4126968832

•    w pewnych warunkach może nastąpić przywieranie materiału do narzędzia kształtującego (przemieszczanie cząstek materiału zachodzi wtedy wewnątrz jego objętości, a nie bezpośrednio na powierzchni);

•    własności powierzchni narzędzia i przedmiotu odkształcanego kontaktujących się ze sobą mogą ulegać istotnym zmianom - zachodzą procesy zużycia narzędzia i ścierania warstwy materiału, przebiegające na ogół z różną intensywnością w różnych miejscach powierzchni styku (różne naciski jednostkowe!), co wywiera wpływ na stan powierzchni wyrobu;

•    podczas nagrzewania materiału do obróbki plastycznej na jego powierzchni tworzą się grube warstwy tlenków (;zgorzelina) o różnorodnych własnościach fizycznych i składzie chemicznym zależnym od temperatury i atmosfery pieca grzewczego, przy czym skład chemiczny warstwy wierzchniej materiału również może ulegać zmianie - w efekcie zmiana warunków nagrzewania i temperatury obróbki może spowodować zarówno wzrost, jak i spadek sił tarcia;

•    w czasie odkształcania przy dużych naciskach i wysokich prędkościach względnych dyssypacja cieplna pracy tarcia może doprowadzić do lokalnego wzrostu temperatury w mikroobszarach przylegania aż do temperatury topnienia - co prowadzi do spadku sił sczepności i zmniejszenia tarcia;

•    stosuje się różne rodzaje smarów, które w większym lub mniejszym stopniu oddzielają od siebie powierzchnie narzędzia i przedmiotu kształtowanego - wskutek wysokich nacisków jednostkowych utrzymanie ciągłej warstwy smaru nie zawsze jest możliwe, co ma wpływ na występowanie różnorodnych mechanizmów tarcia (tzw. warstwy podsmarne o porowatej strukturze, nanoszone metodami chemicznymi na powierzchnię wyrobu, sprzyjają zachowaniu ciągłej warstwy smaru).

W zależności od warunków panujących na powierzchni kontaktowej rozróżnia się:

•    tarcie czyste - przy oddziaływaniu czystych powierzchni;

•    tarcie suche - w obecności warstw adsorpcyjnych, tlenków i zanieczyszczeń, bez smaru;

•    tarcie płynne - warstwa ośrodka lepkiego całkowicie oddziela od siebie powierzchnie narzędzia kształtującego i przedmiotu odkształcanego;

•    tarcie graniczne - warstwa ciekłego smaru oddzielająca współpracujące powierzchnie jest granicznie cienka, a smar jest powierzchniowo aktywny [4];

•    tarcie półpłynne - powierzchnie narzędzia kształtującego i przedmiotu odkształcanego są tylko częściowo oddzielone od siebie warstwą smaru (ośrodka lepkiego), gdyż wskutek dużych nacisków jednostkowych warstwa ta uległa w pewnych miejscach przebiciu;

•    tarcie półsuche - warstwa smaru występuje jedynie na niewielkich fragmentach powierzchni kontaktowej.

Tarcie czyste jest przypadkiem wyidealizowanym i może występować tylko w specjalnych warunkach (np. w próżni). W obróbce plastycznej zazwyczaj występują przypadki tarcia półsuchego i półpłynnego, rzadziej - tarcie płynne i graniczne. Szczegółowy opis mechanizmów tarcia można znaleźć w literaturze (np. [2,3]). W dalszym ciągu podamy jedynie najważniejsze informacje.

Istotne znaczenie dla powstawania sił tarcia suchego ma sczepność mikroobszarów przylegania. Zbliżenie dwóch fragmentów czystych powierzchni metalicznych wskutek działania siły normalnej na odległość oddziaływania sił atomowych powoduje powstanie połączenia metalicznego. Jest to zjawisko adhezji. Na powierzchni kontaktowej tworzy się szereg połączeń (mostków). Sumaryczna powierzchnia mikroobszarów przylegania zależy od rodzaju stykających się materiałów, wartości nacisku jednostkowego i charakterystyk chropowatości obydwu stykających się powierzchni. Siłę tarcia można wyrazić jak następuje: