Tribologia
La tribologia è la scienza che studia l’attrito, la lubrificazione e l’usura di superfici a contatto e in moto relativo. Il suo nome deriva dal greco “tribos” che significa ‘strofinamento’ e “logos” che significa ‘ragionamento’. Per tribologia si intende la scienza e tecnologia delle superfici in contatto:
• attrito
• usura
• lubrificazione
Tutti e tre contribuiscono a determinare il tipo di tecnologia da utilizzare e i costi dei processi di lavorazione. Attrito ed usura come la lubrificazione entrano sotto il termine generale di tribologia e sono fenomeni superficiali. La lubrificazione nei processi produttivi è fondamentale sia nelle operazioni di lavorazione che nel funzionamento delle macchine.
Attrito
E’ definito come la resistenza allo slittamento di due superfi superfici a contatto tramite sforzo normale alla superficie.
Usura
L’usura è il processo che porta alla rimozione non voluta e progressiva di materiale dalla superficie.
Attrito ed usura
I materiali plastici hanno dimostrato la loro utilità in molteplici applicazioni, dove particolarmente vantaggiose sono le proprietà di basso attrito a secco, minore emissione di rumore, buona resistenza all’usura abbinate ad un’ottima inerzia chimica ed isolamento elettrico. Le proprietà di attrito ed usura non sono caratteristiche intrinseche dei materiali. Dipendono da una serie di fattori, rugosità superficiale, presenza di lubrificante, carico, velocità relativa, temperatura. Additivi come fibra di vetro, sfere di vetro e cariche minerali, normalmente agiscono come abrasivo. Le poliammidi colate sono spesso usate in applicazioni che prevedono lo strisciamento. E’ inoltre disponibile un’ampia gamma di materiali specificatamente studiati per applicazioni dinamiche in diverse condizioni di esecizio. Materiali ad alte prestazioni sono utilizzabili anche in condizioni di forti pressioni di contatto, alte velocità, elevate temperature ed in ambienti chimicamente aggressivi. Le proprietà di scorrimento dei polimeri possono essere modificate a seconda dei requisiti richiesti con l’utilizzo di additivi.
Additivi per ridurre l’attrito e l’usura
La grafite è carbonio puro, che sotto forma di polvere fine ha grande potere lubrificante. Distribuita uniformemente nella matrice polimerica può ridurre il coefficiente di attrito. Il PTFE è un polimero fluorurato per alte temperature che viene utilizzato come additivo per le sue proprietà di scorrevolezza. In presenza di carico dinamico, una plasticaadditivata con PTFE sviluppa un sottile film lubrificante sulla contro superficie. Il bisolfuro di molibdeno è utilizzato principalmente come agente nucleante e forma un’uniforme e sottile struttura cristallina, anche aggiunto in piccola quantità accresce la resistenza all’abrasione e riduce l’attrito.