Tribomètre

MFT-5000 Tribomètre multifonction

Le tribomètre multifonction MFT-5000 est un tribomètre universel et un appareil d’essai de frottement et d’usure qui combine des essais tribologiques modulaires avec un profilomètre 3D en ligne breveté — couvrant des charges allant de quelques nano-Newtons à 10 000 N et des températures comprises entre −120 °C et 1 200 °C sur une seule et même plateforme.

CARACTÉRISTIQUES PRINCIPALES

Mesure de surface 3D en ligne synchronisée avec la tribologie

Le profilomètre 3D intégré en ligne capture la topographie de surface avec une résolution de l'ordre du nanomètre entre chaque cycle de test. La tête d'imagerie Lambda combine l'interférométrie en lumière blanche, la microscopie confocale, l'imagerie en champ sombre et en champ clair au sein d'une seule tête de profilométrie, ce qui permet de mesurer facilement des surfaces transparentes, rugueuses, lisses et à forte pente.

Capacité de charge à plusieurs niveaux : Nano, Micro et Macro

Le MFT-5000 offre une plage de charge exceptionnellement large, allant de l'échelle nanométrique à l'échelle macroscopique, grâce à des capteurs de force interchangeables. La détection automatique des capteurs de force et leur remplacement rapide permettent aux utilisateurs de passer rapidement d'une plage à l'autre, garantissant ainsi des essais tribologiques précis et fiables, qu'il s'agisse de revêtements délicats, de matériaux d'ingénierie robustes ou de lubrifiants.

Chambres de l'environnement

Le MFT-5000 permet de réaliser des essais de tribologie dans une plage de températures allant de −120 °C à 1 200 °C grâce à des chambres climatiques modulaires. Les configurations disponibles comprennent des chambres haute température, cryogéniques, d’humidité, de corrosion, de brouillard salin, de chargement en hydrogène, à gaz inerte et SRV, permettant ainsi de simuler des conditions réelles pour des applications dans les secteurs de l’automobile, de l’aérospatiale et de l’énergie.

Entraînements modulaires interchangeables pour des configurations de test flexibles

Le MFT-5000 est doté d'un système d'entraînement modulaire hautement adaptable, conçu pour permettre des changements de configuration rapides dans le cadre d'une large gamme d'essais tribologiques. Chaque module se monte directement sur la plate-forme de précision et s'intègre parfaitement au châssis de charge supérieur, ce qui permet aux chercheurs de simuler facilement des environnements d'application variés et proches de la réalité. Cette modularité garantit que le système reste suffisamment flexible pour évoluer au rythme de vos exigences d'essai les plus strictes.

Des lubrifiants aux revêtements en passant par les surfaces : Essais de tribologie pour tous les matériaux

Le MFT-5000 est conçu pour les études de tribologie sur une large gamme de matériaux - des liquides tels que les lubrifiants, les biofluides et l'eau aux solides tels que les métaux, les céramiques, les revêtements durs et les matériaux ultra-durs tels que le diamant. Par conséquent, il soutient à la fois la recherche fondamentale et le développement industriel dans divers systèmes de matériaux.

Technologie des capteurs de force multiaxes pour une mesure précise de la force - Piezo, Capacitif

Les capteurs de force capacitifs et piézoélectriques brevetés offrent une stabilité et une résolution élevées sur toute la plage de charge. Les configurations des capteurs permettent de mesurer la force sur 1, 2 ou 6 axes. Les capteurs de couple dynamiques mesurent le couple en ligne lors d'essais en rotation, ce qui permet une caractérisation précise des interactions tribologiques complexes.

En savoir plus sur

Time series profilometry images showing wear mark progression from 0 to 150 minutes on tribometer test sample – Rtec Instruments

Le tribomètre multifonction est un instrument de pointe conçu pour évaluer les propriétés de frottement, d’usure et de lubrification de divers matériaux. Il convient notamment de souligner que les configurations de tribomètres multifonctions sont indispensables dans les laboratoires de tribologie modernes.

