Eroziune prin cavitație; White Lab

TEST DE EROZIE A CAVITAȚIEI (ASTM G32-92)
de SONICS & MATERIALS, INC.
Deoarece evaluarea rezistenței la eroziune a cavitației poate fi facilitată cu ajutorul ultrasunetelor, sonicatoarele Sonics au devenit instrumente aproape generalizate pentru efectuarea testelor ASTM G-32.

prin

CAVITAȚIE DIRECTĂ
Vibrațiile longitudinale cu ultrasunete generate de cristalele piezoelectrice din convertor sunt amplificate de sondă (corn) și transmise în lichid sub formă de unde ultrasonice care alternează între presiunea înaltă și cea joasă. Fluctuațiile de presiune separă moleculele de lichid, creând microbule (cavități), care se extind în timpul fazelor de presiune negativă și implodează violent în timpul fazelor de presiune pozitivă. Pe măsură ce bulele se prăbușesc, milioane de unde de șoc, vortexuri au loc și eliberează presiuni și temperaturi extreme. Acest lucru provoacă micro-impacturi pe suprafața specimenului, ducând la eroziune (pierderea materialului).

Această metodă de testare poate fi utilizată pentru a estima rezistența relativă a materialelor la eroziune prin cavitație, deoarece poate fi întâlnită, de exemplu, în pompe, turbine hidraulice, supape, rulmenți, elice pentru nave etc.

Un eșantion din masa corespunzătoare este cântărit cu precizie înainte de testare. Vârful este infiletat peste sonda (claxon) și scufundat într-un recipient cu lichid de testare (de obicei apă distilată) care este menținut la o temperatură specificată - de obicei 25 +/- 2 grade C și presiunea ambiantă.

Sonda este vibrată la 20 kHz la o amplitudine specifică, de obicei 50 µm, pentru un timp prestabilit.

Greutatea probei este notată, după ce a fost complet uscată, apoi returnată la baie pentru prelucrare ulterioară și cântărită. Acest ciclu de testare/întrerupere se repetă pentru a obține un istoric al pierderii de masă în funcție de timp (care nu este liniar).

Majoritatea exemplarelor prezintă o „perioadă de incubație”. În acest timp, se observă foarte puține pierderi în greutate. Cu cât timpul de incubație este mai lung înainte de observarea pierderii rapide în greutate, produsul testat este considerat rezistent la eroziunea cavitației

Interpretarea acestei curbe de eroziune cumulativă în timp permite compararea rezultatelor între diferite materiale sau între diferite fluide de testare sau alte condiții.
CAVITAȚIE INDIRECTĂ
Un alt test de eroziune a cavitației care utilizează același echipament este metoda de cavitație indirectă sau metoda eșantionului staționar.

În această metodă, proba este fixată în recipientul de lichid, iar vârful vibrator al sondei este plasat lângă acesta. Cavitația generată de sondă acționează asupra specimenului.

Această metodă este utilizată în mod obișnuit atunci când se lucrează cu specimene fragile care nu pot fi filetate pe sonda vibratoare.
NOTĂ: Sondele cu ultrasunete cu vârfuri înlocuibile sunt foarte asemănătoare cu furcile de reglare și sunt proiectate să vibreze la o frecvență specifică de 20 kHz.

Dacă sonda cu vârful înlocuibil nu vibrează la această frecvență, alimentarea sonicatorului se va opri. Deoarece prelucrarea vârfului este critică, pentru a asigura buna funcționare, recomandăm ca o probă să fie trimisă la Sonics & Materials pentru fabricarea sondei corespunzătoare.