Meso este noul nano.- Prof.Peter Hosemann, UC Berkeley
µTS– Meso Scala sub microscop Universal Charge Frame
Sistem universal de încărcare pe scară intermedială sub microscop
Statele Unite ale AmericiiμTS de la Psylotech este unic întreScala între nano-capul și sistemul de încărcare macro-universalăSistem de testare a materialelor universale micro, care poate treceSoftware pentru imagini digitale (DIC) și microscopMăsurarea fără contact pentru a obțineDate despre câmpurile de stres locale.
Psylotech µTS este un sistem miniatur universal de testare a materialelor capabil în mod unic pe scare de lungime între nano-indentere și rame de sarcină macro universale. Măsurarea tensiunii locale fără contact pe aceste așa-numite scări de lungime mezo provine din corelația imaginii digitale (DIC) și microscopia.
Descriere Tehnologie
μTS are o adaptabilitate unică la lungime, viteză și forță pe mai multe scări:
•Lungime: Constrainând mișcarea în afara planului, µTS permite o corelație eficientă a imaginii digitale cu mărire ridicată, în ciuda limitărilor de adâncime a câmpului în microscopurile optice.
•Viteza: Actuatorul cu șurub cu bilele cu acțiune directă permite viteze care acoperă 9 ordini de mărime. Viteza ridicată permite un control eficient al sarcinii, studii dependente de viteză și teste de relaxare sau de relaxare a stresului.
•Forță: Tehnologia proprietară a senzorilor de rezoluție ultra-înaltă oferă o rezoluție de 100 de ori mai mare în comparație cu alternativele de măsurare a tensiunii.
Descărcați și consultați pagina de culoare a produsului µTS acum DescărcareBroşură µTS(versiune actualizată 06.09.2018).
Accesorii Grips
|
Ca sistem universal de testare, μTS este echipat cu interfețe de tip T pentru diferite tipuri de dispozitive. Geometria interfeței triunghi/plane asigură o aliniere precisă a rotației. Accesoriile standard disponibile includ modul Arcan de întindere, comprimare, îndoiere a fasciculului și mixt. De asemenea, dispozitivele de fixare pot fi proiectate în funcție de nevoile dvs. specifice. Ca sistem universal de testare, µTS implementează o interfață cu sloturi T pentru diferite tipuri de prinderi. Geometria triunghiului/interfaței plate asigură o aliniere rotațională precisă. Manerele standard disponibile includ tensiune, compresie, îndoierea fasciculului și Arcan în mod mixt. Întrebați-ne cum pot fi proiectate mânerele personalizate pentru nevoile dvs. specifice. |
|
Întinderea în jurul Stabilirea piesei de încercare pe suprafața superioară și inferioară poate duce la mișcări laterale în timpul încărcării. Ajutorul de întindere înconjurătoare menține eșantionul pe o suprafață verticală față de planul de observație și menține eșantionul în mod eficient în interior. Un alt avantaj este faptul că eșantioanele pot fi instalate foarte rapid într-un dispozitiv înconjurător. Strângerea unui specimen pe suprafețele sale superioare și inferioare poate duce la o mișcare în afara planului în timpul încărcării. Înfășurarea în jurul mânerelor de tensiune menține eșantionul pe suprafețe perpendiculare planului de observație și a fost eficientă în menținerea eșantionului în plan. Ca un beneficiu suplimentar, probele pot fi montate foarte rapid în învelișul în jurul mânerelor. |
|
Întindere clamp Unele materiale, cum ar fi compozitele din film sau fibre tăiate, nu sunt favorabile geometriei de aderență. În aceste cazuri pot fi utilizate mânerele de serrare. O reglare verticală a șurubului micrometru poate compensa cauzele din mișcarea planului. De asemenea, un singur șurub de serre elimină cuplul asimetric de serrare. |
| Arcanului Geometria prinderii Arcan permite încărcarea în mod mixt dintr-un cadru de încărcare uniaxial. Rotarea mânerelor controlează raportul dintre tăietuirea pură și deformația axială pură. Această tehnică profită pe deplin de măsurarea deformării locale prin corelația digitală a imaginilor. |
|
Compresiune Plăcinile de compresie implementează un raft ușor molat pentru a ține eșantionul înainte de aplicarea sarcinii. Sub sarcină, primăvara ușoară se deformă ușor pe măsură ce specimanul se extinde |
|
|
îndoirea fasciculului Sunt disponibile dispozitive de îndoiere cu trei și patru puncte. Toate, cu excepția unui singur punct de contact, se află pe o rolă din oțel întărit. Punctul de contact fix împiedică traducerea, care poate da citiri false de conformitate atunci când se utilizează conformitatea pentru a monitoriza creșterea fisurilor. Atât dispozitivele cu 3, cât și cele cu 4 puncte implementează același raft ușor alungat ca și plăcinile de compresie. |
|
Configurare opțională
Modularitatea µTS este la fel de flexibilă ca și puternică. Mai jos sunt câteva dintre opțiunile ușor de configurat.