Profilomètre optique 3D en ligne breveté

Volume d’usure, variation de rugosité, apparition de fissures et accumulation de débris : tous ces paramètres sont suivis automatiquement tout au long de l’essai. De plus, la tête Lambda brevetée intègre quatre techniques optiques dans un seul capteur, ce qui permet de mesurer des films transparents, des métaux rugueux et des pentes abruptes sans avoir à changer de lentille. Vous obtenez ainsi un enregistrement synchronisé dans le temps de l’évolution de la surface et du frottement. Par ailleurs, la tête Sigma propose une option dédiée d’interférométrie en lumière blanche.

EV Tribologie et impédance électrochimique

Le MFT-5000 intègre un potentiostat ou des sources d’alimentation CA/CC permettant de fournir des courants allant de quelques microampères à plusieurs ampères lors d’essais tribologiques. De plus, les mesures d’impédance électrochimique permettent d’identifier les limites des régimes de lubrification ainsi que le comportement des contacts électriques lorsque les conditions passent d’ohmiques à capacitives. Cette capacité est donc essentielle pour la qualification des lubrifiants, des roulements et des composants de la chaîne cinématique des véhicules électriques. Dans ce domaine d’application, les solutions de tribomètres multifonctions s’avèrent indispensables.

measurement-impedance-vs-changing-linear-velocities
Diagram showing the modular configuration options of a multifunction tribometer, including rotary, linear reciprocating, block-on-ring, fretting, upper rotary, and universal traction modules, along with environmental chambers for temperature, salt spray, hydrogen, and tribocorrosion testing.

Système d’entraînement modulaire

Plusieurs entraînements interchangeables peuvent être montés sur la platine XY de précision du MFT-5000, grâce à un système de reconnaissance automatique. Vous trouverez ci-dessous une liste des modèles les plus courants. Bien entendu, la modularité du tribomètre multifonction garantit la compatibilité avec de nombreuses normes industrielles.

  • Rotation : 0,001 à 10 000 tr/min — broche sur disque, norme ASTM G99
  • Mouvement alternatif linéaire : jusqu’à 80 Hz — ASTM G133, HFRR
  • Bobine mobile sensible au frottement : 10 µm – 2,8 mm, jusqu’à 300 Hz
  • Traction : 0–200 N/3 000 N, ±6 m/s — Épaisseur du film EHD
  • Bloc sur anneau : Timken, charge admissible, ASTM G77
  • Rotation supérieure : EP à quatre billes et usure, rondelle de butée, KRL, ASTM D2266, D2596

Une technologie de capteurs de force inégalée : capacitive, piézoélectrique

Le MFT-5000 est équipé d’une large gamme de capteurs de force brevetés et facilement interchangeables — couvrant une plage allant de nN à 10 000 N — afin d’offrir une stabilité et une résolution inégalées sur toutes les échelles d’essai. De plus, ces capteurs sont disponibles dans diverses configurations, notamment pour la mesure de force sur 1, 2 ou 6 axes, afin de répondre à des besoins expérimentaux variés. Pour la recherche en laboratoire et le développement industriel, les tribomètres multifonctions établissent de nouvelles normes en matière de performances et de fiabilité.

Parmi les principales technologies de capteurs, on peut citer :

  • Capteurs de force capacitifs : ils offrent la meilleure résolution et bénéficient d’une conception rigide garantissant une précision maximale.

  • Capteurs de couple dynamiques : conçus pour une mesure précise du couple en ligne lors de mouvements de rotation.

  • Capteurs de force piézoélectriques : ils offrent la meilleure résolution associée à des capacités de réponse en haute fréquence.

Rtec-Instruments Argon capacitive sensor for precision measurement
Plage de chargenN à 10'000 N
Plage de température-120°C à 1200°C
Contrôle de l'humidité5% - 95% HR
Modules disponiblesRotatif (0,001-10 000 tr/min) ; linéaire alternatif (jusqu'à 80 Hz) ; blocage sur l'anneau ; mini-traction ; usure de contact
Capteurs intégrésCapteurs capacitifs, piézoélectriques, à jauge de contrainte ; émission acoustique ; résistance de contact électrique
Profilomètre intégréProfilomètre optique 3D en ligne (confocal, interféromètre, champ sombre, champ clair)
Stade XYPlatine XY à longue course et à boucle fermée pour des mouvements et des coutures personnalisés

