{"id":7133,"date":"2019-11-01T20:26:57","date_gmt":"2019-11-01T20:26:57","guid":{"rendered":"https:\/\/nanovea.com\/?p=7133"},"modified":"2023-11-13T22:35:36","modified_gmt":"2023-11-13T22:35:36","slug":"tribologie-der-polymere","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/nanovea.com\/de\/tribologie-der-polymere\/","title":{"rendered":"Tribologie der Polymere"},"content":{"rendered":"
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Einf\u00fchrung<\/strong><\/em><\/span><\/p>\n

Polymere werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt und sind aus dem t\u00e4glichen Leben nicht mehr wegzudenken. Nat\u00fcrliche Polymere wie Bernstein, Seide und Naturkautschuk haben in der Geschichte der Menschheit eine wesentliche Rolle gespielt. Der Herstellungsprozess von synthetischen Polymeren kann optimiert werden, um einzigartige physikalische Eigenschaften wie Z\u00e4higkeit, Viskoelastizit\u00e4t, Selbstschmierung und viele andere zu erzielen.<\/p>\n

Bedeutung des Verschlei\u00dfes und der Reibung von Polymeren<\/i><\/u><\/strong><\/p>\n

Polymere werden in der Regel f\u00fcr tribologische Anwendungen wie Reifen, Lager und F\u00f6rderb\u00e4nder verwendet.
Je nach den mechanischen Eigenschaften des Polymers, den Kontaktbedingungen und den Eigenschaften des w\u00e4hrend des Verschlei\u00dfvorgangs gebildeten Abriebs oder Transferfilms treten unterschiedliche Verschlei\u00dfmechanismen auf. Um sicherzustellen, dass die Polymere unter den Einsatzbedingungen eine ausreichende Verschlei\u00dffestigkeit aufweisen, ist eine zuverl\u00e4ssige und quantifizierbare tribologische Bewertung erforderlich. Die tribologische Bewertung erm\u00f6glicht einen kontrollierten und \u00fcberwachten quantitativen Vergleich des Verschlei\u00dfverhaltens verschiedener Polymere, um das geeignete Material f\u00fcr die gew\u00fcnschte Anwendung auszuw\u00e4hlen.<\/p>\n

Das Nanovea Tribometer bietet wiederholbare Verschlei\u00df- und Reibungstests mit ISO- und ASTM-konformen Rotations- und Linearmodi, mit optionalen Hochtemperatur-Verschlei\u00df- und Schmiermodulen, die in einem vorintegrierten System erh\u00e4ltlich sind. Mit diesem un\u00fcbertroffenen Angebot k\u00f6nnen Benutzer die verschiedenen Arbeitsumgebungen der Polymere simulieren, einschlie\u00dflich konzentrierter Belastung, Verschlei\u00df und hoher Temperatur usw.<\/p>\n

MESSZIEL<\/i><\/u><\/strong><\/p>\n

In dieser Studie haben wir gezeigt, dass Nanovea Tribometer<\/a> ist ein ideales Werkzeug, um die Reibungs- und Verschlei\u00dffestigkeit verschiedener Polymere kontrolliert und quantitativ zu vergleichen.<\/p>\n\n

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TESTVORGANG<\/i><\/u><\/strong><\/p>\n

Der Reibungskoeffizient (COF) und die Verschlei\u00dffestigkeit verschiedener g\u00e4ngiger Polymere wurden mit dem Nanovea Tribometer bewertet. Als Gegenmaterial (Stift, statische Probe) wurde eine Al2O3-Kugel verwendet. Die Verschlei\u00dfspuren auf den Polymeren (dynamisch rotierende Proben) wurden mit a gemessen ber\u00fchrungsloses 3D-Profilometer<\/a> und optisches Mikroskop nach Abschluss der Tests. Es ist zu beachten, dass optional ein ber\u00fchrungsloser endoskopischer Sensor zur Messung der Eindringtiefe des Stifts in die dynamische Probe w\u00e4hrend eines Verschlei\u00dftests verwendet werden kann. Die Testparameter sind in Tabelle 1 zusammengefasst. Die Verschlei\u00dfrate K wurde mithilfe der Formel K=Vl(Fxs) bewertet, wobei V das abgenutzte Volumen, F die normale Belastung und s die Gleitstrecke ist.<\/p>\n

