耐摩耗性の試験方法

テーバー摩耗試験は、材料の耐摩耗性を試験するために使用される方法である。アメリカのASTM国際標準化機構がこの試験法を開発した。具体的な標準試験方法は数多くある。ASTM D4060やASTM F1978などである。テーバー摩耗試験は様々な材料の耐摩耗性を試験します。例えば、コーティング、プラスチック、ゴム、織物、皮革などです。

ファンダメンタル

テーバー摩耗試験は、回転する砥石を使用して材料表面の摩耗をシミュレートします。これらの研磨ヘッドには、さまざまな材質や構造のものがあります。具体的な選択は、試験する材料と用途によって異なります。

テストステップ

• サンプルの準備： 試験する材料サンプルを適切な形と大きさに切断する。それをテーバー試験機の試料ホルダーに固定する。
• テストパラメータを設定します： テストに必要なパラメータを設定する。これには、荷重、グラインディング・ヘッド・タイプの回転速度などが含まれる。
• テストを開始する： 特定の荷重と回転速度で研削ヘッドが材料表面に接触するように試験機を始動させる。これは摩擦と摩耗をシミュレートするプロセスである。
• 摩耗の測定： 特定の時間またはサイクル数の後に試験を停止し、材料の摩耗量を推定する。これは通常、試料の重量減少、摩耗深さ、またはその他の関連する指標を測定することによって達成できる。
• データ分析： 試験結果に基づいて、材料の耐摩耗性を評価することができる。摩耗量が少ないほど、その素材の耐摩耗性が優れていることを示す。

テーバー摩耗試験法の利点のひとつは、スピード、再現性、標準化である。これにより、異なる試験所や製造業者が同等の試験を実施することができる。この試験法は、品質管理、材料選択、研究開発をチェックすることができます。材料の耐摩耗性が特定のニーズや規格に適合していることを確認することができます。

すべり摩耗試験は、すべり摩擦条件下での材料表面の耐摩耗性を評価するために用いられる。この種の試験では通常、ある材料を別の表面と直接接触させる。特定の荷重をかけて平行またはほぼ平行に滑らせる。この種の試験は、材料が実際の使用で受ける摩擦と摩耗をシミュレートするように設計されています。以下に摺動摩耗試験の一般的な原理と手順を示す。

• サンプルの準備： 試験する材料の試料を適切な形と大きさに切断する（通常は平板またはディスク）。試料表面の処理やコーティングも試験結果に影響することがあります。
• テストパラメータを設定します： 荷重、摺動速度、摺動距離など、試験に必要なパラメータを設定する。これらのパラメータは、特定の試験規格や用途によって影響を受ける場合があります。
• 標本の固定： 試験中に試験片に荷重をかけ、平らな面上を滑らせることができるように、試験片を試験装置に固定する。
• テストを開始する： 試験装置を始動させ、試料を他の表面に直接接触させ、滑走を開始させる。重りやその他の装置を介してサンプルに荷重をかけ、実際の使用時の応力をシミュレートする。
• テスト終了： 一定の試験時間内、または摺動距離が所定値に達したら試験を停止する。この時、試料表面の摩耗状態を確認することができます。摩耗深さ、表面形態など。
• データ分析： 試験結果に基づいてデータ分析を行い、材料の耐摩耗性を確認する。一般に、摩耗深さが小さいサンプルほど耐摩耗性が高い。

摺動摩耗は、コーティング材料、金属、ポリマー、複合材料の性能を試験することができる。この試験法の利点のひとつは、実際の使用における摩擦条件をシミュレートできることです。実際の使用条件下で材料がどのような性能を発揮するかについての情報が得られます。試験装置や規格が異なると、多少の違いが生じることがあります。そのため、具体的なすべり摩耗試験は、使用する規格や用途の要件によって異なる場合があります。

摩耗試験機は、材料の表面摩耗特性を試験するための特殊な装置です。この装置は、摩擦摩耗環境における材料の挙動をシミュレートすることができます。耐摩耗性を評価します。摩耗試験機は異なったテスト方法および装置を使用できます。それは、試験される材料の特性と適用分野に依存します。一般的に、摩耗試験機の本質的な仕事には次のような側面があります。

• サンプルの準備： 試験する材料のサンプルは通常、指定された形状やサイズに作られる。これにより、試験機への設置や試験が容易になります。
• テストパラメータを設定します： ユーザーは一連の試験パラメーターを設定しなければならない。これらには試験荷重、摺動速度、試験サイクルが含まれる。これらのパラメータは、実際の使用における摩耗条件をシミュレートします。
• サンプルをマウントする： 試料は通常クランプなどで試験機に固定される。試験中、安定した荷重と摩擦を確保するために高速で行われる。
• テストを行う： 試験機を始動し、試料を摩擦ヘッドまたは表面に直接接触させます。試料は特定の荷重と運動条件下で摩擦と摩耗を経験する。
• 測定と記録： 特定の試験サイクルまたは条件で試験を停止する。試料の磨耗深さ、重量減少、その他の磨耗関連指標を測定する。これらのデータは、材料の耐摩耗性を確認するために使用します。

さまざまなタイプの摩耗試験機は、他の摩耗メカニズムもシミュレートできます。例えば、すべり摩耗、転がり摩耗、横方向転がり摩耗などです。標準的な摩耗試験機には、ボールディスク摩耗試験機、ローラー摩耗試験機、スリーブ摩耗試験機などがあります。

耐摩耗フィールドテストとは、製品を実際に使用する環境に置くことである。実際の条件下で耐摩耗性を観察・測定する。これは、研究所内で標準化された試験方法とは異なります。耐摩耗フィールドテストは、さまざまな摩耗や環境条件をシミュレートすることができます。特に、日常使用で直面する可能性のある製品については。

この試験方法は様々な製品に適している。これには、履物、アパレル、自動車部品、建設資材などが含まれますが、これらに限定されません。製品を実際の使用環境に置くことで、長期間の使用における製品の性能をより現実的に理解することができます。これには、耐摩耗性、耐久性、外観保持性などが含まれる。耐摩耗性の実地試験には、以下のステップが含まれる。

• 正確な環境シミュレーション： 製品を実際の使用シーンに置くこと。屋外、道路、オフィスなど。現実的な摩耗状態や環境要因をシミュレートするのに役立ちます。
• テスト基準を設定する： テストのタイミング、頻度、観察・測定基準を定義する。テスト結果が製品性能に関する有益な情報を提供することを確認する。
• 定期的な観察と測定： 試験中、製品の摩耗の程度、色の変化、形状の変化を観察する。これは、目視検査、写真撮影、その他の測定ツールによって行うことができる。
• データの記録と分析： テスト中に観察されたデータを記録し、分析すること。摩耗の程度、表面の変化、性能の低下など。これらのデータは、製品の耐摩耗性をテストし、製品改良の指針となる。
• デザインと素材の改善： フィールドテストの結果に基づいて、製品設計、材料選択、製造工程を調整する。これにより、製品の耐摩耗性と耐用年数が向上する。

耐摩耗性の実地試験の利点は、製品の性能をより包括的かつ現実的に評価できることである。しかし、この試験方法は時間がかかる。また、環境変化の影響を受けることもある。そのため、フィールドテストはしばしばラボテストと組み合わされる。その方が、製品の性能についてより包括的な情報を得ることができる。