Foire aux questions

Le MFT-5000 prend en charge les mouvements rotatifs, linéaires alternatifs, de blocage sur anneau, de mini traction, de fretting et les mouvements personnalisés.
Il peut simuler des températures allant de -120 °C à 1200 °C, une humidité allant de 5 à 95 % HR, un vide allant jusqu'à 10^-7 Torr et une pression allant jusqu'à 200 PSI.
Oui, le MFT-5000 intègre un profilomètre optique 3D avec imagerie confocale, interférométrique, en champ sombre et en champ clair.
Le MFT-5000 est compatible avec des capteurs de force interchangeables couvrant une plage allant de mN à 10 000 N. Les capteurs capacitifs couvrent les plages nano et micro ; les capteurs à jauges de contrainte couvrent les charges macro allant jusqu'à 10 000 N.
Les systèmes tels que le tribomètre multifonction MFT-5000 de Rtec-Instruments sont conçus dans un souci de flexibilité, permettant aux chercheurs et aux ingénieurs d'effectuer une grande variété d'essais tribologiques au sein d'une même plate-forme, avec une résolution réellement élevée.
Le MFT-5000 peut traiter toutes les échelles, nano, micro et macro tribologie sur la même plateforme.
Oui. L'entraînement rotatif prend en charge les essais de tribométrie « broche sur disque » et « bille sur disque » conformes à la norme ASTM G99. Le profilomètre en ligne permet de capturer automatiquement l'image de la marque d'usure à l'issue de l'essai.
Le MFT-5000 est un tribomètre universel de grande taille offrant la plage de conditions environnementales la plus étendue (de −120 °C à 1 200 °C, du vide à 10⁻⁷ torr), des charges allant jusqu'à 10 000 N et une bibliothèque complète de modules d'entraînement. Le MFT-2000 est un tribomètre de paillasse compact et multifonctionnel offrant une plage de charge allant jusqu’à 200 N.
Oui. Le profilomètre 3D Lambda en ligne, breveté, est intégré à la plateforme MFT-5000. Il combine l'interférométrie en lumière blanche, la microscopie confocale, l'imagerie en champ sombre et l'imagerie en champ clair sur une seule tête. La platine XY déplace automatiquement l'échantillon entre les positions de test et d'imagerie.
Les systèmes d'entraînement disponibles comprennent les modèles rotatifs (goupille sur disque, bille sur disque), linéaires à mouvement alternatif, bloc sur anneau, bobine mobile à frottement, à traction (mini-machine de traction) et à rotation supérieure (quatre billes). Tous ces systèmes s'installent sur la même plate-forme sans outils.
Oui. Le MFT-5000 prend en charge les essais HFRR, le SRV, les essais EP à quatre billes et d'usure (normes ASTM D2266, D2596, D4172), l'essai « block-on-ring », la mini-machine de traction, ainsi que les essais sur segments de piston et chemises de cylindre (norme ASTM G181), etc., le tout sur une seule et même plateforme. Il mesure également l’impédance électrochimique pour l’évaluation des lubrifiants destinés aux véhicules électriques.
Grâce à sa large plage de fonctionnement (de nN à 10 000 N, de 0,001 à 10 000 tr/min, une oscillation pouvant atteindre 300 Hz, une plage de température de −120 à 1 200 °C, etc.), cet appareil de test est capable de prendre en charge de nombreuses normes. Parmi les normes courantes en tribologie, on peut citer notamment les normes ASTM G99, G133, G181, G119, G176, G77, D4172, D2266, D2596, D2509, D2783 et D6078. Veuillez contacter RTEC Instruments pour obtenir la liste complète adaptée à votre application spécifique.
Principales différences : le MFT-5000 atteint une température cryogénique de −120 °C (contre −40 °C pour l'UMT TriboLab), une charge de 10 000 N (contre 2 kN), une vitesse de rotation de 10 000 tr/min (contre 5 000 tr/min) et intègre un profilomètre 3D en ligne breveté dont ne dispose pas l’UMT TriboLab.

Êtes-vous prêt à faire passer vos recherches en tribologie
au niveau supérieur ?

Découvrez les solutions de pointe de Rtec Instruments et voyez comment notre technologie peut vous aider dans votre travail.

Contactez nos experts