PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

The mechanism of tribological wear of thermoplastic materials

Autorzy
Wybrane pełne teksty z tego czasopisma
Identyfikatory
Warianty tytułu
PL
Mechanizm zużywania tribologicznego tworzyw termoplastycznych
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
Sliding machine elements made of plastics co-operate mostly with metals. The friction of these materials engages several processes like mechanical and adhesion interactions, tribo-chemical and tribo-electrical reactions etc. In this paper, processes involved with the tribological wear of polymer materials under conditions of dry friction were discussed. The focus was on mechanical and adhesion reactions between co-operating surfaces. The role of the surface roughness of the metallic element on the creation of the polymer film and on the wear of the polymer material was stressed. Fundamental modes of wear characteristic for polymer materials were described. These include adhesion wear, abrasive wear, fatigue wear, thermal and chemical wear, asperities melting, creep wear, and fretting. A wear mechanism for different polymer materials (including composites) was presented. The mechanism includes chemical activity of the mating metals, the role of fillers in the transfer of load and creation of the polymer film. A mechanism accounting for additional heating of the material as a result of fluctuating friction force loading of the sliding metal/polymer pair and additional heating due to internal friction of the polymer materials was also presented.
PL
Ślizgowe elementy maszyn wykonane z tworzyw sztucznych współpracują najczęściej w skojarzeniach z metalami. Podczas tarcia tych materiałów zachodzi szereg procesów takich jak oddziaływania mechaniczne i adhezyjne, reakcje tribochemiczne, triboelektryzacja, itp. W artykule przedstawiono procesy związane z tribologicznym zużywaniem materiałów polimerowych w warunkach tarcia suchego. Omówiono oddziaływania mechaniczne oraz adhezyjne pomiędzy współpracującymi powierzchniami par ślizgowych. Zwrócono uwagę na rolę chropowatości powierzchni elementu metalowego podczas tworzenia na nim filmu polimerowego a także w procesie zużywania materiału polimerowego. Opisano podstawowe rodzaje zużywania, charakterystyczne dla materiałów polimerowych m. in. zużywanie adhezyjne, ścierne, zmęczeniowe, cieplne, chemiczne, nadtapianie, zużywanie wskutek płynięcia oraz fretting. Zaprezentowano mechanizm zużywania różnych materiałów polimerowych, w tym kompozytów, uwzględniający między innymi aktywność chemiczną współpracujących metali, rolę wypełniaczy w przenoszeniu obciążenia oraz tworzeniu polimerowego filmu. Przedstawiono również mechanizm uwzględniający dodatkowe rozgrzewanie materiału polimerowego w wyniku tarcia wewnętrznego oraz zmiennego obciążenia siłą normalną oraz siłą tarcia zewnętrznego pary ślizgowej metal-polimer.
Rocznik
Strony
185--199
Opis fizyczny
Bibliogr. 26 poz., rys., wykr.
Twórcy
autor
  • Wrocław University of Technology, Wybrzeże Wyspiańskiego 25, 50-370 Wrocław
Bibliografia
  • [1] Bhushan B.: Modern tribology handbook, CRC Press, Boca Raton, 2001.
  • [2] Kragelsky I.V.: Friction, wear, lubrication - Tribology handbook, Moscow, 1981.
  • [3] Czichos H.: Tribology, Elsevier, Amsterdam, 1978.
  • [4] Belyj V.A., Sviridenok A.I., Petrokovec M.I., Savkin V.G.: Trenie polimerov, Moskva, Izd. Nauka, 1972.
  • [5] Myshkin N.K., Petrokovets M.I., Kovalev A.V.: Tribology of polymers: Adhesion, friction, wear, and mass-transfer, Tribology International, 38, 2005, pp. 910.
  • [6] Houwink R., Salomon G.: Adhesion and adhesives, Elsevier, Amsterdam, 1965.
  • [7] Rymuza Z.: Trybologia polimerow ślizgowych, Warszawa, WNT, 1986.
