退火测试仪

FFT-1、FFT-2 FFT 系列立式微动磨损试验机,可选配单音圈或双音圈驱动,位置分辨率 1 nm。

FFT-1 与 FFT-2 为立式高载荷微动磨损试验机,专用于高精度、高重复性的磨损、摩擦及疲劳研究。其先进的音圈驱动系统与无摩擦磁柔性导向技术相结合,可实现 1 nm 级位置分辨率及高精度力值测量的运动控制。FFT-1 采用单音圈设计,适用于常规测试需求;FFT-2 则配备双音圈,为严苛工况提供两倍驱动力。系统支持实时摩擦力监测、可编程运动轨迹控制及优异的动态响应性能,可对材料、涂层、润滑剂及部件进行可靠表征,使 FFT 系列成为高级微动磨损研究与产品开发领域的理想平台。

主要特点

实时法向力控制

实时法向力控制系统可在整个测试周期内持续补偿接触磨损,从而自动维持设定的法向载荷。其先进的闭环力控制技术确保了接触条件的稳定,为摩擦与磨损测量提供卓越的精度和优异的可重复性。该系统尤其适用于长时间微动、疲劳及耐久性测试,能够在恒定载荷条件下获得高度可靠的测试数据。

单音圈或双音圈驱动(1Hz 至 500Hz)

电磁音圈致动器可在 1 Hz 至 500 Hz 的频率范围内实现高精度线性往复运动。FFT-1 搭载单音圈驱动,适用于常规测试需求;FFT-2 则采用双音圈配置,可提供两倍的力值容量。两款落地式系统均具备优异的动态响应性能,专为高功率微动磨损与疲劳测试等严苛应用场景而设计。

高精度位置控制,可实现从数微米开始的精确定位

该系统具备高精度位移控制能力,可实现最高 1 nm 的分辨率,适用于微动磨损、疲劳及摩擦学测试的精确控制。先进的闭环运动控制系统可提供微米级冲程精度、极低噪声与快速动态响应,确保在数百万次循环中保持稳定的微运动,为磨损与摩擦测量带来卓越的重复性与可靠性。

实际工况测试(室温至800 °C)

通过先进的环境控制系统,可在环境温度至 800 °C 的宽温域内开展微动磨损、摩擦及疲劳性能评估。该系统能够模拟航空航天、汽车、能源及工业领域中的真实服役条件,生成具有高度工程相关性的准确数据,从而加快材料筛选、涂层工艺开发及产品可靠性验证进程。

无摩擦运动,确保卓越测量精度

采用无摩擦磁柔性支撑结构,从根本上消除了轴承摩擦的影响,实现纯净的往复运动与优异的波形控制精度。智能闭环控制系统能够自动补偿摩擦力的变化,在整个测试过程中维持恒定的冲程幅度,从而在数百万次循环的微动、磨损及疲劳测试中,确保测试结果的高度可重复性与数据可靠性。

捕捉每一个摩擦瞬间

系统搭载高频压电式力传感器与超低噪声电子系统,能够以极高的灵敏度实时采集摩擦力信号。可在损伤演变为可见失效之前,有效识别磨损机制转变、微动状态迁移及早期损伤萌生,从而为材料行为分析提供更深入的洞察,并获得更可靠的摩擦学性能评价结果。

更多相关信息

为什么高载荷微动磨损测试很重要

当两个接触表面在高接触压力条件下发生小幅往复振荡时,便会产生微动损伤。与常规滑动磨损不同,微动过程中产生的磨屑被滞留于接触界面内,进而加速摩擦、材料性能退化、裂纹萌生及部件提前失效。花键连接、燕尾接头、螺栓连接副、轴承座及电接触组件等关键部件在高载荷工况下对微动损伤尤为敏感。

重现此类严苛工况,常规微动磨损试验机难以胜任。FFT-1 高功率微动磨损试验机专为重载微动、磨损、摩擦及疲劳测试而开发,具备卓越的力值承载能力、纳米级位移控制精度及实时摩擦力采集功能。其无摩擦磁柔性支撑技术、音圈驱动系统及可扩展的环境控制模块,使研究人员能够精确复现实际服役条件,从而可靠地优化材料与涂层方案,提升部件的长期耐久性。

Fretting Series vibration and wear testing solution for evaluating fretting corrosion and contact fatigue
FFT-2 dual voice coil high-power fretting wear tester for friction, wear, and fatigue testing

