Materialforschung nutzen Wissenschaftler diese Methode, um die Haltbarkeit von Legierungen, Keramiken und Beschichtungen zu vergleichen. Auf diese Weise können Ingenieure langlebigere Werkstoffe für extreme Einsatzbedingungen entwickeln.
Prüfnormen und Einhaltung von Vorschriften
Das Luftstrahl-Erosionsprüfgerät AJ-1000 führt Erosionsprüfungen mit Feststoffpartikeln gemäß ASTM G76 und ASTM G211 durch. ASTM G76 definiert das Standardverfahren für Erosionsprüfungen mit Feststoffpartikeln bei Umgebungstemperatur. Es regelt die Partikelgeschwindigkeit, die Zufuhrrate, den Aufprallwinkel und die Düsengeometrie. Dadurch lassen sich die an verschiedenen Systemen und in unterschiedlichen Labors gemessenen Erosionsraten direkt miteinander vergleichen. ASTM G211 erweitert diese strengen Vorgaben zudem auf Bedingungen bei erhöhten Temperaturen. Dies ist daher unerlässlich für Werkstoffe, die ihr tatsächliches Erosionsverhalten erst bei hohen Temperaturen offenbaren – wie beispielsweise Turbinenlegierungen, Wärmeschutzbeschichtungen und Hochtemperaturdichtungen.
Der AJ-1000 deckt somit beide Normen auf einer einzigen Plattform ab – von Umgebungsbedingungen bis zu 1200 °C. Ingenieure müssen daher weder die Messgeräte wechseln noch ein zweites System qualifizieren, wenn ein Programm von der Prüfung bei Raumtemperatur zur Qualifizierung bei erhöhten Temperaturen übergeht. Dies ist zudem von großem Nutzen für Programme in den Bereichen Luft- und Raumfahrt, Energie sowie Materialqualifizierung. In diesen Bereichen werden Prüfberichte routinemäßig von Kunden, Aufsichtsbehörden oder Zertifizierungsstellen überprüft. Darüber hinaus müssen sie sich auf eine anerkannte Norm beziehen und nicht auf eine firmeneigene Methode.
Jede am AJ-1000 durchgeführte Prüfung kann daher anhand eines Standards dokumentiert werden, den Ihre Kunden, Prüfer und Partner bereits anerkennen. Dadurch werden die Erosionsdaten zu einem vergleichbaren, fundierten Bezugspunkt und sind nicht mehr nur ein isoliertes internes Ergebnis.
| Teilchengeschwindigkeit | 30 bis 200 m/s |
|---|---|
| Vorschubgeschwindigkeit des Zerspanungswerkzeugs | 1 bis 10 g/min |
| Auftreffwinkel | 15°, 30°, 45°, 60°, 75° und 90° |
| Düsendurchmesser | Standardmäßig 1,5 und 5 mm (auf Anfrage auch in verschiedenen anderen Durchmessern: 2, 3, 4 mm) |
| Stichprobengröße | 1 x 1 Zoll oder 1 x 3 Zoll mit Standard-Probenhaltern |
| Probenhöhe | Verstellbar |
| Fassungsvermögen des Erodent-Trichters | 3 Liter |
| Temperatur | 800 °C, 1000 °C oder 1200 °C, Kryo |
| Standard-Erodent | 50 µm Aluminiumoxid Al₂O₃ (andere Korngrößen auf Anfrage) |
