Współczynnik tarcia i czynnik tarcia:
Czynnik tarcia m=τ/τMAX = √3 τ/σp, σp –naprężenie uplastyczniające. Gdy przyjmuje się że nap. styczne jest stałe i nie zależne od nacisku p występującego pomiędzy dwoma ciałami przyjmuje się, że nap. pochodzące od tarcia τ jest proporcjonalne do maks. nap. stycznego, które można opisać czynnikiem tarcia m, gdzie 0 ≥ m ≤ 1. gdy m=0 przyjmuje się że tarcie nie występuje, a gdy m=1 to występuje wtedy maks. wartość naprężenia stycznego. Wartość czynnika jest ściśle związana z rodzajem i warunkami odkształcającymi podczas procesu przeróbki plastycznej.
Współczynnik tarcia Jest on stały dla danego narzędzia i powierzchni (w określonej temp. i mikrogeometrii powierzchni) oraz nie zależny od prędkości względnego ruchu. Wartości przy tarciu płynnym wynoszą: μ=0,001~0,01 dla tarcia mieszanego μ=0,03~0,10 dla granicznego μ=0,1~0,3 dla suchego μ≥0,3.
Wpływ tarcia na proces ciągnienia:
-Wzrost tarcia obniża możliwą do stosowania prędkość ciągnienia oraz zmniejsza maksymalne wielkości odkształceń w jednym ciągu, na pokonanie sił tarcia zużywa się około 30-50% całkowitej siły ciągnienia.
-tarcie powoduje wydzielanie się około 10% całkowitego ciepła powstałego na powierzchni odkształcanego materiału
-wzrost tarcia powoduje wzrost naprężeń ciągnienia
-zmniejszenie kąta ciągnienia prowadzi do wzrostu temperatury w ciągadle, co pociąga za sobą wzrost pracy potrzebnej do pokonania sił tarcia.
-zwiększenie gniotu powoduje wzrost tarcia.
-tarcie powoduje występowanie nierównomierności odkształcenia.
3. Zadania warstwy podsmarowanej:
Warstwa podsmarowana przylega ściśle do powierzchni metalu oddziela skutecznie trące się powierzchnie, sprawiając, że tarcie zachodzi na granicy podkład smarowny-ciągadło, a nie na powierzchni styku metal-ciagadło.
Podkładom podsmarowym stawia się następujące wymagania:
-powinny być ściśle związane z powierzchnią ciągnionego metalu,
-powinny się charakteryzować odpowiednią porowatością w celu ułatwienia zabierania smaru do obszaru odkształcenia,
-nie mogą być trudne do usunięcia z powierzchni metalu.
4. Rola dodatków aktywnych i polarnych w smarze:
-Polarność smaru polega na tym, że łańcuchy cząsteczek pewnych substancji układają się w sposób zorientowany w stosunku do powierzchni metalu, przyczepiając się jednym końcem do atomów metalu. Polarność wykazują tłuszcze, kwasy tłuszczowe i mydła, natomiast oleje mineralne nie polaryzują się Obecność dodatków polarnych w smarze zwiększa jego przyczepność do powierzchni metalu, a tym samym ułatwia doprowadzenie smaru do obszaru odkształcenia.
Dodatki aktywne są to substancje zawierające składniki siarkowe, chlorowe i fosforowe. Pod wpływem temperatury panującej w ciągadle zachodzą reakcje chemiczne, w wyniku których powstają na powierzchni ciągnionego metalu związki chemiczne siarki, chloru lub fosforu. Obecność tych związków znacznie poprawia skuteczność smarowania, gdyż ułatwia rozdzielanie trących się powierzchni. Należy zaznaczyć, że do zajścia reakcji chemicznych potrzebna jest odpowiednio wysoka temperatura, co oznacza, iż dodatki aktywne będą poprawiać skuteczność smarowania tylko w określonych warunkach procesu ciągnienia.
5. Wpływ czynników na współczynnik tarcia:
-wzrost prędkości ciągnienia powoduje obniżenie współczynnika tarcia
-wzrost temperatury powoduje wzrost współczynnika tarcia
-współczynnik tarcia zależny jest od rodzaju materiału (najniższe wartości przyjmuje dla diamentu technicznego, wyższe dla węglika spiekanego)
- oprócz tego współczynnik tarcia zależy od jakości smaru i warstwy podsmarowej, powierzchni wyrobu ciągadła (im bardziej gładkie tym współczynnik mniejszy), wielkości gniotu oraz nacisku metalu na ciągadło
6. Metody pomiaru współczynnika tarcia:
-Metoda wirującego ciągadła:
Metoda polega na pomiarze siły ciągnienia w ciągadle nieruchomym i wirującym co pozwala obliczyć współczynnik tarcia:
-metoda średnich Nasików jednostkowych
Polega na pomiarze obwodowego odkształcenia w obciążonym ciągadle. Ciągadło z odpowiednio naklejonym czujnikiem tensometrycznym obciąża się przez wprowadzenie do części roboczej smaru pod wysokim ciśnieniem.
-metody obliczeniowe:
Polegają na obliczeniu współczynnika tarcia ze wzorów otrzymanych przez przekształcenie równań na siłę ciągnienia:
-wzór tarnowskiego