  • [8] Bahadur S.: The development of transfer layers and their role in polymer tribology, Wear, 2000, Vol. 245, pp. 92.
  • [9] Evdokimov J.A., Kolesnikov V.I.: Rol èlektrizacii v mechanizme perenosa produktov iznašivanija v sistemach polimer-metall, Trenie i iznos, 1993, t. 14, No. 2, pp. 389.
  • [10] Gong D., Zhang B., Xue Q.J., Wang H.L.: Effect of tribochemical reaction of polytetrafluoroethylene transferred film with substrates on its wear behaviour, Wear, 1990, Vol. 137, pp. 267.
  • [11] Polak A.: The mechanism of transfer film formation on metal surface, Proc. of the International Conference "Problems of Non-Conventional Bearing Systems" NCBS '99, Zielona Góra, 1999, pp. 241.
  • [12] Polak A.: Wpływ energii powierzchniowej polimeru na zużycie podczas przenoszenia materiału w parze tribologicznej polimer-stal w obecności twardych cząstek ściernych, Zagadnienia Eksploatacji Maszyn, 2000, Vol.123, z. 3, pp. 69.
  • [13] Liu Y., Schaefer J.A.: The sliding friction of thermoplastic polymer composites tested at low speeds, Wear, 261, 2006, pp. 568.
  • [14] Gong D., Xue Q.J., Wang H.L.: Physical models of adhesive wear of polytetrafluoroethylene, Proc. of the Japan International Tribology Conference, Nagoya, 1990, pp. 959.
  • [15] Gong D., Zhang B., Xue Q.J., Wang H.L.: Investigation of adhesion of filled polytetrafluoroethylene by ESCA, AES and XRD. Wear, 1990, Vol. 137, pp. 25.
  • [16] Yen B.K., Dharan C.K.H.: A model for abrasive wear of fiber- reinforced polymer composites, Wear, 1996, Vol.195, pp. 123.
  • [17] Unal H., Sen U., Mimaroglu A.: Abrasive wear behaviour of polymeric materials, Materials and Design, 2005, Vol. 26, 705.
  • [18] Sinha S.K., Chong W.L.M., Lim Seh-Chun: Scratching of polymers-Modeling abrasive wear, Wear, 2007, Vol. 262, pp. 1038.
  • [19] Shipway P.H., Ngao N.K..: Microscale abrasive wear of polymeric materials, Wear, 2003, Vol. 255, pp. 742.
  • [20] Guoa Q., Luoa W.: Mechanisms of fretting wear resistance in terms of material structures for unfilled engineering polymers, Wear, 2002, Vol. 249, pp. 924.
  • [21] Wieleba W.: Analiza procesów tribologicznych zachodzących podczas współpracy kompozytów PTFE ze stalą, Oficyna Wydawnicza PWr., Wrocław, 2002.
  • [22] Maškov J.K., Gadieva L.M. i in.: Povyšenie iznosostojkosti napolnenogo politetraftoretylena putem optimizacii sodieržanija nopolnitelej. Trenie i iznos, 1988, t. 9, pp. 606.
  • [23] Senatrev A.N., Birban V.V., Nevzorov V.V., Savkin V.G.: Osobennosti processa iznašivanija PTFE i kompozita na ego osnove. Trenie i iznos, 1989, t. 10, No. 4, pp. 604.
  • [24] Friedrich K., Walter R.: Microstructure and tribological properties of short fiber-thermoplastic composites, Proc. of a Conference "Tribology of Composite Materials", Oak Ridge (USA), 1990, pp. 217.
  • [25] Wieleba W.: The role of internal friction in the process of energy dissipation during PTFE composite sliding against steel, Wear, 258, 2005, pp. 870.
  • [26] Tanaka K., Kawakami S.: Effect of various fillers on the friction and wear of polytetrafluoroethylene-based composites, Wear, 1982, Vol. 79, pp. 221.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-BPZ2-0032-0053
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.