Celulă de sarcină cu forță scăzutăVersiunea 100N a celulei de sarcină de 1,6 kN oferă o rezoluție de forță mai fină. Întreabă-ne despre rezoluţia forţei până la 100 nano Newton.
Viteza crescutăUn șurub cu bile cu pitch mai mare, o stivă de motor crescută sau o tensiune de intrare mai mare pot produce viteze de până la 250 mm/sec, de la 80 mm/sec din sistemul de stoc.
extinsă Stoke: Cursa de acțiune a instrumentului de stoc de 40 mm poate fi extinsă substanțial, în funcție de nevoia experimentală.
Camera de MediuTemperaturile între -100C și 200C pot fi controlate prin intermediul camerei de mediu opționale. De asemenea, sunt disponibile temperaturi mai mari. Temperaturile scăzute necesită azot lichid.
SEMμTS poate fi întărit la vid pentru utilizare în microscopuri electronice de scanare. Vă rugăm să rețineți că timpul de rasterizare, precum și drifta spațială și temporală complică DIC cu imaginile SEM. Microscopia optică nu are aceste limite.
Centrarea etapei XO etapă secundară de poziționare păstrează orice specimen în câmpul vizual al microscopului, indiferent de cantitatea de deformare.
Displacement eșantionat Sensor: Ca măsură de economisire a costurilor, encoderul rotativ și pitch-ul șurubului cu bile pot fi utilizate pentru a inferi deplasările în loc de senzorul de deplasări locale de înaltă rezoluție.
Poziționare sub-10nmCu un encoder rotativ de 22 de biți montat pe motor, un șurub cu bile de 1 mm oferă ~ 238 picometri de rezoluție liniară. Zgomotul senzorului și jitterul de reglare aduc eroarea buclei închise la sub 10nm în mod liniar.
Pachet complet la cheiePsylotech poate oferi un pachet DIC complet, inclusiv un microscop Olympus BXFM montat pe boom, software-ul Vic2D Correlated Solutions, o masă de izolare a vibrațiilor și o cameră USB3.0 de 4 MP.
Microscopul Raman confocalμTS-ul Psylotech a fost integrat într-un microscop Raman confocal Witec. Software-ul de control Psylotest controlează stadiul microscopului pentru centrarea probelor.
Actuator de tensiune-torsiuneUn motor suplimentar este adăugat la partea fixă a cadrului de sarcină, în plus față de o celulă de sarcină forță-cuplu pentru a facilita sarcina axială și de torsiune.
