Desgaste por abrasión
Se considera el método de los estudios triboexperimentales del modelo para determinar los parámetros básicos del modelo matemático de la resistencia al desgaste de los materiales en la fricción por deslizamiento. Se han determinado las características relativas cuantitativas experimentales de la resistencia al desgaste de la fibra de vidrio y la poliamida reforzada con fibra de carbono utilizadas en el par de engranajes metal-polímero. Las funciones de resistencia al desgaste de estos compuestos poliméricos funcionales se han establecido como las básicas en el modelo matemático tribocinético de desgaste de materiales para condiciones de fricción por deslizamiento. Además, de acuerdo con las investigaciones realizadas, se construyeron diagramas de resistencia al desgaste. Estos pueden ser utilizados como indicadores gráficos de la resistencia al desgaste en el rango requerido de fuerzas de fricción específicas. Se presentan las dependencias que conectan las funciones características de la resistencia al desgaste de estos materiales (obtenidas por el modelo matemático de desgaste tribocinético desarrollado) con el desgaste lineal y la vida útil del engranaje.
2. Bobach L., Beilicke R., Bartel D., Deters L. (2012), Thermal elastohydrodynamic simulation of involute spur gears incorporating mixed friction, Tribology International, 48, 191-206.10.1016/j.triboint.2011.11.025
Ptfe
El desgaste es la eliminación o deformación dañina y gradual de material en superficies sólidas. Las causas del desgaste pueden ser mecánicas (por ejemplo, la erosión) o químicas (por ejemplo, la corrosión). El estudio del desgaste y de los procesos relacionados se denomina tribología.
El desgaste en los elementos de las máquinas, junto con otros procesos como la fatiga y la fluencia, hace que las superficies funcionales se degraden, lo que finalmente conduce al fallo del material o a la pérdida de funcionalidad. Por ello, el desgaste tiene una gran importancia económica, tal y como se expuso por primera vez en el Informe Jost[1]. Se calcula que sólo el desgaste abrasivo cuesta entre el 1 y el 4% del producto nacional bruto de los países industrializados[2].
El desgaste de los metales se produce por el desplazamiento plástico de la superficie y del material cercano a la superficie y por el desprendimiento de partículas que forman los restos de desgaste. El tamaño de las partículas puede variar de milímetros a nanómetros[3]. Este proceso puede producirse por el contacto con otros metales, con sólidos no metálicos, con líquidos en movimiento, con partículas sólidas o con gotas de líquido arrastradas por gases en movimiento[4].
La tasa de desgaste se ve afectada por factores como el tipo de carga (por ejemplo, impacto, estática, dinámica), el tipo de movimiento (por ejemplo, deslizamiento, rodadura), la temperatura y la lubricación, en particular por el proceso de deposición y desgaste de la capa de lubricación límite[5] Dependiendo del tribosistema, pueden observarse diferentes tipos de desgaste y mecanismos de desgaste.
Desgaste del adhesivo
Los aditivos de baja fricción, como el PTFE, el aceite, la fibra de carbono y el polvo de grafito, también pueden mejorar significativamente el rendimiento del desgaste de estos polímeros en determinadas condiciones. Es importante reconocer que el desgaste es un comportamiento complejo que puede incluir adhesión, abrasión, erosión y/o fatiga. Un plástico en particular puede tener excelentes características de desgaste bajo un conjunto de condiciones, y un pobre comportamiento de desgaste bajo otras condiciones. En Curbell, nuestros expertos técnicos pueden ayudarle a considerar numerosos factores que pueden afectar al rendimiento, incluyendo el rango de temperatura de funcionamiento, el grado de exposición al exterior, la superficie de contacto y la presencia de agua u otros productos químicos. Si necesita ayuda para elegir el material plástico adecuado para una aplicación de fricción y desgaste, pregunte a un experto en plásticos.
Los plásticos como el UHMW, el nylon y el acetal son excelentes opciones para aplicaciones de desgaste que implican el deslizamiento contra piezas metálicas. Muchos de estos materiales están disponibles en formulaciones que incluyen aditivos y rellenos para mejorar aún más su rendimiento de desgaste por deslizamiento.
Fricción estática
A medida que la automatización y la industrialización han ido evolucionando, el objetivo clave de cualquier sistema mecanizado siempre ha sido doble: mayor velocidad con mayor precisión. Aunque los sensores, los servomotores y el software asistido por ordenador han permitido aumentar los niveles de precisión, la cuestión de la velocidad siempre ha traído consigo un problema inevitable: la fricción.
En cualquier sistema de piezas móviles, la fricción es el principal responsable de que las cosas no se muevan indefinidamente y con un daño mínimo. Por ello, los métodos para reducir la fricción siempre han desempeñado un papel fundamental para garantizar la durabilidad de los sistemas mecánicos.
Uno de los usos más comunes de los polímeros es la reducción de la fricción. La baja conductividad térmica de los polímeros permite una mejor disipación del calor y un menor desgaste. Sin embargo, como siempre ha mantenido este blog, no todos los polímeros se crearon igual. Aunque la mayoría de los polímeros pueden formar un medio eficaz entre las piezas metálicas en movimiento, la cuestión de la longevidad reduce la lista considerablemente. Normalmente, un buen material de desgaste debe tener algunas o todas las propiedades siguientes: