Wie Plastik sich gegen Plastik abnutzt

Verschleiß von Plastik gegen Plastik

Die Verschleißeigenschaften eines Kunststoffs gegenüber einem anderen Kunststoff variieren stark, selbst bei Materialien mit guter natürlicher Schmierfähigkeit. Wenn eine Anwendung Kunststoff-Kunststoff-Lager, Wellen, Zahnräder und andere Teile erfordert, muss die Kombination sorgfältig ausgewählt werden.

Kunststoffe und die Naturgesetze

Da Kunststoffe keine starren Körper sind, verhalten sie sich nicht nach den Naturgesetzen der Reibung. Es sind diese Abweichungen, die einige der unerwarteten Ergebnisse verursachen, wenn Kunststoffe auf Metall laufen. Reibungskräfte sind nicht proportional zur Belastung. Die Reibung nimmt mit zunehmender Geschwindigkeit zu und der Haftreibungskoeffizient ist geringer als die Dynamik.

Viskoelastische Materialien mit niedrigem Modul

Wenn zwei viskoelastische Materialien mit niedrigem Modul gegeneinander geführt werden, ergeben sich zusätzliche Inkonsistenzen. Ein Trend bleibt jedoch klar:Der Verschleißfaktor, der erzeugt wird, wenn derselbe Thermoplast gegen sich selbst läuft, ist extrem hoch. Dies ist der Fall, es sei denn, die Betriebstemperatur und der Druck sind extrem niedrig. Bei Anwendungen, die alle Kunststoffkomponenten erfordern, kann die Verschleißrate reduziert werden. Dies ist der Fall, solange kristalline Zügel verwendet werden und unterschiedliche Kunststoffe gegeneinander geführt werden. Wenn amorphe Harze verwendet werden oder Umwelt- oder Herstellungsverfahren erfordern, dass nur eine einzige Verbindung verwendet wird, ist das Verfahren etwas anders. Die Mischung sollte ein internes Schmiermittel wie PTFE mit einer Beladung von 15-20% enthalten.

Verschleiß auf sich bewegenden Oberflächen

Der Verschleiß auf der beweglichen Oberfläche ist oft größer, wenn unterschiedliche reine Harze gepaart werden. Ähnliches Verhalten tritt bei Paaren auf, die aus geschmierten (unverstärkten) Harzen bestehen, die gegen sich selbst oder gegen ungleiche geschmierte (unverstärkte) Harze laufen. Die Zugabe einer Verstärkungsfaser erzeugt im Allgemeinen einen erhöhten Verschleiß in einem zusammenpassenden unverstärkten Harz oder Verbundstoff. Die Zugabe einer Verstärkungsfaser zu beiden Oberflächen kann im Vergleich zu unverstärkten Harzen zu einem verringerten Verschleiß führen. Die Verschleißfaktoren von glasfaserhaltigen Verbundwerkstoffen sind niedriger als die von kohlenstofffaserverstärkten Verbundwerkstoffen. Solange sie gegen die kohlenstoffverstärkten Materialien laufen, da Glasfasern viel härter sind als Kohlefasern.

Schmierung von Verbundwerkstoffen mit PTFE

Die Schmierung von Verbundwerkstoffen mit PTFE reduziert die Verschleißfaktoren sowohl bei ähnlichen als auch bei unähnlichen Harzen drastisch. Während der anfänglichen Einlaufphase wird ein PTFE-Film auf die Passfläche übertragen, wodurch ein PTFE-zu-PTFE-Lagerzustand entsteht. Dieser Zustand verringert die Verschleißfaktoren sowohl für bewegte als auch für stationäre Oberflächen. Die Zugabe von PTFE-Schmiermittel zum Gegenmaterial reduziert die schädlichen Auswirkungen von Glasfasern (in Bezug auf den Verschleiß) auf der Gegenfläche.

Silikonflüssigkeit zu Thermoplasten hinzugefügt

Die Zugabe von Silikonflüssigkeit zu thermoplastischen Verbundwerkstoffen führt zu Compounds mit reduzierten Verschleißfaktoren im Vergleich zu reinem Harz, aber die Verschleißfaktoren sind höher als die von PTFE-geschmierten Verbundwerkstoffen. Bei Kunststoff-auf-Kunststoff-Verschleißanwendungen werden Verbundpaare mit ähnlichen Verschleißfaktoren, wenn sie gegeneinander gefahren werden, Paaren mit großen Unterschieden im Verschleißfaktor vorgezogen, vorausgesetzt, der Gesamtverschleiß im System ist akzeptabel niedrig.

Rufen Sie Craftech® Industries, Inc. unter 518 828 5001 an oder senden Sie eine E-Mail [email protected], wenn Sie weitere Fragen zum Verschleiß von Kunststoffen gegenüber Kunststoffen haben. Unsere Ingenieure helfen Ihnen bei der Lösung Ihrer Konstruktionsprobleme.