Slijtage van kunststoffen

Slijtage van kunststoffen



De structuur van kunststoffen wijkt zoveel af van die van metalen, dat er tussen kunststoffen en metalen geen adhesie op treedt. Ook zal er ten gevolge van de lage E modulus van kunststoffen geen passingroest ontstaan. De enige vorm van slijtage die bij een combinatie van een kunststof en een metaal optreedt is abrasieve slijtage van de kunststof. Omdat metalen altijd, afgezien van de zachtste metalen, veel harder zijn dan kunststoffen, slijten metalen in contact met kunststof zeer weinig, aangenomen dat de kunststof niet gevuld is met harde deeltjes of in combinatie met hard stof gaat werken als lepschijf.) Om de abrasieve slijtage van de kunststof zo gering mogelijk te houden is het erg belangrijk om het metalen oppervlak glad af te werken. Aanbevolen wordt een ruwheid Ra < 0,2 micron.



Aandachtspunten



In de literatuur wordt vermeld dat de slijtage van kunststoffen rechtevenredig is met de zogenaamde pv waarde, pv, is het product van vlaktedruk en snelheid. Een bepaalde maximale waarde mag niet overschreden worden omdat anders de slijtage zeer sterk toeneemt.



Kunststoffen zijn zeer slechte warmtegeleiders; er dient aandacht besteed te worden aan de warmteproductie en de warmte afvoer. De temperatuur moet voldoende laag zijn.



Er wordt aanbevolen om kunststoffen te laten samenwerken met roestvaste geharde of hardverchroomde oppervlakken met een hardheid van tenminste 50 HRC (= 525 HV).



Wordt rekening gehouden met de hierboven vermelde factoren, dan is het mogelijk om kunststofoppervlakken zodanig met metalen oppervlakken te laten samenwerken, dat een slijtvast tribosysteem ontstaat.

Het slijtagevolume V respectievelijk de slijtagehoogte h zijn te berekenen met de zogenaamde k waarde. De met deze k waarden berekende V of h moeten met de factoren f1 tot en met f5 worden gecorrigeerd.

De correctiefactoren zijn:

f1 = bewegingsfactor

= 0,5: continue beweging, roterende belasting

= 1: continue beweging, puntbelasting

= 2: oscillerende beweging

f2 = warmtedissipatiefactor

= 0,5: metalen huis, dunne lagerwand, start stop beweging

= 1: metalen huis, continue beweging

= 2: niet metalen huis, continue beweging

f3 = temperatuurfactor, contacttemperatuur

= 1: thermoplasten, < 50C; PTFE basis, 20C

= 2: PTFE basis, 100C

= 3: PTFE basis, 200C

= 1: carbon grafiet. thermoharders. 20C

= 3: carbon grafiet, thermoharders, 100C

= 6: carbon grafiet, thermoharders, 200C

f4 = tegenlopend materiaal factor

= 0,5: corrosievast staal, hardverchroomd metaal, hard geloxeerd Al (minimum laagdikte 25 ?m)

= 1: staal

= 2-5: non ferro metalen, zoals Cu en Al legeringen

f5 = oppervlakteruwheidsfactor

=1-2: Ra = 0, 1 0,2 micron

= 2- 3: Ra = 0,2 0,4 micron

= 3-10: Ra = 0,4 0,8 micron



De werkelijke slijtage wordt dus:



Vc = V . f1 . f2 . f3 . f4 . f5



hc = h . f1 . f2 . f3 . f4 . F5