마모 및 손상 추적

선진국에서는 매년 국민 총생산의 약 7%가 마모로 인한 손상으로 인해 발생합니다. 여기서 중요한 점은 위험 상태를 조기에 감지할수록 안전과 경제 효율성 측면에서 그 영향을 줄일 수 있다는 것입니다. 레오벤/스티리아 대학교 일반 기계공학과의 과학자들과 학생들이 연구하고 있는 것이 바로 이 문제입니다. 국제 산업 협력의 일환으로 수행되기도 하는 이 연구의 초점은 모빌리티 및 에너지 부문의 기계와 그 기계 부품에 있습니다. 부품의 마모를 미리 평가하고 계산하기 위해 (예비) 엔지니어들은 기어, 밸브 트레인 시스템, 크랭크샤프트, 커넥팅 로드, 실린더 트랙 또는 피스톤 핀과 같이 마찰 응력을 받는 부품의 손상 분석을 모델 스케일로 수행합니다. 의자의 두 번째 초점은 부품의 피로 강도에 관한 것입니다. 이를 위해 주로 작은 테스트 물체를 사용하여 진동 강도 거동을 검사합니다. "피로 강도를 테스트하기 위해 예를 들어 진동 테스트 기계로 정교한 테스트를 수행합니다."라고 몽 박사는 설명합니다. 마이클 푸스터호퍼, 수석 과학자. "이 과정에서 커넥팅 로드나 크랭크 샤프트와 같은 부품을 작동하도록 설계하고 당기고 미는 방식으로 테스트를 진행합니다." 목표는 하중 용량, 마모 거동, 효율성 또는 제조 비용 측면에서 기술 시스템을 최적화하는 것입니다.

MarSurf VD 140으로 샘플 테스트하기

테스트 시리즈가 끝나면 샘플을 자세히 검사합니다. 중요한 도구는 약 1년간 실험실에서 작업을 지원해 온 MarSurf VD 140입니다. 스캔 거리가 140mm인 거칠기 및 윤곽 측정 스테이션은 빠른 속도와 많은 유연성을 제공합니다. 이는 무엇보다도 넓은 측정 범위, 최대 80킬로그램의 공작물 무게, 공작물을 안전하고 빠르고 정확하게 배치할 수 있는 매우 간단한 클램핑 시스템으로 입증됩니다. "후자는 또한 측정의 높은 반복성과 정확성을 지원하며, 고속 CNC 축과 MarWin 소프트웨어를 통해 프로세스를 자동화할 수도 있습니다."라고 Mahr Austria GmbH의 현장 영업 엔지니어인 Michael Parzer는 설명합니다. Pusterhofer는 주로 4학기 이후의 학생들과 논문 작성 중인 학생들이 MarSurf VD 140으로 측정을 수행한다고 말합니다. 연구소의 측정 범위는 윤곽의 경우 70밀리미터, 거칠기의 경우 약 0.5밀리미터입니다. 측정 장치를 자동화할 수 있기 때문에 한 번에 최대 100개의 샘플을 측정하여 추후 논문 작성 등의 문제 개발에 사용할 수 있습니다. "예를 들어 0.5mm 간격으로 30~40개의 프로파일을 병렬로 측정할 수 있습니다. 기계가 자동으로 이를 수행합니다. 이 장비는 산란이 매우 적습니다."라고 엔지니어는 강조합니다. 그런 다음 자체 작성된 소프트웨어가 측정값을 바탕으로 3D 표면을 생성하여 마모 수준을 식별할 수 있습니다.

촉각 대 광학

측정 결과는 다양한 방법과 모델을 사용하여 최종적으로 실제 부품으로 전송됩니다. 푸스터호퍼의 보고에 따르면, 연구소에서는 광학 3D 측정도 사용됩니다. "3D 장치를 사용하면 위에서 설명한 측정 작업도 해결할 수 있지만 모든 질문에 대해 이러한 광범위한 측정이 필요한 것은 아닙니다. 공초점 현미경으로 이 작업을 수행하려면 약 8시간이 필요하지만, 반면에 촉각 VD 140을 사용하면 최고 해상도에서 5분이면 충분합니다. 이보다 더 나은 품질 보증은 없을 것입니다."라고 이 연구원은 요약합니다. 그는 빠르고 반복적인 측정 작업에 이상적으로 적합한 Mahr 장치에 매우 만족하고 있습니다. 한편, 다른 부서의 동료들도 이 점을 높이 평가하여 적층 복합재료의 열팽창을 확인하거나 다양한 주조 파라미터가 표면 형태에 미치는 영향을 조사하는 데 이 장치를 사용하고 있습니다.

가까운 위치로 인한 직접 서비스

이 장치는 현재 연구소에서 약 1 년 동안 운영되어 일반 기계 공학과에서 대규모 장비 풀을 확장했습니다. 푸스터호퍼의 보고에 따르면, 2021년에 장비가 확장되었으며, 그 자신도 촉각 장치를 강력하게 지지했습니다. "내부적으로 공모를 진행했고, 마흐르가 수상했습니다. 매우 높은 정확도뿐만 아니라 가격도 만족스러웠습니다. 또한 Mahr 현장과 가까워서 직접 서비스를 받을 수 있다는 점도 장점입니다."라고 엔지니어는 설명합니다. 마이클 파처는 항상 연락이 가능했고 큰 도움을 주었다고 그는 말합니다. "VD 140은 정말 잘 작동하며 동료들과 마찬가지로 구매에 매우 만족하고 있습니다." - Pusterhofer와 연구소의 기술자는 Mahr Austria에서 이틀간의 교육 과정을 이수했으며, 이후 연구소의 동료와 학생들에게 지식을 전수하는 일을 맡았습니다. 이 강력한 2D 기술을 갖춘 연구팀은 이제 핵심 역량에 전념하여 마모와 재료 피로에 대응할 수 있게 되었습니다. 그리고 궁극적으로 에너지 및 모빌리티 전환을 앞당길 수 있습니다.