Hoy en día, cuando los productos plásticos inundan la vida diaria, desde piezas ligeras de automóviles hasta carcasas de electrodomésticos, desde envases de alimentos hasta dispositivos médicos, la durabilidad de los plásticos determina directamente la vida útil y la seguridad de los productos. Cuando dos piezas de plástico o plástico y piezas metálicas se mueven relativamente, la fricción y el desgaste ocurren silenciosamente. ¿¿ qué material es más resistente al desgaste? ¿¿ qué tratamiento de superficie puede prolongar la vida útil de las piezas? Las llaves de las respuestas a estas preguntas están escondidas en la máquina de prueba de fricción y desgaste de plástico.

¿I. ¿ por qué se debe probar específicamente la fricción y el desgaste de los plásticos?

A diferencia de los materiales metálicos, el comportamiento de fricción y desgaste de los plásticos es más complejo:

Sensibilidad a la temperatura: el calor generado por la fricción no es fácil de emitir, lo que hará que la temperatura de la superficie del plástico aumente y se suavice, lo que cambiará significativamente su mecanismo de desgaste.

Elasticidad viscosa: el plástico es un elástico viscoso cuyas propiedades mecánicas se ven muy afectadas por el tiempo y la velocidad de carga, lo que es muy diferente de la deformación elástico - plástica del metal.

Fenómeno de la película de transferencia: algunos plásticos forman una fina película de transferencia de plástico en la superficie metálica cuando se molen contra del metal, lo que puede cambiar el coeficiente de fricción y proteger el propio plástico.

Por lo tanto, las máquinas de prueba de desgaste universal a menudo no pueden simular con precisión las condiciones reales de trabajo de los plásticos, y han surgido máquinas de prueba de fricción y desgaste de plásticos especiales, que pueden controlar con precisión las condiciones de prueba, simular escenas reales y proporcionar datos de evaluación científicos y confiables.

¿2. principios básicos: ¿ cómo funciona la máquina de prueba?

La idea central de la máquina de prueba de fricción y desgaste de plástico es la simulación. Evalúa rápida y cuantitativamente su resistencia al desgaste reproduciendo las condiciones de fricción y desgaste experimentadas por el material en aplicaciones prácticas en un laboratorio controlable.

Sus principios básicos de funcionamiento son:

Preparación de muestras: procesar el plástico a medir en muestras de tamaño estándar.

Fijación y molienda: sujetar la muestra con una pieza de molienda de acuerdo con el modo de contacto y la presión prescritos.

Aplicación de carga: aplicar una fuerza normal vertical precisa a la superficie de contacto a través de un sistema de palanca, peso o servomotor para simular la presión de trabajo real.

Movimiento relativo: el motor de accionamiento hace que se produzca un movimiento relativo entre la muestra y la pieza de molienda, simulando deslizamiento o fricción de rodadura.

Medición y registro: el sensor de alta precisión monitorea y registra la fricción durante el proceso en tiempo real, y obtiene la curva de cambio del coeficiente de fricción a través de la fórmula de cálculo (coeficiente de fricción = fricción / carga normal).

Evaluación de los resultados: una vez finalizada la prueba, se mide la pérdida de masa de la muestra mediante una balanza de alta precisión o se utiliza un topográfico tridimensional para medir su volumen de desgaste y observar la morfología microscópica de la superficie desgastada.

3. una lista de los principales métodos de prueba

De acuerdo con las diferentes formas de contacto y modo de movimiento, se han derivado varios métodos de prueba estandarizados, los más comunes son:

Tipo de anillo: un bloque de prueba de plástico rectangular se muele contra un anillo metálico giratorio a presión constante. El método tiene una gran superficie de contacto, una buena repetibilidad de los resultados de las pruebas y una amplia aplicación.

Tipo de disco de perno: un perno cilíndrico de plástico se presiona sobre un disco giratorio con una carga fija. La estructura es simple y fácil de reemplazar los pares de molienda, lo que es muy adecuado para la selección de materiales y pruebas comparativas.

Reciprocación: movimiento recíproco lineal de alta frecuencia entre la muestra de plástico y la pieza de molienda. Se simula el Estado de trabajo real de cilindros, guías, Rodamientos y otros componentes.

Desgaste de taiber: utilice dos ruedas de desgaste específicas para girar y moler muestras de plástico planas a una presión específica. Se evalúa principalmente la resistencia al arañazo y al desgaste de los materiales bajo la acción de abrasivos sueltos o fijos, que se utilizan comúnmente para probar suelos, encimeras, recubrimientos, etc.

IV. interpretación de los datos clave: coeficiente de fricción y cantidad de desgaste

Una prueba producirá dos resultados básicos:

Coeficiente de fricción: es un número adimensional que mide la relación entre la fricción y la carga. Cuanto más estable sea la curva, más estable será el proceso de fricción; Cuanto menor sea el valor, generalmente significa que cuanto más "suave" sea el material, menor será la resistencia al movimiento.

Cantidad de desgaste: generalmente se expresa como pérdida de masa (mg) o pérdida de volumen (mm cúbico). Este es el indicador más directo para medir la resistencia al desgaste del material. En las mismas condiciones de prueba, cuanto menor sea la cantidad de desgaste del material, mejor será su resistencia al desgaste.

Al comparar los datos de plásticos de diferentes fórmulas, procesos o tratamientos en las mismas condiciones de prueba, los ingenieros pueden juzgar científicamente quién es más resistente al desgaste, guiando así el desarrollo de materiales, el control de calidad y la selección de productos.

V. más allá de la selección: la aplicación profunda de la máquina de prueba

El papel de la máquina de prueba de fricción y desgaste de plástico es mucho más que el ranking de materiales.

Análisis de falla: observando la morfología de la superficie después del desgaste a través del microscopio electrónico, se puede juzgar con precisión el mecanismo de desgaste del material y proporcionar una dirección para mejorar el material desde la raíz.

Simulación de condiciones de trabajo: la máquina de prueba avanzada puede simular el entorno, como la prueba en una cabina de alta temperatura, una cámara de baja temperatura, un vacío o un líquido sumergido, para evaluar el rendimiento del material en un entorno real específico.

Evaluación de lubricantes: prueba el efecto de mejora de diferentes lubricantes en las propiedades de los pares de fricción y busca un plan de lubricación.