Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analiza indentacyjnej twardości, odporności na zarysowania i zużycia ślizgowego polimerowych materiałów z żywicy 3D DLP UV

Firlej Marcel, Bogucki Marcin, Gil Leszek, Samociuk Waldemar, Domagała Ivo, Bartnik Grzegorz, Pieniak Daniel, Krzysiak Zbigniew, Biedziak Barbara

Przemysł Chemiczny

|

2021

|

T. 100, nr 1

67--72

PL

Zaprezentowano wyniki badań użytkowych właściwości powierzchni trzech wybranych popularnych tworzyw stosowanych w technologii druku 3D DLP LCD. Zbadano twardość indentacyjną, moduł sprężystości powierzchni, odporność na zarysowanie i zużycie w warunkach tarcia ślizgowego suchego. Wykazano istotne różnice we właściwościach użytkowych badanych materiałów.

EN

Three com. resins used in printing technol. were studied for the indentation hardness, surface elasticity modulus as well as scratch and wear resistance under conditions of dry sliding friction. Significant differences in the functional properties of the tested materials were demonstrated.

2

Indentation Hardness and Tribological Wear under the Conditions of Sliding Friction of the Surface Layer of Composites Based on Methacrylate Resins with Ceramic Nanofiller

Pieniak Daniel, Gauda Konrad

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2020

|

Vol. 14, no 2

112--119

EN

The biomaterials, which are the subject of this work, are the dental restorative materials classified as light cured polymer matrix ceramic composites or resin based composites. The dental composite materials are needed for the repairment of human teeth. Fillings and other dental applications are exposed to the biomechanical loading in the chewing process. The wear resistance and hardness are important functional properties. Currently, nanofiller composites play an important role among dental composites. The objective of this paper was to study and analyze the friction, mechanical and wear properties of the surface of polymer matrix ceramic filed nanocomposites. Three material groups were used, one commercial composite Filek Z550 (3M ESPE, USA) and two experimental composites Ex-nano(G) and Ex-flow(G). The microindentation tests were conducted on the Micro Combi Tester device (Anton Paar GmbH, Germany). Rotating sliding ball-on-disc friction tests were performed against an alumina ball on 5 N load at 1 Hz in the bath of artificial saliva at 37°C. The linear wear and friction coefficients were evaluated. In the light of the obtained results of contact and friction strength tests, it was found that the performance depends on the production technology of the polymer-ceramic composites. The test results indicate that the share of filler nanoparticles the in experimental composites is advantageous due to the tribological wear.

3

Comparative Studies of Tribological Properties of Carbon Fibre Reinforced Polymer Composites (CFRP) in Dry Sliding Friction Conditions

Pieniak Daniel, Gil Leszek, Wit-Rusiecki Albin Michał, Krzyżak Aneta, Selech Jarosław, Romek Dawid

Tribologia

|

2019

|

nr 4

87--94

PL

Celem badań było określenie cech użytkowych i jakościowych oraz właściwości tribologicznych czterech nowo opracowanych przez autorów laminatów o osnowie polimerowej wzmacnianych włóknami węglowymi (CFRP – Carbon Fiber Reinforced Polymer) i wskazanie struktur o najkorzystniejszych właściwościach użytkowych. Opracowane próbki materiałów oparte były na dwóch typach prepregu: Kord Carbon (Fiberpreg GmbH) o splocie twill oraz włókien węglowych (UD) producenta (G. Angeloni S.R.L) o jednokierunkowym układzie. W strukturze połowy ogólnej liczby próbek zastosowano warstwę epoksydowego filmu klejowego (AF) producenta (NTPT). Wykonano badania twardości indentacyjnej (uniwersalnej) wg metody Olivera-Pharra. Badania odporności na zużycie ścierne prowadzono w warunkach tarcia ślizgowego suchego, metodą kula–tarcza. W skojarzeniu jako przeciwpróbkę wykorzystano kulkę wykonaną z tlenku glinu (Al2O3). Wyniki badań wskazują na istotny wpływ struktury badanych materiałów na wzrost wytrzymałości stykowej oraz polepszenie właściwości tribologicznych, które wynikają z zastosowania warstwy AF.

