4126968817

•    pojawienie się naprężeń stycznych na powierzchni kontaktowej (zmiana warunków

brzegowych) powoduje zmianę stanu naprężenia i odkształcenia w całej objętości kształtowanego materiału - w szczególności tarcie jest jedną z przyczyn powstawania niejednorodności odkształceń,    a więc również niejednorodnych własności materiału

oraz niepożądanych deformacji powierzchni swobodnych.

Jak widać, tarcie wywołuje w procesach obróbki plastycznej szereg negatywnych skutków. W związku z tym dąży się do ograniczenia (zmniejszenia) wartości sił tarcia. Jednak obecność sił tarcia może okazać się niezbędna w realizacji niektórych procesów obróbki plastycznej -np. podczas walcowania pewna siła tarcia jest niezbędna, gdyż umożliwia uchwycenie materiału i nadanie mu określonego ruchu. Bezwzględny wymóg ograniczania sił tarcia może nie dotyczyć pewnych fragmentów powierzchni kształtowanych wyrobów (na których nie występują przemieszczenia względne lub gdy tarcie przenosi część siły potrzebnej do kształtowania).

6.4. Ograniczanie sił tarcia

Podstawowym sposobem ograniczania sił tarcia w obróbce plastycznej jest odpowiednie smarowanie. Smar po naniesieniu na powierzchnię przedmiotu odkształcanego lub narzędzia tworzy warstwę oddzielającą częściowo lub całkowicie obydwie powierzchnie. Do podstawowych własności smaru zalicza się lepkość i aktywność powierzchniową, które warunkują utrzymywanie się na powierzchni w warunkach wysokich nacisków jednostkowych. Ze względu na dużą różnorodność warunków realizacji procesów obróbki plastycznej nie ma smarów uniwersalnych. Każdy proces wymaga odrębnego podejścia do problemu smarowania i wykorzystania odpowiednich substancji smarujących. W chwili obecnej istnieją wyspecjalizowane firmy, zwykle związane z przemysłem naftowym, które produkują odpowiednie smary z przeznaczeniem do konkretnych procesów, gatunków kształtowanych materiałów, zakresów temperatur itp.

Różnorodność wymagań stawianych smarom można objaśnić na przykładach:

•    w obróbce plastycznej na zimno - zwłaszcza przy wysokich naciskach jednostkowych i dużych prędkościach względnych - smar, oprócz swej podstawowej roli, jaką jest zmniejszenie tarcia, winien również intensywnie chłodzić narzędzie i materiał kształtowany (działanie chłodz(fco - smarujące) - oprócz odpowiedniej lepkości i aktywności powierzchniowej wymagana jest więc duża pojemność cieplna;

•    współczynnik lepkości dynamicznej substancji smarującej winien być odpowiednio dobrany do wartości nacisków jednostkowych (a więc rodzaju kształtowanego materiału) oraz prędkości względnej - im większe naciski, tym większa winna być lepkość smaru; podwyższenie współczynnika lepkości, podobnie jak wzrost prędkości względnej, zwiększa wprawdzie tarcie, jednak przy dużych prędkościach rośnie grubość warstwy smaru, co pozwala na utrzymanie sił tarcia na odpowiednio niskim poziomie (patrz wzór (HI. 11));

•    w obróbce plastycznej na gorąco - zwłaszcza gdy czas zetknięcia się narzędzia z przedmiotem obrabianym jest duży - istotna jest przede wszystkim odporność smaru na temperaturę (istnieje niewiele substancji, które mogą spełniać rolę smaru w temperaturach rzędu 1000 °C) oraz niskie przewodnictwo cieplne, ze względu na zabezpieczenie narzędzia przed przegrzaniem.

We wszystkich przypadkach smar powinien mieć następujące cechy:

•    łatwość nanoszenia na powierzchnie kształtowanego przedmiotu i narzędzia,

•    chemiczną pasywność względem materiału kształtowanego i materiału narzędzia,

•    nieszkodliwość dla pracowników i środowiska naturalnego,