بخش 6.1.2

در این گونه آزمون‌ها هدف اولیه اندازه‌گیری اصطکاک است. سامانه‌های آزمونی که به صورت متداول توانایی اندازه‌گیری اصطکاک را دارا هستند، سنجش‌های اصطکاک را به صورت دیجیتالی ثبت می‌کنند. در این گونه آزمون‌ها ضروری است که خود نیروی اصطکاک ثبت شود زیرا لزوماً از قانون آمونتون تبعیت نمی‌کند، به‌ویژه زمانی که اندازه مقیاس محل تماس کاهش می‌یابد.

اگر در طول آزمون، نوساناتی در بار اعمال شده رخ دهد، ضروری است که اندازه بار اعمال شده نیز ثبت شود. اگر ضریب اصطکاک موردنیاز باشد، محاسبه ضریب اصطکاک از طریق تقسیم کردن اندازه‌های آنی نیروی اصطکاک و بار اعمال شده مفید است. با این وجود اگر این روش انجام شود، باید اطمینان حاصل کرد که داده‌های اندازه هر دو متغیر بطور هم زمان اندازه‌گیری می‌شوند، در غیر اینصورت، خطاهای بزرگی می‌تواند در محاسبه ضریب اصطکاک رخ دهد. نتایج اصطکاک می‌تواند به چندین روش ارائه شود. در مورد آزمون‌های رفت و برگشتی، رسم نمودار اصطکاک بر حسب جابجایی در مسیر تماس، با رسم یک نمودار حلقه‌ای اصطکاک، می‌تواند بسیار سودمند باشد (به شکل الف مراجعه شود). اگر اندازه‌گیری تغییرات زمانی حلقه اصطکاک نیز مورد نیاز باشد، در این صورت نمودار آبشاری روش مناسبی برای ارائه این اطلاعات است(به شکل ب مراجعه شود). نمودار نشانگر رفتار تغییرات میانگین اصطکاک بر حسب زمان یا بر حسب تعداد حلقه‌ها نیز مفید است. باید در مورد محاسبه اصطکاک میانگین دقت کرد. چندین روش متفاوت را در این مورد می‌توان به‌کار برد. یک روش متداول این است که حوزه‌ای از چرخه اصطکاک مشخص کرد، یا یک مجموعه معین از مکان‌های جابجایی یا بطور مثال حوزه۵۰٪ مرکزی چرخه و سپس مقدار میانگین اصطکاک را در این حوزه برای هر حلقه محاسبه نمود. روش دیگر این است که مقدار میانگین اصطکاک برای یک حلقه را از محاسبه انتگرال مساحت حلقه بدست آورد (به شکل پ مراجعه شود).

X / mm: -0.3, -0.2, -0.1, 0.0, 0.1, 0.2, 0.3
Y: -0.2, -0.1, 0.0, 0.1, 0.2

الف– حلقه اصطکاک

راهنما:
x– جابجایی
y– ضریب اصطکاک

X / cm: 0.21, 0.13, 0.05, -0.03, -0.11, -0.19, -0.27
Y: 1, 4, 7, 10
Z: -0.5, 0, 0.5, 1

ب– نمودار آبشاری

راهنما:
x– جابجایی
y– تعداد عبورها
z– ضریب اصطکاک

Analysis | Contact Stiffness | averages
percentage of wear track to analyse: 33.333 %
actual path length: 600 μm
current cycle: 20
elapsed time (s): 77
0.202 average friction coefficient
friction coefficient: -0.40, -0.30, -0.20, -0.10, 0.00, 0.10, 0.20, 0.30, 0.40
stage position(μm): 0, 50, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600
[ناخوانا] vs. N | [ناخوانا] vs. N | [ناخوانا] vs. N | cycles
friction coefficient: 0.19, 0.20, 0.21, 0.22
cycle number: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20

پ– محاسبه مقدار میانگین اصطکاک حاصل از۵۰٪ مرکزی منحنی اصطکاک و نمودار روند نتایج

شکل۱– نتایج اندازه‌گیری اصطکاک از آزمون‌های میکروتریبولوژی انجام شده برروی یک ویفر سیلیکونی الگودار