EN

The aim of the study was to determine the usable and quality features and tribological properties of four Carbon Fibre Reinforced Polymer laminates (CFRP) newly developed by the authors and to indicate the structures with the most advantageous functional properties. The developed material samples were based on two types of prepreg, Kord Carbon (Fiberpreg GmbH) with twill weave and carbon fibres (UD) by the manufacturer (G. Angeloni S.R.L) with a unidirectional system. In the structure of half of the total number of samples, a manufacturer's (NTPT) epoxy adhesive film (AF) layer was used. Tests of indentation hardness (universal) were carried out according to the Oliver-Pharr method. Tests of resistance to abrasive wear were carried out in dry sliding friction conditions, using the ball-disc method. In combination, a ball made of aluminium oxide (Al2O3) was used as a cooperating element. The test results indicate a significant impact of the structure of the tested materials on the increase in contact strength and the improvement of the tribological properties that result from the application of the AF layer.

4

Laboratory studies of the influence of thermal cycling on anti-wear properties of composites used in biotribological friction PAIRS

Walczak A., Pieniak D., Niewczas A. M., Gil L.

Tribologia

|

2018

|

nr 4

143--149

EN

This paper presents the problems associated with changes in resistance to the tribological wear of light-cured polymer matrix ceramic composites (LC PMCCs) used in conservative dentistry and in dental prosthetics (fillings of carious cavities, dental bridges, structural reinforcements of the dental arch). Wear resistance of the surface layer of PMCCs depends on the time of exposure to the conditions of the oral environment, such as alternating temperatures and the exposure to liquids. The aim of the study was to assess changes in the mechanical properties of the surface layer under thermal cycling in liquid. Indentation hardness tests and scratch tests were performed before and after conditioning. Conditioning included 10,000 cycles of step temperature changes (10–70°C). The results of the scratch tests showed that universal composites that had relatively high filler contents were more resistant to scratching than flow type composites with lower filler contents. It was found that cyclic changes in ambient temperature reduced the wear resistance of universal composites but improved the resistance of flow type composites. In addition, in the case of flow type composites, the hardness of the surface layer was also increased.

PL

W pracy zaprezentowano problematykę zmian odporności na zużycie tribologiczne światłoutwardzalnych kompozytów polimerowo-ceramicznych (LC PMCCs–light-cured polymer matrix ceramic composites) stosowanych w stomatologii zachowawczej oraz w protetyce stomatologicznej (wypełnienia ubytków próchnicowych w zębach, mosty stomatologiczne, wzmocnienia konstrukcyjne łuku zębowego). Odporność na zużycie warstwy wierzchniej PMCCs jest cechą zależną od czasu oddziaływania środowiska jamy ustnej, między innymi zmiennej temperatury i obecności płynów. Celem pracy była ocena zmian właściwości mechanicznych warstwy wierzchniej ze względu na cykliczne oddziaływanie płynów o zmiennej temperaturze. Badano twardość indentacyjną i ślad zarysowania przed i po kondycjonowaniu. Kondycjonowanie obejmowało 10 tys. cykli skokowej zmiany temperatury (10–70°C). Wyniki testu zarysowania wykazały, że materiały typu uniwersalnego o względnie dużej zawartości wypełniacza są bardziej odporne na zarysowania niż materiały typu flow o mniejszej zawartości wypełniacza. Stwierdzono, że cykliczne zmiany temperatury otoczenia zmniejszają odporność na zużycie kompozytów uniwersalnych, natomiast poprawiają odporność kompozytów typu flow. Ponadto w przypadku kompozytów typu flow obserwowano umocnienie warstwy wierzchniej polegające na wzroście twardości.

5

Wpływ szybkości obciążania na twardość wyznaczaną metodą DSI dla aluminium, miedzi i ich stopów

Pokorska I.

Inżynieria Powierzchni

|

2013

|

nr 4

66-71

PL

W ostatnich latach szeroko stosowaną metodą pomiaru twardości jest metoda DSI (Depth Sensing Indentation). W metodzie tej zastosowana siła obciążająca jest rejestrowana w funkcji głębokości odcisku podczas cyklu obciążania i odciążania. W pracy badano wpływ szybkości obciążania na twardość Martensa, twardość indentacyjną HIT i wartość pełzania. Zastosowano obciążanie liniowe. Szybkość obciążania zastosowana w pomiarze twardości metodą DSI nie wywiera znaczącego wpływu na wartość twardości indentacyjnej HIT oraz twardości Martensa materiałów plastycznych. Wartość pełzania wzrasta wraz z szybkością obciążania w określonych zakresach właściwych dla danego materiału.

