Kulotester

Kulotester jest urządzeniem umożliwiającym pomiar grubości oraz analizę struktury cienkich warstw, wykorzystując metodę szlifu ukośnego kulą (szlif kulisty).

Kulotester składa się z dwóch modułów:

• Modułu mechanicznego
• Modułu elektronicznego sterowania

Moduł mechaniczny wyposażony jest w silnik zasilany z modułu elektronicznego, rolkę obrotową dwustronnie łożyskowaną, połączoną przekładnią pasową z silnikiem, zestaw uchwytów do mocowania próbki badanej i układu optycznego.

Moduł elektronicznywyposażony jest licznik nastawny obrotów rolki napędowej identyfikowanych czujnikiem indukcyjnym, licznikiem czasu ruchu rolki, potencjometrem trzystopniowym regulującym jej prędkość oraz zespołem trzech przełączników realizujących funkcje (rys. 1):

• Włączenia/wyłączenia zasilania bloku sterowania (0/1) - przycisk zielony podświetlany,


• Załączenia zasilania silnika (START),


• Włączenie/wyłączenia (on/off) ruchu rolki z jednoczesnym zatrzymaniem lub włączeniem licznika obrotów i czasu.

Rysunek 1 Model elektroniczny

Instrukcje dotyczące części modułu elektronicznego zostały dołączone do instrukcji Kulotestera.

• Kamera TV CCD Kolor wraz z zasilaczem (12x/2000mA),
• Lampka Energizer Penlite 2indexkul,
• 2 kule stalowe do wycierania próbek i strzykawkę z pastą diamentową (rys. 2).

Rysunek 2 Dwie kule stalowe do wycierania próbek wraz ze strzykawka z pastą diamentową

Wykonanie zgładu metalograficznego sferycznego na powierzchni płaskiej próbki z powłoką

Próbkę umieszczamy w uchwycie (rys. 3). Miejsce wytarcia ustala się w punkcie styku kuli podpartej w trzech punktach na bieżni rolki (dwa punkty) i powierzchni próbki (jeden punkt). Dokładną lokalizacje można określić przez kilkakrotne ręczne pokręcenie rolki z kulką. W miejscu tarcia kuli o powierzchnie próbki powstaje delikatny ślad. W celu kontroli procesu ścierania powłoki układ optyczny lupy ogniskujemy w polu śladu tarcia.

Rysunek 3 Uchwyt wraz z umieszczoną na niej próbką

Próbę przetarcia powłoki rozpoczynamy przez włączenie zasilania (przełącznik zielony w pozycji zał. 1) na licznikach obrotów i czasu pojawiają się wskazania (rys. 4).

Rysunek 4 Model elektroniczny z zaznaczonymi wskazaniami liczników obrotu i czasu

Licznik czasu zerujemy przyciskiem czerwonym, licznik obrotów zerujemy do wartości nastawnej lub programujemy wartość nową. Po ustaleniu i zaprogramowaniu liczby obrotów na liczniku uruchamiamy proces tarcia kuli o powierzchnię próbki. Prędkość obrotową kuli regulować można poprzez nastawny potencjometr z trzema prędkościami tj. wolno, średnio lub szybko.

W celu śledzenia procesu przecierania warstwy, włączając przełącznik w pozycje dolną (off) zatrzymujemy obroty rolki jednocześnie przerywając zliczanie obrotów i czasu próby. Zdejmujemy kulę i oczyszczamy miejsce tarcia (miękka szmatka zwilżona spirytusem). Powstały ślad możemy obserwować przez lupę. Kontynuacje próby tarcia prowadzić można dalej przełączając przełącznik w górną pozycję (on). Uruchamiamy ponownie zatrzymany licznik obrotów i czasu.

Podczas wykonywania badania z wykorzystaniem kulotestera istnieje możliwość zmiany siły nacisku kuli w punktach jej podparcia poprzez zmianę położenia wrzeciona z rolką. W celu wykonania tej operacji należy odblokować i zablokować wrzeciono zielonym pokrętłem (rys. 5).

Rysunek 5 Zdjęcie pokrętła regulującego siłę nacisku kuli na próbkę

Wyłączenie Kulotestera odbywa się poprzez przełączenie zielone przycisku na pozycje 0.

Dr inż. Marek Betiuk
Tel. 022 5602 916
E-mail: betiuk@imp.edu.pl