Pendahuluan
Kata "reologi" terdiri dari dua kata dalam bahasa Yunani, yaitu "rheos" (mengalir) dan "-logi" (ilmu). Kata ini mengacu pada studi tentang perilaku aliran dan deformasi material dalam kondisi tertentu (suhu, laju geser, dll.). Untuk sebagian besar bahan, sifat-sifat ini sangat bergantung pada kecepatan proses. Sebagai contoh, secara umum, polimer bersifat menipiskan geseran; yaitu, viskositas gesernya, atau hambatan terhadap aliran, berkurang dengan meningkatnya laju geser. Sebaliknya, beberapa bahan menunjukkan perilaku menebal. Contoh classic dari dapur adalah suspensi air pati. Dengan gerakan lambat, ini bisa tercampur; ketukan yang lebih cepat menyebabkan peningkatan viskositas geser yang besar, dan dispersi menjadi keras.
Karena ketergantungan yang besar dari laju geser pada sifat reologi, karakterisasi harus dilakukan dalam kondisi yang berorientasi pada proses untuk menentukan. Tersedia dua metode pengukuran. Sementara rheometer kapiler Rosand menangkap kondisi proses cepat seperti pencetakan injeksi, rheometer rotasi Kinexus cocok untuk aplikasi dengan laju geser yang lebih lambat, seperti aliran kecap dari botol dan konstitusi strukturalnya di atas pelat.
Rheometer rotasi Kinexus juga memiliki, untuk pengukuran ini, sensor gaya normal yang sensitif dengan resolusi gaya yang tinggi, sehingga gaya dapat diukur dalam arah vertikal. Hal ini, dikombinasikan dengan resolusi perpindahan yang tinggi dan kecepatan data yang tinggi, memungkinkan kuantifikasi persepsi sensorik sebagai tambahan dari investigasi reologi klasik. Sebagai contoh, Kinexus dapat digunakan untuk mensimulasikan gerakan lidah terhadap langit-langit ketika cokelat meleleh di dalam mulut (lihat di sini untuk informasi lebih lanjut).
Berikut ini, pengaturan gaya normal Kinexus akan digunakan untuk mengukur perilaku haptic dari keyboard foil plastik.
Tugas dan Tujuan
Untuk proyek pengembangan produk baru, keyboard foil plastik baru dimaksudkan untuk digunakan. Sakelar tombol tekannya harus memiliki umpan balik taktil yang sama seperti sakelar keyboard foil plastik serial pada produk sebelumnya. Untuk mencapai hal ini, gaya tersandung keyboard foil plastik serial ditentukan dengan menggunakan rheometer rotasi Kinexus, dan ini ditetapkan sebagai metrik untuk keyboard foil plastik yang baru.
Sampel dan Metode Pengukuran
Pengukuran dilakukan pada empat sakelar keyboard foil plastik yang digambarkan pada gambar 1. Tombol-tombol tersebut diberi nama pada tabel 1 sesuai dengan simbolnya.
Tabel 1: Penunjukan keempat sakelar
| Penunjukan | Simbol |
|---|---|
| Sakelar 1 | Panah |
| Sakelar 2 | Matahari |
| Tombol 3 | Garis |
| Tombol 4 | Siaga |
Keyboard foil plastik digergaji menjadi dua bagian untuk pengujian, agar tidak terjungkal selama investigasi. Selain itu, kabel fleksibel juga dilepas. Keyboard foil plastik yang telah disiapkan diletakkan di atas pelat pengukur bawah dari rotational rheometer Kinexus (lihat gambar 2).
Di Departemen Prototipe di lokasi untuk fabrikasi mekanis, geometri pelat sekali pakai 8 mm yang terbuat dari aluminium dibubut 5,4 mm (lihat gambar 3). Hal ini dimaksudkan untuk memastikan bahwa hanya sakelar yang diukur.