EN

Recently, the depth sensing indentation (DSI) test became a widely used method of hardness determination. In DSI method the applied load is registered as a function of indentation depth both during loading and unloading. The influence of loading rate on Martens hardness, indentation hardness and value of creep was investigated in this work. Linear loading was applied. Not significant effect of loading rate on DSI hardness of plastic materials was observed. The value of creep increases with the loading rate in the specified ranges appropriate for the material.

6

Ocena jakości wybranych systemów areologicznych zawierających powłokę CrN

Pokorska I., Betiuk M.

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

Vol. 34, nr 6

794--797

PL

Szybka ocena jakości powłoki w systemach areologicznych jest podstawowym kryterium doboru optymalnych parametrów technologicznych w procesach PVD. W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczących oceny jakości systemów areologicznych typu: powłoka PVD (WC/C + CrN-Cr)-podłoże stalowe oraz powłoka PVD (CrN)-podłoże stalowe azotowane. Szczególną uwagę zwrócono na badania za pomocą metody Recatest. Metoda badawcza Recatest umożliwia ocenę struktury metalograficznej systemu areologicznego ilustrującą jakościowo i ilościowo zachowanie się materiałów deformowanych w próbie rysy. Istotą metody Recatest jest precyzyjne wykonanie zgładu sferycznego w obszarze wcześniej wykonanej rysy w analizowanym materiale powłoki i podłoża. Ujawnia się strukturę i charakter odkształcenia i niszczenia powłoki w całym jej przekroju. Możliwa jest obserwacja propagacji pęknięć i dekohezji w obszarach struktury powłok wielowarstwowych, na granicy powłoka-podłoże oraz w podłożu. Ponadto w artykule zamieszczono wyniki badań adhezji i symptomów uszkodzenia mechanicznego w próbie rysy oraz pomiary twardości indentacyjnej HIT i twardości Martensa metodą DSI (Depth Sensing Indentation). Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że system areologiczny typu CrN-warstwa azotowana Fe(N) wykazuje lepsze właściwości adhezyjne i kohezyjne, większą twardość indentacyjną i twardość Martensa, większą odporność na odkształcenia plastyczne oraz lepszą odporność na uszkodzenia mechaniczne niż system typu WC/C + CrN-Cr na stali X37Cr- MoV5-1 (WCL).

EN

Rapid estimation of coating quality in areological systems is the primary criterion for the selection of optimal parameters in PVD process. The paper presents the results of investigations of the structure and properties of areological systems of type: PVD coating (WC/C + CrN-Cr)-steel and PVD coating (CrN)-nitrided steel. Recatest method was used to the valuation of quality of these areological systems. The Recatest examination method allows for accurate evaluation of metallographic structure of an areological system that illustrates, in both qualitative and quantitative way, the behaviour of materials subjected to deformation during the scratch test (Revetest). The essence of the Recatest method is to make the precise spherical metallographic microsection in the area of a scratch previously made in the coating and substrate material being analysed. The spherical microsection reveals the structure and character of coating deformation and destruction throughout its entire thickness. It is possible to observe the propagation of coating cracks and de-cohesion. In addition, the article describes the results of adhesion and mechanical failures by a scratch test. Martens hardness and indentation hardness of areological systems were determined by DSI (Depth Sensing Indentation) method. It was found that the areological system of CrN-nitrided layer Fe(N) shows improved adhesive and cohesive properties, higher Martens hard and indentation hardness, higher resistance to plastic deformation and higher resistance to mechanical damages than the areological system of WC/C + CrN-Cr on X37CrMoV5-1 (WCL) steel.

7

Zastosowanie metod Recatest i DSI do oceny struktury i właściwości powłok PVD

Pokorska I., Betiuk M.

