Tribomètre, profilomètre et testeur mécanique 

Description de la technologie avancée des tribomètres NANOVEA :

NANOVEA est à l’avant-garde de la technologie des tribomètres, offrant des solutions de pointe pour les tests de matériaux et de surfaces dans divers secteurs, notamment l’aérospatiale, le médical, l’électronique, l’automobile et les sciences des matériaux. En mettant l’accent sur la précision et la reproductibilité, les tribomètres NANOVEA sont conçus pour répondre aux besoins variés des techniciens et des experts. Ce document met en lumière les caractéristiques technologiques uniques des tribomètres NANOVEA et explique comment ils offrent des performances et une polyvalence inégalées, garantissant des résultats d’essais extrêmement précis dans une large gamme d’applications.

Caractéristiques technologiques des tribomètres NANOVEA :
Application précise de la charge - actionnement passif ou pneumatique
L’une des principales caractéristiques des tribomètres NANOVEA est la diversité des technologies d’actionnement de charge disponibles. Le modèle T50 utilise la technologie de charge passive constante, une solution historiquement reconnue et fiable, garantissant une charge constante tout au long des essais. Ce procédé est simple d’utilisation et élimine le besoin de systèmes de rétroaction actifs, en faisant une solution de confiance pour de nombreuses applications standard.
Pour des essais plus complexes et avancés, en particulier dans les modèles T100 et T2000, NANOVEA intègre un actionneur pneumatique. Contrairement aux systèmes de transducteurs mécaniques traditionnels, comme les actionneurs linéaires ou les vis, qui nécessitent l’utilisation de ressorts pour amortir les vibrations entre la goupille ou le support à bille et les capteurs, ce qui conduit à des données moyennées et moins précises, la technologie pneumatique de NANOVEA supprime ce besoin. Cette innovation assure une précision considérablement améliorée en établissant un lien direct et solide entre la cella de charge et le support de goupille.

En absorbant directement les vibrations indésirables, le système NANOVEA permet d’obtenir des mesures fiables et précises des forces normales et de friction, offrant des performances supérieures pour les tests tribologiques. L’actionnement pneumatique, similaire aux systèmes utilisés dans les suspensions de course haute performance, garantit un suivi précis de la surface, ce qui rend les tribomètres NANOVEA idéaux pour des applications à haute charge et grande précision.

Système de mesure directe du frottement
Les tribomètres NANOVEA utilisent une technologie de cellule de charge directe pour mesurer la force de frottement, offrant ainsi une évaluation extrêmement précise du coefficient de frottement (CoF). Ce système, disponible dans des plages allant de ±20N à ±2000N, surpasse largement les méthodes indirectes telles que les mesures basées sur le couple ou sur les capteurs LVDT. Grâce à l’utilisation de cellules de charge directes, NANOVEA garantit des mesures linéaires insensibles aux variations de température et d’humidité, ce qui améliore significativement la précision et la reproductibilité des résultats. De plus, avec un taux d’acquisition de données élevé et des encodeurs haute performance pour le contrôle de la vitesse et de la position, les tribomètres NANOVEA sont parfaitement adaptés aux
études nécessitant une très grande précision.

Capacités de test avancées et polyvalence
Plage de vitesse inégalée - encodeur de vitesse 20 bits et encodeur de position 16 bits
Les tribomètres NANOVEA offrent une plage de vitesse exceptionnelle, allant de 0,01 à 15’000 tr/min, offrant ainsi une polyvalence inégalée pour une grande diversité d’applications de test. Que ce soit pour des essais à basse ou haute vitesse, le système garantit des résultats cohérents et fiables. L’intégration d’un contrôle de rayon motorisé renforce encore la flexibilité, permettant de réaliser des tests d’homogénéité précis avec des trajectoires en spirale ou en zigzag. Ce système avancé de contrôle moteur, associé à un encodeur de vitesse 20 bits et à un encodeur de position 16 bits de haute précision, maintient une vitesse de dérive constante, même lorsque le rayon de test varie, garantissant ainsi des données plus complètes et précises.
Les capacités du système incluent la possibilité d’analyser la transition du frottement statique au frottement dynamique, de mesurer le coefficient de frottement quasi-statique à des vitesses ultrabasses (jusqu’à 0,01 tr/min ou 10⁻⁶ m/s), d’effectuer des essais à haute vitesse allant jusqu’à 15 000 tr/min (ou 60 m/s), de réaliser une accélération rapide (de 0 à 1 000 tr/min en 230 ms), et d’offrir un positionnement de précision avec une exactitude de 0,006°.

Accessoires d'essai modulaires
Une vaste gamme d’accessoires modulaires plug-and-play améliore encore l’adaptabilité des tribomètres NANOVEA. Parmi ces accessoires figurent des profilomètres 2D et 3D intégrés sans contact, des kits pour les essais de corrosion, des coupelles pour tests en milieu lubrifié, ainsi que des systèmes de contrôle de la température allant de -150°C à +1’000°C. Cette flexibilité rend les tribomètres NANOVEA extrêmement adaptables à tous les scénarios de test, qu’il s’agisse de conditions lubrifiées, de températures extrêmes, ou de conditions environnementales contrôlées, comme l’humidité ou le vide. Grâce à leur large éventail d’accessoires, les tribomètres NANOVEA peuvent être configurés pour
répondre aux exigences de tout type d’environnement d’essai.

