Comment le plastique s'use contre le plastique

Usure des plastiques contre les plastiques

Les caractéristiques d'usure d'un plastique par rapport à un autre plastique varient considérablement, même parmi les matériaux ayant un bon pouvoir lubrifiant naturel. Lorsqu'une application nécessite des roulements, des arbres, des engrenages et d'autres pièces plastique-plastique, la combinaison doit être choisie avec soin.

Les plastiques et les lois de la nature

Parce que les plastiques ne sont pas des corps rigides, ils ne se comportent pas selon les lois naturelles du frottement. Ce sont ces écarts qui provoquent certains des résultats inattendus lorsque les plastiques sont exécutés contre du métal. Les forces de frottement ne sont pas proportionnelles à la charge. La friction augmente avec l'augmentation de la vitesse et le coefficient de friction statique est inférieur à la dynamique.

Matériaux viscoélastiques à faible module

Lorsque deux matériaux viscoélastiques à faible module sont appliqués l'un contre l'autre, il en résulte des incohérences supplémentaires. Cependant, une tendance reste claire :le facteur d'usure généré lorsque le même thermoplastique est exécuté contre lui-même est extrêmement élevé. Il en est ainsi à moins que la température et la pression de fonctionnement soient extrêmement basses. Dans les applications nécessitant tous les composants en plastique, le taux d'usure peut être réduit. C'est le cas tant que des rênes cristallines sont utilisées et que des plastiques dissemblables sont exécutés les uns contre les autres. Lorsque des résines amorphes sont impliquées ou lorsque les procédures environnementales ou de fabrication exigent qu'un seul composé soit utilisé, le processus est quelque peu différent. Le composé doit contenir un lubrifiant interne tel qu'un PTFE à des charges de 15 à 20 %.

Usure sur les surfaces en mouvement

L'usure est souvent plus importante sur la surface mobile lorsque des résines pures différentes sont appariées. Un comportement similaire se produit avec des paires constituées de résines lubrifiées (non renforcées) fonctionnant contre elles-mêmes ou contre des résines lubrifiées (non renforcées) dissemblables. L'ajout d'une fibre de renforcement produit généralement une usure accrue dans une résine ou un composite non renforcé d'accouplement. L'ajout d'une fibre de renforcement sur les deux surfaces peut entraîner une diminution de l'usure par rapport aux résines non renforcées. Les facteurs d'usure des composites contenant des fibres de verre sont inférieurs à ceux des composites renforcés de fibres de carbone. Tant qu'ils sont exécutés contre les matériaux renforcés de carbone, car la fibre de verre est beaucoup plus dure que les fibres de carbone.

Lubrification des Composites avec PTFE

La lubrification des composites avec du PTFE réduit considérablement les facteurs d'usure dans les résines d'accouplement à la fois similaires ou dissemblables. Pendant la période de rodage initiale, un film de PTFE est transféré sur la surface de contact, créant une condition de roulement PTFE à PTFE. Cette condition réduit les facteurs d'usure pour les surfaces mobiles et fixes. L'ajout de lubrifiant PTFE au matériau d'accouplement réduit les effets néfastes de la fibre de verre (en ce qui concerne l'usure) sur la surface opposée.

Fluide de silicone ajouté aux thermoplastiques

L'ajout de fluide de silicone aux composites thermoplastiques donne des composés avec des facteurs d'usure réduits par rapport à la résine pure, mais les facteurs d'usure sont supérieurs à ceux des composites lubrifiés au PTFE. Dans les applications d'usure plastique sur plastique, les paires composites ayant des facteurs d'usure similaires lorsqu'elles sont exécutées l'une contre l'autre sont préférées aux paires ayant de grandes différences de facteur d'usure à condition que l'usure totale du système soit suffisamment faible.

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