Geometri pengukuran bagian atas didorong ke atas keyboard. Setelah itu, keyboard diorientasikan sedemikian rupa sehingga geometri pengukuran diposisikan di atas sakelar tombol tekan (lihat gambar 4).
Tiga pengukuran dilakukan per sakelar. Untuk ini, gaya awal (kompresi) diterapkan. Pada titik ini, nilai perpindahan ditetapkan ke nol. Setelah itu, nilai gaya maksimum ditentukan dan pengujian diakhiri oleh perangkat lunak pengukuran dan evaluasi, rSpace. Setelah mencapai gaya awal, sistem pengukuran bergerak dengan kecepatan 0,01 mm/s ke arah keyboard foil plastik sampai gaya maksimum tercapai.
Pada gambar 5, sebagai contoh, diagram beban-perpindahan yang dihasilkan digambarkan. Gaya tersandung muncul sebagai maksimum lokal. Setelah melampaui gaya tripping, gaya yang diperlukan untuk menekan tombol akan berkurang, sampai tombol tersebut terdorong pada saat terjadi pemogokan; setelah itu, gaya akan meningkat secara linear sampai nilai pematian gaya tercapai.
Hasil Pengukuran
Gambar 6 menunjukkan diagram beban-perpindahan untuk tiga sakelar tombol tekan. Pada sumbu y, gaya ditunjukkan dan sumbu x menunjukkan perpindahan. Tiga kurva yang ditunjukkan dalam warna lain untuk setiap plot menggambarkan tiga pengujian per sakelar.
Gambar 7 menunjukkan hasil pengukuran uji laboratorium. Pada sumbu y, ditunjukkan gaya tersandung. Sumbu x menunjukkan masing-masing sakelar tombol tekan. Pada gambar 6, evaluasi maksima lokal disajikan.
Pengujian lebih lanjut dengan meningkatkan kecepatan pengujian dilakukan untuk memastikan bahwa tidak ada large deviasi yang terjadi karena kecepatan pengujian (lihat gambar 8). Namun demikian, di sini, tidak ada perbedaan dalam gaya tersandung. Perbedaan dalam perkembangan gaya berada dalam kisaran reprodusibilitas (lihat juga gambar 6).
Selain itu, keyboard alternatif juga diuji. Penyimpangan dapat dilihat pada perkembangan gaya dan gaya tersandung, seperti yang ditunjukkan pada gambar 9 dengan contoh alternatif.
Ringkasan
Berkat pengaturan gaya normal yang sensitif dan kecepatan data yang tinggi, rotational rheometer Kinexus digunakan untuk menentukan perilaku haptic dari empat sakelar tombol tekan pada keyboard foil plastik. Hasilnya menunjukkan bahwa gaya tersandung dapat diukur secara reproduktif. Hal ini memungkinkan penentuan standar untuk umpan balik taktil dan perbandingan dengan alternatif.
Presisi, Inovasi, Kepercayaan - Teknologi Pengukuran oleh WIKA
Selama lebih dari 75 tahun, WIKA telah berdiri untuk presisi dan inovasi dalam teknologi pengukuran. Sebagai mitra global terkemuka, WIKA menawarkan solusi untuk pengukuran tekanan, suhu, gaya, level, dan aliran, serta kalibrasi dan manajemen gas SF6.
Dengan sekitar 11.200 karyawan di seluruh dunia, WIKA mengembangkan solusi khusus untuk aplikasi bekerja sama dengan universitas dan perusahaan industri. Produk dan sistemnya menggabungkan keandalan dengan teknologi mutakhir - untuk kemajuan pelanggan dan mitranya.
Selain rheometer rotasi Kinexus, WIKA bekerja dengan DMA 303 Eplexor®® dan TMA 402 F3 Hyperion®®. Kedua metode tersebut digunakan untuk menentukan suhu operasi polimer dan material, dan untuk melengkapi lembar data teknis untuk simulasi.