Diferenţierea caracteristicilor unice
|
|
µTS oferă un control sofisticat al mișcării și un grad ridicat de precizie. Este un instrument versatil, care permite o varietate largă de tehnici experimentale. Proiectat pentru experimentaliști, atenția atentă la detalii include: |
|
Dimensiuni în mm
|
|
|
Șurub cu bile µTS încorporează un șurub cu bilele de acționare directă, în loc de șuruburi simple de plumb acționate printr-o cutie de viteze. Rezultatul este mai puțin frecare, un control îmbunătățit al mișcării și mai puțină întreținere. În plus, actuatoarele cu șurub cu plumb sunt de obicei limitate la o gamă îngustă de viteze. |
Software de control Psylotest Software-ul de control µTS este scris în LabVIEW. Acesta are filtrare digitală specifică segmentului de testare și declanșare integrată a camerei, simplificând datele și coordonarea imaginii DIC. Utilizatorii avansați au opțiunea de a modifica programul pentru a integra sisteme externe. |
|
|
Viteza Sistemele alternative cu șuruburi de plumb sunt de obicei limitate la o gamă îngustă de viteze. Şurubul cu bilele cu acţiune directă acoperă 9 ordini de magnitudine în viteză. Se poate deplasa la fel de repede ca un cadru de sarcină servohidraulică de dimensiuni macro sau la fel de lent ca iarba care crește într-o zi fierbinte de vară. Viteza mare permite versatilitatea pentru mai multe tipuri de teste, inclusiv: Studii dependente de rata Teste de sarcină pe etape, cum ar fi relaxarea de treptare sau stres Control eficient al sarcinii -Oboseală |
Etapa de centrare Deformațiile mari pot provoca ca o anumită zonă de interes să iasă din câmpul vizual al microscopului în timpul unui experiment. Oposiția șuruburilor stângi / dreapte poate atenua această problemă, dar o astfel de configurație exacerbă problema de centrare pentru eșantioanele de îndoiere a fasciculului. De asemenea, ce se întâmplă atunci când zona de interes nu este în centrul eșantionului? µTS poate fi configurat cu o etapă de centrare. Actuatorul acestei etape secundare este legat de actuatorul principal al sistemului astfel încât să se poată obține orice raport de mișcare. Mișcarea relativă a capului încrucișat nu este legată de 50/50 și chiar eșantioanele de îndoiere a fasciculului pot fi menținute în câmpul de vedere. |
|
|
Mișcare în afara planului În µTS, capul încrucișat fix, adaptatorul de prindere cu slot T și celula de sarcină sunt integrate într-o singură parte tăiată dintr-un bloc solid de 17-4. Această integrare contribuie la captura imaginii in situ de calitate sub mărirea ridicată a microscopului. Eliminarea toleranței controlează mișcarea în afara planului. Integrarea simplifică, de asemenea, foarte mult procedura de aliniere a sistemului. Pentru a controla în continuare mișcarea în afara planului, ghidurile liniare duble sunt plasate simetric în planul de încărcare. Orice moment din efectele de frecare sunt echilibrate și nu contribuie la pitch sau yaw. Proiectele anterioare au pus ghiduri liniare sub planul de încărcare, cauzând probleme de focalizare sub mărirea ridicată a microscopului. |
Celulă de încărcare µTS utilizează tehnologia proprietară Psylotech cu o sensibilitate de 400 mV/V comparativ cu 2 mV/V de la alternative cu manometru de tensiune găsite de obicei în cadrurile de sarcină universale. Sensibilitatea crescută înseamnă o rezoluție de aproximativ 100 de ori mai mare, permițând experimente multiple la scară de forță. De exemplu, celula de sarcină de stoc de 1,6 kN poate fi utilizată în încercările în care s-ar utiliza în mod normal o celulă de sarcină de 16 N. Utilizatorii avansați ar putea profita de această sensibilitate ridicată pentru a permite noi experimente, cum ar fi lungimea fisurii din conformitate sau înlocuirea senzorilor acustici în testele compuse. |
|
|
Senzor de deplasare µTS monitorizează deplasarea pe axă cu eșantionul. Sistemele alternative implementează măsurători în afara axei, astfel încât picăturile mici sau golurile inevitabile în experimentele din lumea reală să apară ca citiri false de deplasare. În anumite cazuri, poziția rotativă și pitch sunt, de asemenea, utilizate pentru a inferi deplasarea. Cu senzorul de deplasare pe axă de înaltă rezoluție, Psylotech a realizat un control al poziției cu buclă închisă mai bun decât 5 nm pe baza feedback-ului de la senzorul de deplasare transversală. Un astfel de control este posibil de la un actuator cu șurub cu bilele de cursă mare, deoarece senzorul de feedback măsoară deplasarea în aval a șurubului în trenul de sarcină. |
Video de prezentare
Publicații selectate
2021
UT Dallas din
Runyu Zhang, Huiluo Chen, Sadeq Malakooti, Simon Oman, Bing Wang, Hongbing Lu, Huiyang Luo,Comportamentul de compresie cuasi-static si dinamic confinat al margelelor de sticla prin In-Situ X-Ray Micro-Tomografie computerizată.
