Tribolex    Expertise, ervaring en creativiteit

 

Oppervlaktebehandeling en materiaalkeuze

 

De combinatie van materialen en de bewerkingskwaliteit daarvan (oppervlakteruwheid) is van groot belang om de gewenste levenduur te bereiken. Wat de meest ideale oplossing is, hangt af van de contactvorm.

Conforme contacten

Content on this page requires a newer version of Adobe Flash Player.

Get Adobe Flash player

Bij conforme contacten (glijlagers, rechtgeleidingen etc) zal een combinate van verschillende materialen het best voldoen. Verschillende materialen hebben een geringere affiniteit tot elkaar dan gelijksoortige en dat zal de kans op adhesieve slijtage sterk verkleinen. Door te kiezen voor een combinatie van hard en slijtvast materiaal met zachter materiaal kan bovendien de plaats waar slijtage zal optreden worden beinvloed.

Een voorbeeld daarvan is een stalen krukas draaiend in glijlagers van een koper-tin-lood legering. Wanneer er slijtage optreedt, zal die hoofdzakelijk plaatsvinden in de gemakkelijk en goedkoop te vervangen lagerschaal, terwijl de krukas gespaard blijft. De combinatie van hard en zacht materiaal heeft bovendien als voordeel dat slijtagedeeltjes kunnen worden ingebed in het zachte materiaal, waardoor voortgaande beschadiging kan worden beperkt.

Contraforme contacten

Content on this page requires a newer version of Adobe Flash Player.

Get Adobe Flash player

Bij contraforme contacten zoals wentellagers, tandwielen en nok/stotermechanismen zal het door de hoge vlaktedrukken meestal niet mogelijk zijn om met relatief zachte materialen te werken voor één van de samenwerkende onderdelen. Het bij dergelijke onderdelen optredende punt- of lijncontact laat dat niet toe. Om dan toch slijtage zo veel mogelijk te beperken, zal materiaal van voldoende hardheid moeten worden toegepast.

Een hoge vermoeiingsterkte is eveneens van belang, omdat bij dergelijke contactvormen onder belasting altijd elastische vervorming zal optreden.

 

Materiaalafwerking

Content on this page requires a newer version of Adobe Flash Player.

Get Adobe Flash player

Constructiematerialen zijn na afwerking nooit volkomen glad. De werkelijke vlaktedruk zal daardoor altijd hoger zijn dan de nominale (berekende) vlaktedruk. Hoe groter de materiaalruwheid, hoe groter het verschil tussen berekende waarde en werkelijk optredende waarde.

Een nauwkeuriger afwerking zal de belasting van het materiaal gunstig beinvloeden en daarmee ook de te verwachten levenduur. Wanneer een smeermiddel wordt toegepast om de samenwerkende onderdelen van elkaar gescheiden te houden, behoeft de smeerfilm bij nauwkeurig bewerkte onderdelen minder dik te zijn om volledige loopvlakscheiding te verkrijgen.

Beschermende laag

Door het aanbrengen van een beschermende laag op een van de samenwerkende onderdelen kan de slijtvastheid en de gevoeligheid voor adhesieve slijtage worden beperkt: 

materiaalaanpassing
warmtebehandeling
chemische omzetting
diffusie van materiaal
(oppervlakteharding)
(fosfateren)
(carbureren, nitreren)
aanbrengen extra laag
hardverchromen
oplassen
keramische laag
"chemical vapour distribution"
opdampen
vulcaniseren
(electro-chemisch)
(stellietlaag)
(plasma spuiten)
(wolfraamcarbide)
(titaanverbindingen)
(rubberlaag aanbrengen)
aanbrengen van vast smeermiddel
borstelen
aanbrengen glijlak
(grafiet, MoS2)
(vast smeermiddel gedispergeerd in polymeerdrager)

Beperkingen

Ook wanneer een smeermiddel wordt toegepast en al de aangegeven mogelijkheden worden benut, zullen er situaties zijn waar slijtage niet volledig zal kunnen worden voorkomen. Dit zal vooral het geval zijn bij toepassingen met een discontinu bewegingspatroon, bij extreme vlaktedrukken en bij situaties waar de bewegingssnelheid onvoldoende is voor de opbouw van een hydrodynamische smeerfilm.

Door effectieve materiaalkeuze en geschikte afwerkingskwaliteit kan echter in de meeste gevallen een acceptabele levensduur worden bereikt. De basis daarvoor wordt tijdens het ontwerp van de constructie gelegd. Constructieve onvolkomenheden kunnen achteraf niet volledig worden gecompenseerd door de keuze voor een bepaald smeermiddel.