Nanotribomètre (NTR³)

Explorez l’univers passionnant de la micro et nanotribologie 

Le nanotribomètre NTR³ est spécialement conçu pour étudier les interactions de surface à une pression de contact extrêmement faible, notamment lorsque des matériaux mous sont déterminants. Cet instrument permet d'étudier une zone de contact importante tout en maintenant la précision de mesure dans des plages de force et déplacement très réduites.

Le NTR³ combine la résolution d'un microscope à force atomique (AFM) et la stabilité, la robustesse et la facilité d'utilisation d'un tribomètre pion-disque.

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Caractéristiques principales

Minimisez l’erreur de mesure de force due à la déformation par torsion grâce au cantilever de force à quatre lames doubles

Minimisez l’erreur de mesure de force due à la déformation par torsion grâce au cantilever de force à quatre lames doubles

En présence de faibles forces de friction sur une surface d'échantillon à forte rugosité ou inclinaison, un cantilever à ressort classique (comme ceux que l’on trouve sur un AFM) peut facilement être déformé par la topographie de l'échantillon. Cette torsion du cantilever induit des erreurs non négligeables dans la mesure de la friction. La conception unique du cantilever à quatre lames doubles autorise la déformation élastique uniquement dans les directions normale et tangentielle. Il empêche rigoureusement toute déformation par torsion et élimine donc les erreurs de mesure qu’une telle déformation induirait.

Obtenez une mesure précise des forces normale et de friction avec des capteurs capacitifs haute résolution indépendants

Obtenez une mesure précise des forces normale et de friction avec des capteurs capacitifs haute résolution indépendants

Dans les essais de tribologie, il est très important de mesurer la force normale et la force de friction de manière indépendante afin que la variation de force dans un sens n’influence pas l’autre. Le NTR³ est doté de deux capteurs capacitifs haute résolution distincts. Associés au cantilever unique à quatre lames doubles, les capteurs capacitifs garantissent une mesure découplée et précise des forces normale et de friction.

Le contrôle précis de la force normale fournit les conditions optimales pour les essais de tribologie

Le contrôle précis de la force normale fournit les conditions optimales pour les essais de tribologie

Un contrôle précis et stable de la force normale est indispensable dans les essais de tribologie, notamment en conditions difficiles, par exemple lorsque la force normale voulue est extrêmement faible et la topographie de l’échantillon est compliquée. L'actionneur piézoélectrique intégré au NTR³ lit la force normale mesurée par le capteur en temps réel et ajuste sa position aussitôt pour maintenir la force normale stable. Grâce au contrôle de rétroaction précis et rapide de l’actionneur piézoélectrique, il est également possible de modifier graduellement le contrôle de la force normale dans une même mesure.

3 modes de mouvement d'échantillon fournissent des résultats concrets

3 modes de mouvement d'échantillon fournissent des résultats concrets

Pour mesurer la friction et l’usure, un mouvement relatif est nécessaire. Il est donc indispensable de pouvoir contrôler précisément la trajectoire du mouvement de l’échantillon vis-à-vis du partenaire statique afin d’obtenir des résultats concrets et répétables. Tous les modules rotatifs et linéaires du NTR³ possèdent des actionneurs et des capteurs de position pour effectuer le mouvement avec précision à l’aide d’une boucle de rétroaction en temps réel. En tout, 3 modes de mouvement sont possibles : rotatif dans un sens, alternatif angulaire et alternatif linéaire. 

Observez la surface de l’échantillon à l’aide du microscope vidéo intégré

Observez la surface de l’échantillon à l’aide du microscope vidéo intégré

Le microscope vidéo est un accessoire optionnel utile pour le NTR³. La distance entre le partenaire statique (bille ou pion d’essai p. ex.) et le microscope vidéo est étalonnée précisément pour que l’utilisateur puisse facilement changer de position l'échantillon. De plus, l’utilisateur peut localiser la position de test voulue avant et observer la trace d’usure après la mesure. 

Spécifications techniques

Plage de mesure de la force normale 5 μN à 1000 mN*
Résolution force normale 0,003 μN*
Plage de la force de friction 5 μN à 1000 mN*
Résolution de la force de friction 0,006 μN*
Vitesse de rotation 1 tr/min à 200 tr/min
Rayon de la trace d'usure 100 um à 20 mm
Angle alternatif ±10° à ±150°
Résolution angulaire 0,1°
Longueur de course linéaire Jusqu’à 5 mm**
Vitesse linéaire max. Jusqu'à 26,6 mm/s**
Fréquence linéaire 0,01 Hz à 10 Hz**

* Les spécifications de force normale et force de friction dépendent du choix des cantilevers (haute résolution, classique ou force élevée)

** Les spécifications de mouvement alternatif linéaire dépendent du choix des platines linéaires (plage de 2 ou 5 mm)

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