音圈驱动与磁柔性技术——为何是关键优势

微动磨损试验机的性能水平在很大程度上取决于其运动系统的品质。与传统机械驱动方式所固有的轴承摩擦、传动空回及振动干扰不同,FFT-1 将音圈驱动与无摩擦磁柔性导向技术相结合,可实现位置分辨率达 1 nm 的纯净往复运动。其刚性落地式机架在高载荷条件下仍能保持优异的机械稳定性;同时,智能闭环控制系统可在测试过程中持续调节法向力与冲程幅度,以实时补偿接触条件的变化。由此带来的,是每一次微动、磨损及疲劳实验中无与伦比的精度、重复性与数据可信度。

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高接触载荷条件下润滑剂与润滑脂的性能研究

润滑剂和润滑脂的真实性能只能在接近实际接触压力的条件下进行评估。高载荷SRV(Schwingung, Reibung, Verschleiß,即振荡、摩擦、磨损)测试可重现齿轮、轴承、花键、气门机构部件和电接触所经历的严苛振荡工况,揭示润滑膜强度、摩擦行为、磨损保护和添加剂性能。FFT-1和FFT-2支持按照ASTM D5706、ASTM D7421、ASTM D7594、ASTM D7605和ISO 19291等公认标准进行测试,同时还可执行自定义高载荷微动和润滑磨损测试。高功率音圈驱动和可选配的液池可复现真实运行工况,加速润滑剂开发、验证和耐久性评估。

FFT-2 high-temperature fretting tester for lubricant and grease testing up to 800°CFFT-2 high-temperature fretting tester for lubricant and grease testing up to 800°C

高摩擦力工况下的材料与涂层性能

现代工程材料与先进涂层正越来越多地面临极端接触压力、高摩擦力及反复微运动的服役挑战。要精确表征其性能,需借助能够真实再现实际服役工况的高载荷微动测试系统。FFT-1 与 FFT-2 可施加应用级别的接触载荷,并借助高频压电摩擦传感器以极高灵敏度实时采集摩擦力信号。通过选配声发射、电接触电阻(ECR)等在线传感模块,可在灾难性失效发生前及早捕获裂纹萌生、涂层破损及疲劳损伤等早期信号。配合纳米级位移控制与无摩擦磁柔性导向技术,FFT 系列为钛合金、航空航天材料、表面处理层、PVD 及 DLC 涂层、陶瓷及其他高性能材料在真实微动工况下的评估,提供了无与伦比的测量精度与可靠性。

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常见问题解答

微动磨损试验机用于再现名义上被夹紧的表面在振动激励下所发生的小幅振荡位移——通常在微米至数毫米量级。系统通过对冲程、频率、载荷及环境条件的精确控制,并结合摩擦力的连续测量,实现对微动磨损及其引发的微动疲劳与微动腐蚀损伤的定量评估。FFT-1 与 FFT-2 为立式高功率微动磨损试验机,专为重载应用场景而设计。
FFT-1 与 FFT-2 基于同一平台,共享相同的控制系统与传感器配置。对于常规高功率微动磨损测试,FFT-1 搭载单音圈驱动即可满足需求;而当测试需要双倍力值容量时,则应选用 FFT-2——其双音圈驱动系统能够应对最严苛的重载接触工况。
对微动磨损测试能力有超出台式设备需求的实验室,主要包括:航空航天紧固件与连接结构项目、汽车与重型机械部件测试、基于电接触电阻(ECR)的电连接器开发,以及在高载荷微动接触条件下借助声发射手段开展裂纹萌生研究的研究团队。
FFT-1 配备单音圈驱动系统;FFT-2 则搭载双音圈驱动,可提供两倍的力值范围。除驱动配置外,两者的平台结构、控制系统、位移分辨率及传感器选配方案均保持一致。
FFT-M 为台式微动磨损试验机;FFT-1 与 FFT-2 则为落地式高功率机型,适用于更大载荷与重型夹具,二者均基于相同的音圈驱动与柔性支撑技术平台。
位移控制具备 1 nm 分辨率与微米级定位精度,且噪声水平极低。系统控制器可实时补偿摩擦力的变化,确保在整个测试周期中冲程幅度始终维持在设定值。
是的。系统搭载高频压电传感器,可实现摩擦力的实时采集;配合超低噪声放大器,能够有效识别反映磨损机制转变与微动状态变化的微小摩擦信号波动。
是的。通过选配声发射传感器,可在裂纹形成的初期阶段进行检测,并将损伤发生的时间点与循环次数、摩擦力及冲程等测试数据进行同步关联分析。
磁柔性支撑结构从运动路径中彻底消除了滚动摩擦与轴承摩擦,从而确保测得的摩擦力完全来源于测试接触界面本身,同时使冲程控制在小振幅微动条件下仍能保持高度稳定。
是的。可定制的液池可满足浸没式测试需求,同时环境控制系统能够支持在宽温度范围内开展微动磨损研究。

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