Reibungskoeffizient von Polyurethan verstehen für optimales Design

Der Reibungskoeffizient (CoF) findet sich überall – von Ihren Schuhsohlen bis zu Ihren Autoreifen! Diese unsichtbare, doch kritische Eigenschaft bestimmt die Art der Bewegung zwischen zwei kontaktierenden Oberflächen. In diesem Beitrag besprechen wir die Bedeutung des Reibungskoeffizienten beim Design von Polyurethan-Produkten, wie CoF gemessen wird und was in Ihrem Design zu beachten ist.

Was ist der Reibungskoeffizient?

Der Reibungskoeffizient (CoF) ist der Widerstand gegen Bewegung zwischen zwei kontaktierenden Oberflächen. Je nach Funktion Ihres Produkts oder Bauteils benötigen Sie möglicherweise niedrigen oder hohen CoF. Niedriger CoF wird oft für Produkte bevorzugt, die mehr Gleiten oder bessere Teillubrizität benötigen, während hohe CoF-Teile mehr Griff zwischen Komponenten und Kontaktflächen bieten.

Wie wird der Reibungskoeffizient gemessen?

Es gibt zwei Wege, Reibung durch statische und kinetische Kräfte zu messen. Statischer CoF wird durch die Kraft berechnet, die zur Erzeugung von Bewegung nötig ist, während kinetischer CoF durch die Kraft berechnet wird, die zur Aufrechterhaltung der Bewegung nötig ist. Für genaue Ergebnisse wird häufig ein ASTM D1894 standardisierter Test verwendet, um die Kraft zu messen, die nötig ist, um ein Material über eine andere Oberfläche zu ziehen. Ein schneller und einfacher Test: Zwei Objekte gemeinsam auf eine geneigte Fläche legen, bevor sie zu rutschen beginnen. Das Material, das mehr Gleiten zeigt, demonstriert einen niedrigeren CoF im Vergleich zum anderen. Dieser Prozess wird im Video in diesem Beitrag mit unseren Durethane® F Schaum- und Durethane® G Graphit-Technologien demonstriert. Beide getesteten Thermoplaste Materialien wurden so konstruiert, dass sie einzigartige physikalische Eigenschaften bieten, einschließlich CoF.

Andere Materialien im Vergleich zum Reibungskoeffizienten

Wie bei den meisten Dingen kann der Reibungskoeffizient je nach Materialtyp, Kontaktfläche und Umgebungsbedingungen wie Temperatur und Feuchtigkeit variieren. Beispielsweise werden niedrige CoF-Teile am besten mit härteren Materialien erreicht, während hohe CoF-Teile generell weicher in der Härte sind. Polyurethane ähneln typischerweise dem CoF der meisten Kunststoffe und Gummis und neigen zu höherem CoF im Vergleich zu Metallen. Die meisten Metalle haben typischerweise niedrigeren CoF aufgrund ihrer Härte und chemischen Zusammensetzung. Es gibt jedoch viele Additive, die in der Polyurethan-Chemie verwendet werden können, um CoF nach Bedarf zu erhöhen oder zu verringern. Neugierig auf Thermoplastische Polyurethane im Vergleich zu Kunststoffen, Gummis und Metallen? Schauen Sie sich folgende Links an: Polyurethane vs. Kunststoffe, Polyurethane vs. Metalle, Polyurethane vs. Gummi.

Reibungskoeffizient in Ihrem Design nutzen

Der Reibungskoeffizient ist eine Schlüsseleigenschaft für Produkte, die eine spezifische Reibungsmenge zwischen Kontaktflächen erfordern. Obwohl Kunststoffe, Gummis und Metalle unterschiedliche CoF-Eigenschaften bieten, können Polyurethane so konstruiert werden, dass sie kontrollierte Reibung in verschiedenen Umgebungen bieten. Der erforderliche CoF in einem Produkt wird durch seine Funktion im Betrieb bestimmt. Beispiel: Die meisten Freizeit-Skate-Räder verlassen sich auf Reibung für Beschleunigung und Kontrolle. Je höher die Reibung, desto unwahrscheinlicher verlieren Skater die Kontrolle, während niedrigere Reibung potenziell dazu führen kann, dass die Räder nachgeben. CoF kann in diversen Anwendungen genutzt werden: Papier-Medienhandhabung, Medizinprodukte, Militär & Verteidigung u. v. m.

Fazit

CoF kann eine Schlüsselrolle in Ihrer Produktleistung spielen, die jede Art von Bewegung oder Kraft erfordert. Bei der Entscheidung für das geeignete Material für Ihr Produktdesign ist es wichtig, Umgebungsbedingungen, Härte und Kontaktflächen für bessere Lebensdauer zu berücksichtigen. Für Materialunterstützung laden Sie unsere Durethane® Datenblätter hier herunter für Schlüsselinformationen.