Bitte beachten Sie, dass in dieser Studie Al2O3-Kugeln als Gegenmaterial verwendet wurden. Jedes feste Material kann ersetzt werden, um die Leistung von zwei Proben unter realen Anwendungsbedingungen besser zu simulieren.<\/p>\n\n

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ERGEBNISSE UND DISKUSSION<\/i><\/u><\/strong><\/p>\n

Die Verschlei\u00dfrate ist ein wichtiger Faktor f\u00fcr die Bestimmung der Lebensdauer der Materialien, w\u00e4hrend die Reibung bei tribologischen Anwendungen eine entscheidende Rolle spielt. Abbildung 2 vergleicht die Entwicklung der COF f\u00fcr verschiedene Polymere gegen die Al2O3-Kugel w\u00e4hrend der Verschlei\u00dftests. Die COF dient als Indikator daf\u00fcr, wann es zu Ausf\u00e4llen kommt und der Verschlei\u00dfprozess in eine neue Phase eintritt. Von den getesteten Polymeren weist HDPE die niedrigste konstante COF von ~0,15 w\u00e4hrend des gesamten Verschlei\u00dftests auf. Die gleichm\u00e4\u00dfige COF bedeutet, dass sich ein stabiler Tribokontakt bildet.<\/p>\n

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In Abbildung 3 und Abbildung 4 werden die Verschlei\u00dfspuren der Polymerproben nach dem Test mit dem Lichtmikroskop gemessen. Das ber\u00fchrungslose In-situ-3D-Profilometer bestimmt pr\u00e4zise das Abnutzungsvolumen der Polymerproben und erm\u00f6glicht die genaue Berechnung von Abnutzungsraten von 0,0029, 0,0020 bzw. 0,0032m3\/N m. Im Vergleich dazu zeigt die CPVC-Probe die h\u00f6chste Verschlei\u00dfrate von 0,1121 m3\/N m. In der Verschlei\u00dfspur von CPVC sind tiefe parallele Verschlei\u00dfnarben vorhanden.<\/p>\n

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SCHLUSSFOLGERUNG<\/i><\/u><\/strong><\/p>\n

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Die Verschlei\u00dffestigkeit der Polymere spielt eine entscheidende Rolle f\u00fcr ihre Einsatzf\u00e4higkeit. In dieser Studie haben wir gezeigt, dass das Nanovea Tribometer den Reibungskoeffizienten und die Verschlei\u00dfrate verschiedener Polymere in einem
gut kontrollierten und quantitativen Weise. HDPE weist unter den getesteten Polymeren den niedrigsten COF von ~0,15 auf. HDPE-, Nylon 66- und Polypropylen-Proben weisen niedrige Verschlei\u00dfraten von 0,0029, 0,0020 bzw. 0,0032 m3\/N m auf. Die Kombination aus geringer Reibung und hoher Verschlei\u00dffestigkeit macht HDPE zu einem guten Kandidaten f\u00fcr tribologische Anwendungen von Polymeren.<\/p>\n

Das ber\u00fchrungslose In-situ-3D-Profilometer erm\u00f6glicht eine pr\u00e4zise Messung des Verschlei\u00dfvolumens und bietet ein Werkzeug zur Analyse der detaillierten Morphologie der Verschlei\u00dfspuren, was einen besseren Einblick in das grundlegende Verst\u00e4ndnis der Verschlei\u00dfmechanismen erm\u00f6glicht.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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UND NUN ZU IHRER BEWERBUNG<\/b><\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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