Universitatea Purdue
MehdiShishehbor, HyeyoungSon, MdNuruddin, Jeffrey P.Youngblood, ChelseaDavis, Pablo D.Zavattieri,Influența caracteristicilor de aliniere și microstructură asupra proprietăților mecanice și a mecanismelor de defecțiune a filmelor cu nanocristale de celuloză (CNC).
2020
Universitatea din Waterloo
Dibakar Mondal, Thomas L. Willett,Extrusia crește proprietățile mecanice ale biomaterialelor nanocomposite imprimabile 3D.
Universitatea Clemson
Shabanisamghabady, Mitra,Dislocarea alunecării și deformării în aliajele cu entropie ridicată cu energie scăzută cu față centrată (2020). Toate disertaţiile. 2756.
Universitatea Purdue
Mitchell L. Rencheck, Andrew J. Weiss, Sami M. El Awad Azrak, Endrina S. Forti, Dr. Nuruddin,
Jeffrey P. Youngblood și Chelsea S. Davis
Materiale polimerice aplicate ACS (ACS Appl. Polym. Mater. 2020, 2, 578−584),Determinarea modulului de film al nanocelulozei prin abordari mecanice de buckling
Universitatea din Utah, Departamentul de Inginerie Mecanică
Mirmohammad, H., Gunn, T. & Kingstedt, O.T. - Tehnici experimentale, 2020.Măsurarea deformării în câmp complet in situ la scara sub-cereale folosind metoda de rețea microscopului electronic de scanare.
Universitatea Națională din Seul, Departamentul de Inginerie Mecanică și Aerospațială
Tomas Webbe Kerekes... Îmbunătățirea sensibilității mechanoluminescenței SrAl2O4: Eu2 +, Dy3 + Compozit prin metoda de curățare cu ultrasunete.
Universitatea din Waterloo, Departamentul de Inginerie de Proiectare a Sistemelor
Dibakar Mondal și Thomas Willett, Proprietățile mecanice ale biomaterialelor nanocompuse îmbunătățite prin extruzie în timpul scrierii cu cerneală directă.
Universitatea din Tennessee Knoxville, Departamentul de Inginerie Civilă și de Mediu
Mohmad Moshin Thakur și Dayakar Penumadu, Compresiune triaxială în nisip utilizând FDEM și tomografie computerizată cu micro-raze X.
2019
Laboratorul Național Argonne
X Zhang, M Li, JS Park, P Kenesei, JD Almer,Studiu in situ cu raze X de înaltă energie a mecanismelor de deformare din oțel inoxidabil 316 fabricat aditiv.
Laboratorul Național Argonne
M Li, X Zhang, JD Almer, JS Park, P Kenesei 2019,Raportul final privind investigarea dinamicii cerealelor în materialele iradiate cu raze X de înaltă energie.
2018
Laboratorul Național Lawrence Berkeley / Universitatea din California - Berkeley
Accesat în 23 octombrie 2018. ^ Raja, S. N., Ye, X., Jones, M. R., Lin, L., Govindjee, S., & Ritchie, R. O. (2018).Mecanisme microscopice de transfer de deformare în senzori de deformare a nanoparticulelor ramificate cu interval dinamic ridicat.Comunicații naturale, 9(1), 1155.
Universitatea Clemson
Adams, D., & Turner, C. J. (2018).O metodă de tăiere implicită pentru procesele de producție aditivă. Prototipare virtuală și fizică, 13(1), 2-7.
Laboratorul de Cercetare al Armatei SUA
Cline, J., Wu, V., & Moy, P. (2018).Evaluarea proprietăților de tracțiune pentru fibrele unice (nr. ARL-TR-8299).Laboratorul de cercetare al armatei americane Aberdeen Proving Ground Statele Unite.
