Problemes causats per fricció i desgast de peces mecàniques

Per què estudiem els recobriments PVD en profunditat? Aquí hi ha la resposta.

1. Fricció

La fricció és el fenomen de l'obstrucció mútua entre les superfícies d'objectes relativament mòbils. La fricció es pot dividir en els següents tipus:

◆ Fricció interna: fenomen que dificulta el moviment relatiu entre les molècules que es produeix dins d'una substància.

◆   Fregament extern: el fenomen de l'obstrucció mútua entre les superfícies d'objectes relativament mòbils.

◆ Fricció estàtica: fricció només quan hi ha la tendència relativa del moviment.

◆ Fricció dinàmica: fricció en el moviment relatiu.

◆   Fregament corredissa: la forma de el moviment entre les superfícies de l'objecte és el relatiu lliscament.

◆ Fricció en moviment : la forma de moviment entre les superfícies dels objectes és el relatiu enrotllat.

2. Desgast

El desgast es refereix a la pèrdua o transferència de materials a la superfície del material a causa de la fricció. L'estudi del desgast es va iniciar amb retard, després de proposar la teoria d'adhesió en la dècada de 1950, la investigació del desgast es va dur a terme ràpidament a partir del posterior desenvolupament d'una varietat d'equips d'anàlisi de superfície en els anys seixanta. El desgast afectaria l'eficiència de la màquina, reduiria la fiabilitat del treball i fins i tot provocaria que la màquina es retirés amb antelació.

El desgast mecànic es pot dividir aproximadament en tres etapes:

L'etapa d'execució : la nova part generalment es troba en aquesta etapa quan s'utilitza per primera vegada, també la velocitat de desgast és alta.

L'etapa de desgast constant - la fase de treball normal de la peça, i la velocitat de desgast és estable i baixa.

La fase de desgast intens: les parts estan a punt de desballestar-se, ja que la velocitat de desgast augmenta considerablement.

Les tres etapes del desgast són les següents:

Segons la classificació del mecanisme de desgast, es pot resumir de la manera següent:

◆   El desgast abrasiu, abreujat com a desgast, és el desgast provocat per partícules dures o dures des de fora a la superfície de fricció.

◆   Desgast de fatiga, també anomenat pitting. És el desgast causat per la fatiga del material causada per la repetida deformació del micro-volum del material de superfície de fricció sota l'acció de fricció alterna.

◆ Desgast adhesiu, també anomenat encolat. Després del pic del contorn de la superfície de fricció "soldadura fred" a cada punt de la interacció a causa de l'augment instantani de la temperatura i la pressió, el material es mou d'una superfície a l'altra durant el moviment relatiu i es forma un desgast adhesiu.

◆ Desgast erosiu. És causada per la substància dura o partícules del material que s'entrenava en el fluid sobre la superfície de fricció sota l'impacte del fluid.

La fricció dels components mecànics és universal i inevitable. La fricció condueix a la calefacció, a la pujada de temperatura i a la pèrdua o transferència d'energia, és a dir, desgast. El desgast provoca un dany a la forma i dimensions de la superfície, la qual cosa redueix l'eficiència i la fiabilitat de la màquina fins que perd un rendiment de treball original i causa un dany sobtat de la peça. Actualment, aproximadament 1/3 a 1/2 de l'energia del sector industrial mundial es consumeix en última instància per parts mecàniques de fricció de diverses maneres. Al voltant del 80% dels danys són causats per diverses formes de desgast. Si podem fer tot el possible per reduir el consum de fricció inútil, podem estalviar molta energia. A més, la majoria de les parts fràgils dels productes mecànics són desballestats i reemplaçats a causa del desgast que supera el límit. Si el desgast es pot controlar i reduir, tant el manteniment com el cost dels equips es poden reduir, i es pot estalviar el cost de fabricació de les peces i els seus materials requerits. Així, reduir la fricció i el desgast dels components mecànics és fonamental per al desenvolupament de la indústria i la protecció del medi ambient.