Personnalisation et expansion
L’un des principaux avantages des tribomètres NANOVEA réside dans leur conception modulaire, qui permet une personnalisation et une extension aisées. De nouveaux modules d’essai, tels que des profilomètres sans contact ou des unités de contrôle environnemental, peuvent être ajoutés au fur et à mesure que les besoins en tests évoluent. Cette capacité plug-and-play garantit que les tribomètres NANOVEA restent pertinents et performants, même lorsque les exigences de test changent au fil du temps.

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Description de la technique des profilomètres NANOVEA :
Les profilomètres NANOVEA utilisent la technologie confocale chromatique à lumière blanche, une technique optique avancée pour la mesure des surfaces. Cette méthode sans contact repose sur la dispersion de la lumière blanche à travers une série de lentilles chromatiques à forte aberration. La lumière blanche émise, provenant d’une source haute puissance, est transmise par une fibre optique et dirigée vers le capteur optique.
Dans le capteur, la lumière est divisée en longueurs d’onde individuelles, chacune étant focalisée à une distance spécifique de la lentille frontale. Ces distances de focalisation définissent la plage de hauteur, où la position verticale de chaque longueur d’onde correspond à une hauteur distincte sur la surface de l’échantillon. À un moment et une position donnés, seule une longueur d’onde est focalisée sur le point éclairé de la surface, et le capteur optique capture la lumière réfléchie. Cette lumière réfléchie passe à travers une fibre optique qui agit comme un diaphragme, garantissant la confocalité, et est ensuite analysée par un spectromètre pour déterminer la hauteur correspondante.
L’avantage critique de ce système est que l’information de hauteur est directement encodée dans la longueur d’onde, ce qui permet une mesure de hauteur absolue, stable et calibrée. Cela permet aux profilomètres NANOVEA de reconstruire avec précision la topologie de la surface, atteignant une résolution verticale élevée jusqu’au niveau nanométrique.
Cette technologie excelle par sa haute précision, sa répétabilité et sa capacité à gérer des surfaces complexes, y compris les matériaux transparents, réfléchissants et rugueux. De plus, la technologie offre un grand angle d’acceptation, permettant la mesure précise de surfaces inclinées, ce qui en fait une solution idéale pour une large gamme d’applications dans de multiples industries.

Avantages Clés des Profilomètres NANOVEA
1. Précision et Répétabilité Absolues :
Chaque point de mesure est indépendant et non affecté par les points de données environnants, éliminant ainsi les erreurs associées aux algorithmes qui moyennent les informations des pixels voisins. Cela rend la technologie extrêmement fiable pour les surfaces complexes et garantit que même les plus petits détails sont capturés avec précision.

2. Haute Résolution :
Les profilomètres NANOVEA offrent une résolution verticale au niveau nanométrique, idéale pour les applications nécessitant des mesures précises de hauteur d’escalier et de rugosité. Leur précision latérale, basée sur des propriétés physiques plutôt que sur des corrections logicielles, assure un balayage précis sans interpolation ni distorsion.

3. Mesures Sans Contact :
La technologie confocale chromatique permet des mesures sans contact, idéales pour les matériaux fragiles, mous ou complexes. La nature non intrusive du système évite d’endommager les échantillons et maintient une précision constante sur différents types de matériaux, y compris les surfaces transparentes, réfléchissantes ou rugueuses.

4. Grand Angle d’Acceptation :
Grâce à un large angle d’acceptation, les systèmes NANOVEA excellent dans la mesure de surfaces inclinées ou rugueuses, ce qui les rend adaptés aux surfaces présentant une grande variabilité de texture ou de géométrie. La capacité d’analyser des surfaces inclinées jusqu’à 87° sur des matériaux diffus et de mesurer des géométries complexes fait des profilomètres NANOVEA un choix exceptionnel pour les applications difficiles.

5. Capteurs à Haute Vitesse :
Les options de capteurs à haute vitesse permettent une acquisition rapide des données sans compromettre la précision. La technologie des capteurs linéaires scanne plusieurs points simultanément, augmentant considérablement la vitesse des mesures sur de grandes surfaces.

6. Aucun Besoin d’Algorithmes Complexes ou de Soudure :
Contrairement à de nombreuses autres technologies de profilomètres, les profilomètres NANOVEA ne nécessitent pas d’algorithmes complexes pour calculer la hauteur ou la précision
latérale, ni de recourir à la soudure pour les images de grandes surfaces, éliminant ainsi les problèmes liés aux imprécisions des mouvements de la scène ou aux erreurs de soudure.

7. Polyvalence pour Tous Types de Matériaux :
Que ce soit des surfaces transparentes, réfléchissantes ou rugueuses, les profilomètres NANOVEA s’adaptent aux différentes propriétés des matériaux et aux conditions de surface sans perdre en précision ou en résolution. Les profilomètres NANOVEA permettent des mesures précises sur une large gamme de matériaux, même pour des surfaces présentant des variations extrêmes de réflectivité sur un même échantillon – de 0,01 % à 100 %, grâce au mode de double fréquence d’acquisition pour les surfaces à fort contraste (le bon taux d’acquisition est automatiquement choisi point par point afin de ne pas saturer le capteur tout en ayant suffisamment de signal pour des surfaces à fort contraste comme des lignes noires sur du papier ou de l’or sur un support noir.)

8. Fonctionnement en Conditions Difficiles :
Des versions portables et des capteurs pour des températures élevées jusqu’à 600°C sont disponibles pour soutenir l’analyse dans toutes les conditions. La fonction AVG intégrée prend le même point plusieurs fois et stocke sa moyenne afin d’éviter la nécessité de filtres supplémentaires dans un environnement bruyant.

9. Prêt pour une Application en Ligne :
La même technologie peut être intégrée dans des solutions en ligne ou à côté de la ligne pour un contrôle qualité supérieur.

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Les testeurs mécaniques Nanovea PB1000 et CB500 se distinguent par leur grande polyvalence, couvrant une large gamme de forces de test, et offrent la possibilité de monter un (CB500) ou deux modules (PB1000) sur le même instrument, en plus de divers accessoires et microscopes.

• Le PB1000 peut être équipé de plusieurs modules capables de réaliser des mesures à l’échelle nano et micro, offrant la plus vaste gamme de forces disponible, allant de μN à 400 N de charge normale sur un même appareil.
• Le CB500, quant à lui, propose l’option d’un seul module nano ou micro, en fonction des besoins spécifiques des essais. Les deux systèmes sont conçus pour la précision et l’adaptabilité, permettant aux utilisateurs de relever divers défis en caractérisation des matériaux, des essais à petite échelle (nano) aux tests à plus grande échelle (micro).

Le PB1000 dispose d’une vaste zone de test observable de 200x150 mm, soutenue par des moteurs de haute précision, tandis que le CB500 maintient une zone de test compacte mais fonctionnelle de 100x100 mm. Les deux systèmes offrent une excellente résolution latérale, atteignant une précision submicronique grâce à des moteurs capables de résolutions de 0,1 μm, guidés par un encodeur haute précision. En plus de la précision horizontale, les instruments intègrent un mouvement motorisé en Z, permettant un déplacement vertical jusqu’à 50 mm, associé à un zoom vidéo pour une observation améliorée des échantillons.
Les testeurs Nanovea offrent une polyvalence inégalée en matière de contrôle environnemental, avec des accessoires plug-and-play pour les tests en température et en conditions environnementales spécifiques. Le PB1000 prend également en charge des options avancées telles que la microscopie à force atomique (AFM) et la profilométrie optique 3D, permettant une caractérisation détaillée des surfaces. Pour garantir une acquisition de données de haute fidélité, les deux systèmes sont équipés d’une carte d’acquisition à 24 bits de pointe, fonctionnant à 200 kHz, capturant les moindres détails lors des essais à haute vitesse et offrant la résolution nécessaire pour une analyse avancée des matériaux.
Chaque module nano intégré dans le système Nanovea permet une gamme de tests mécaniques sophistiqués, incluant la nanoindentation, les essais multi-charges, les essais de rayure et l’analyse mécanique dynamique oscillante (DMA). En outre, les modules permettent la mesure continue de la rigidité (CSM), ainsi que les essais de nano-tribologie et de rayure multi-passes, améliorés par une table de friction en option pour une analyse complète de l’usure et du frottement. Les modules micro offrent des capacités similaires à l’échelle micro, incluant l’indentation, les essais de rayure et la microtribologie pour évaluer l’usure et le frottement, garantissant ainsi que les systèmes Nanovea répondent aux besoins les plus exigeants en matière de recherche et d’essais industriels.

DOMINATION TECHNOLOGIQUE
Tous les modules Nanovea sont conçus selon la philosophie suivante :

Tous les modèles de testeurs mécaniques NANOVEA sont équipés d’un véritable contrôle de charge en retour d’information, grâce à des capteurs de charge et de profondeur indépendants, offrant une précision inégalée et la meilleure répétabilité disponible sur le marché.
Cette technologie permet à l’utilisateur de réaliser des essais de nanoindentation et de microindentation pour les tests de dureté et de module d’élasticité, des analyses contrainte-déformation, des tests de fluage et de relaxation, ainsi que des mesures du module de stockage et de perte, de la limite d’élasticité et de la fatigue, de la ténacité à la fracture, de nano-rayure et micro-rayure pour les essais de dureté à la rayure, des tests d’usure multi-passes, des essais de défaillance cohésive et adhésive, ainsi que des tests de coefficient de frottement, le tout disponible sur un seul et même système.

Les testeurs mécaniques NANOVEA sont le fruit de plus de 25 ans d’expérience dans le domaine des essais de matériaux et du contrôle qualité, soutenant des entreprises du monde entier.

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