1109810747

Rys. 2. Wpływ chropowatości R„ stalowego elementu wartości współczynnika tarcia n

Można zatem określić optymalną wartość chropowatości metalowego przeciwelementu, dla której opory tarcia będą najmniejsze, przy czym różne tworzywa sztuczne wymagają innych optymalnych wartości chropowatości powierzchni (tab.l).

Tabela 1

Optymalne chropowatości powierzchni stalowego

przeciwelementu dla wybranych polimerów_

Tworzywo sztuczne	Optymalna chropowatość Ra [nm]
PA6, PA6.6, PI	1,5-3
PA/grafit, PA/MoS2, PA6.6/PE	1-2
PA11, PA12	0,5-1
POM	0,7 - 0,9
PTFE	0,2

4.1.2 Twardość metalowego elementu

Twardość metalowego elementu podobnie jak chropowatość ma istotny, chociaż mniej intensywny, wpływ na rodzaj zachodzących na powierzchni ślizgowej oddziaływań. Ze wzrostem twardości powierzchni metalu, będącej miarą stanu umocnienia warstwy wierzchniej, następuje wzrost energii powierzchniowej. Z tribologicznego punktu widzenia, występowanie na powierzchni metalowej energii swobodnej powoduje wzbudzanie atomów warstwy powierzchniowej, a tym samym zwiększenie ich aktywności chemicznej. Wywiera to określony wpływ na wzajemne oddziaływanie powierzchni będących w styku (polimer-metal), inicjując dyfuzję, sorpcję i adhezję. Wzrost temperatury wywołany tarciem, którego nie da się uniknąć, dodatkowo zwiększa udział zjawisk adhezyjnych. Związane jest to z kolei ze wzrostem energii powierzchni ,w odróżnieniu jednak od energii powierzchniowej (napięcia powierzchniowego), która maleje ze wzrostem temperatury. Wzrost energii powierzchni powoduje wzrost amplitudy drgań atomów na powierzchni metalu w kierunku prostopadłym do powierzchni, co sprzyja powstawaniu więzi z atomami obcymi na powierzchni tworzywa (adhezja, sorpcja).

Wobec podanych zależności wpływu stanu powierzchni metalowego elementu, najkorzystniejsze właściwości tribologiczne skojarzenia polimer-metal (w danych warunkach ruchowych tarcia) powinny występować przy pewnych optymalnych wartościach obu wymienionych czynni-