2017
Universitatea din California - Berkeley
Gu, X. W., Ye, X., Koshy, D. M., Vachhani, S., Hosemann, P., & Alivisatos, A. P. (2017).Toleranța la tulburările structurale și comportamentul mecanic reglabil în superrețelele auto-asamblate ale nanocristalelor grepate cu polimerProcedurile Academiei Naţionale de Ştiinţe, 201618508.
Universitatea Clemson
Sane, H. (2017). O investigație holistică și implementarea solidului celular origami fluide pentru morfing și acționare.
^ Baikerikar, P. J., & Turner, C. J. (2017, august).Comparația simulărilor FEA construite și a rezultatelor experimentale pentru geometriile ossurilor de câine fabricate aditivÎn cadrul conferințelor tehnice internaționale de inginerie de proiectare ASME 2017 și a conferinței computere și informații în inginerie. Societatea Americană a Inginerilor Mecanici.
Laboratorul de Cercetare al Armatei SUA
Roenbeck, M. R., Sandoz-Rosado, E. J., Cline, J., Wu, V., Moy, P., Afshari, M., Reichert, D., Lustig, S.R., & Strawhecker, K. E. (2017).Analiza structurilor interne ale fibrelor Kevlar® și impactul acestora asupra performanței mecanice. Polimer, 128, 200-210.
Cole, D. P., Henry, T. C., Gardea, F., & Haynes, R. A. (2017).Comportamentul mecanic interfaz al polimerului armat cu fibra de carbon expus la sarcina ciclica. Știința și Tehnologia Compozitelor, 151, 202-210.
Universitatea de Stat din Iowa, Ames Laboratory
Tian, L., Russell, A., Riedemann, T., Mueller, S., & Anderson, I. (2017).Un compozit Al-matrice/Ca-nanofilamentar prelucrat prin deformare cu densitate scăzută, rezistență ridicată și conductivitate ridicatăMateriale Știință și Inginerie: A, 690, 348-354.
Czahor, C. F., Anderson, I. E., Riedemann, T. M., & Russell, A. M. (2017, iulie).Conductori compuși nanofilamentari Al/Ca prelucrați prin deformare pentru aplicații HVDC.În Seria de Conferințe IOP: Știința Materialelor și Ingineria (Vol. 219, Nr. 1, p. 012014). IOP Publishing.
Universitatea din New Hampshire
Knysh, P., chup; korkolis, Y. P. (2017). Identificarea răspunsului de întărire post-gât al metalelor dependente de viteză și temperatură.Jurnalul Internaţional al Solidelor şi Structurilor, 115, 149-160.
2016
Universitatea din New Hampshire
Zhai, J., Luo, T., Gao, X., Graham, S. M., Baral, M., Korkolis, Y. P., & Knudsen, E. (2016).Modelarea procesului de deteriorare ductilă în titan pur comercial.Jurnalul Internaţional al Solidelor şi Structurilor, 91, 26-45.
Ripley, P. W., & Korkolis, Y. P. (2016).Aparat de deformare multiaxială pentru testarea microtuburilor sub forță axială combinată și presiune internăMecanica Experimentală, 56(2), 273-286.
Descriere Configurare
Faceți clic pe imaginea de mai sus pentru a accesa instrucțiunile de configurarePentru configurații tipice, faceți clic pe imaginea de mai sus.
Urmărirea tehnică despre
Tehnologiile de bază de control al mișcării pentru µTS au fost dezvoltate într-un laborator de cercetare al armatei WMRD SBIR. Colaborarea cu profesorul Ioannis Chasiotis de la Universitatea din Illinois Urbana-Champaign a fost critică pentru acest efort. Scopul a fost de a aplica lecțiile învățate de grupul Chasiotis, făcându-le accesibile din punct de vedere comercial și mai ușor de utilizat. În acest proces, Psylotech și-a adăugat tehnologiile de senzor de înaltă rezoluție și a dezvoltat un actuator cu șurub cu bile de poziționare la scară aproape nano pentru a crea µTS.
În graba de a înțelege scala nano, șase ordini de mărime în scara de lungime au fost eclipsate. µTS profită de corelația imaginii digitale pentru măsurarea deformării locale pe aceste scări de lungime "meso" între 10 mm și 5 nm.