Inżynieria Materiałowa

|

2012

|

Vol. 33, nr 6

592--596

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań struktury i właściwości powłok typu TiAlN + WC/C wytwarzanych metodą PVD-Arc na stali narzędziowej SW7M. Szczególną uwagę zwrócono na problematykę oceny jakości powłok wielowarstwowych na podstawie wyników badań metodą DSI i Recatest (próba zarysowania + zgład sferyczny). Metoda badawcza Recatest umożliwia precyzyjną ocenę struktury metalograficznej systemu areologicznego ilustrującą jakościowo i ilościowo zachowanie się materiałów deformowanych w próbie zarysowania (Revetest). Zasada przedstawionej w pracy metody Recatest wynika z połączenia dwóch technik badawczych: próby zarysowania (Revetest) i szlifu sferycznego (Calotest). Metodę tą można zastosować do badań systemów areologicznych typu powłoka-podłoże, powłoka wielowarstwowa-podłoże, powłoka-warstwa dyfuzyjna-podłoże. Analizowane systemy areologiczne są wytwarzane technologiami PVD, CVD, obróbki cieplnej, cieplno-chemicznej i galwanicznej. Istotą metody Recatest jest precyzyjne wykonanie zgładu sferycznego w obszarze wcześniej wykonanej rysy w analizowanym materiale powłoki i podłoża. Zgład sferyczny w obrębie rysy umożliwia prowadzenie precyzyjnych analiz wybranych cech strukturalnych odkształconego i nie odkształconego systemu areologicznego w funkcji głębokości od powierzchni. Ujawnia się struktura i charakter odkształcenia i niszczenia powłoki w całym jej przekroju. Możliwa jest obserwacja propagacji pęknięć i dekohezji w obszarach struktury powłok wielowarstwowych i granicy powłoka-podłoże oraz w podłożu. Ściśle zdefiniowane punkty i geometria analizowanych obrazów struktury na powierzchni zgładu sferycznego stają się źródłem nowych danych jakościowych i ilościowych charakteryzujących badany system. DSI (Depth Sensing Indentation) jest szeroko stosowaną metodą pomiaru twardości. W metodzie tej zastosowana siła obciążająca jest rejestrowana w funkcji głębokości odcisku podczas cyklu obciążania i odciążania. W pracy określono twardość Martensa oraz twardość indentacyjną dla stali SW7M i systemu areologicznego TiAlN + WC/C.

EN

The paper presents the results of investigations of the structure and properties of TiAlN + WC/C coatings produced by PVD-Arc method on high speed tool steel (SW7M). Recatest and Depth Sensing Indentation methods were used to the valuation of quality of multilayer coatings. The Recatest examination method allows for accurate evaluation of metallographic structure of an areological system that illustrates, in both qualitative and quantitative way, the behaviour of materials subjected to deformation during the scratch test (Revetest). The principle of the Recatest method presented in the paper is that it combines two known examination techniques – the scratch test (Revetest) and the spherical metallographic microsection (Calotest). The method can be used for examination of areological systems of the following types: coating/substrate, multilayer coating/ substrate, coating/diffusion layer/substrate obtained using for example the PVD and CVD technologies. The essence of the Recatest method is to make the precise spherical metallographic microsection in the area of a scratch previously made in the coating and substrate material being analysed. The spherical metallographic microsection within the scratch area allows for making accurate analyses of selected structural characteristics of deformed and non-deformed material with coating. The spherical microsection reveals the structure and character of coating deformation and destruction throughout its entire thickness. It is possible to observe the propagation of coating cracks and de-cohesion. The accurately defined geometries of the examined images of structures on the surface of spherical metallographic microsection are the source of new qualitative and quantitative data which characterize the material system being examined. The depth sensing indentation (DSI) test became a widely used method of hardness determination. In DSI method the applied load is registered as a function of indentation depth both during loading and unloading. Martens hardness and indentation hardness of SW7M steel and areological system TiAlN + WC/C were determined in this work.

8

Wpływ szybkości obciążania na twardość wyznaczaną metodą DSI

Pokorska I.

Inżynieria Materiałowa

|

2011

|

Vol. 32, nr 4

672-675

PL

W ostatnich latach szeroko stosowaną metodą pomiaru twardości jest metoda DSI (Depth Sensing Indentation). W metodzie tej zastosowana siła obciążająca jest rejestrowana w funkcji głębokości odcisku podczas cyklu obciążania i odciążania. W pracy badano wpływ szybkości obciążania na twardość Martensa i twardość indentacyjną HIT. Zastosowano obciążanie liniowe. Szybkość obciążania wpływa na twardość HIT. Nie zaobserwowano natomiast znaczącego wpływu szybkości obciążania na twardość Martensa HM.

EN

Recently, the depth sensing indentation (DSI) test became a widely used method of hardness determination. In DSI method the applied load is registered as a function of indentation depth both during loading and unloading. The influence of loading rate on Martens hardness and indentation hardness was investigated in this work. Linear loading was applied. The loading rate influences on indentation hardness HIT. Not significant effect of loading rate on Martens hardness HM was observed.