Wrijvingsverlagende materialen
en glijlager slijtagevermindering

Wrijvingsgedrag in droge en bevochtigde systemen

'Watergesmeerde' en droge wrijvings-systemen volgen doorgaans verschillende tribo-routes. Links staan twee PA 12-pinnen afgebeeld die zijn getest op onze tribo-tester (gelijke omstandigheden, maar ander medium). De linkerpin geeft het effect weer van de heersende tribo-oxidatie in het droge PA 12 / roestvast stalen 1.4404-systeem. De rechter pin geeft het effect van adhesieve slijtage weer in het 'watergesmeerde' PA 12 / roestvast staal 1.4404-systeem. De slijtagesnelheid van het rechter 'watergesmeerde' systeem nam een 7-voud toe. Oxidatie is daarmee bepaald niet altijd ongewenst. In het 'watergesmeerde' systeem moet het roestvaste staal worden vervangen of bekleed met een antikoudlasbekleding of moet het kunststof worden vervangen door een kunststof met een kleinere neiging tot covalente binding zoals UHMWPE (<3,5 MPa). .








Wrijving van watergesmeerde systemen:

Getest op de WMV pin on ring tribo meter volgens de GLP procedure.
Materialen pin: Polyurethane, viton®, ecopur®, x-ecopur®, HT-HNBR, Fluoroloy 45, P6000, GUR 4120 PE, Duralion PE
Materialen ring: vlamgespoten chroomoxide, Lunac 2+, 1.8550 genitreerd staal, 18-8 roestvast staal
Datum: September 2007

Wrijving van droge systemen:

Getest op de WMV pin on ring tribo meter volgens de GLP procedure.
Materialen pin: Poly urethane, viton®, ecopur®, x-ecopur®, POM, PEEK, Ertalyte Tx®, PTFE, C-PTFE, Fluoroloy gold®, Fluoroloy 45®, HT-HNBR, GUR 4120 PE, epoxy-fenol.
Materials ring: vlamgespoten chroomoxide, Lunac 2+, 1.8550 genitreerd staal, 18-8 roestvast staal
Datum: November 2007



Diagram 2: klik om te vergroten (klik opnieuw om te verkleinen)


















Voorbeeld van onverwacht schadelijk tribologisch gedrag van Cr2O3 op HT-HNBR (droge omstandigheden). De slijtage van het rubber is gering, maar de slijtage van het aanzienlijk hardere Cr2O3 is ernstig en er zijn groene vlokken afgezet op de HT-hnbr rubber. In dit geval zijn (semi)keramische tegenloopmaterialen in het voordeel.






PEEK is ogenschijnlijk een gunstig materiaal in lagersystemen met metaal. Nauwelijks bekend is dat ondanks de lage c.o.f. (wrijvingscoëfficiënt) en initiële lage slijtagesnelheid, adhesieve slijtageproblemen optreden. In onze tests werd dit probleem altijd binnen 2 uur zichtbaar! Conclusie: PEEK kan RVS-deeltjes uit het staaloppervlak scheuren! Harde (semi) keramische lagen kunnen dit PEEK-triboprobleem effectief stoppen.




Roestvaststaal deeltje verankerd in het PEEK tegenloopdeel, welke
door adhesie uit het moedermateriaal is getrokken.








Wrijving, slijtage en thermische degradatie van afdichtingen:










Deze afbeelding toont de effecten van een (gecoate) schroefas op 3 identieke afdichtingen tegen verschillende tegenloopmaterialen. (HT-hnbr staat voor een hoge temperatuur nbr-versie). Duidelijk zichtbaar is het effect van een lage thermische geleiding van een volledig keramische (chroomoxide) coating. Nadere inspectie toont talrijke microscheuren in de zwarte contactzone aan door het rubber te strekken. De goede thermische geleiding van Lunac 2+ (gelijk aan staal) verlaagt de grensvlaktemperatuur. Er werden geen lekkageveroorzakende microscheuren gevonden in de afdichting, indien de as voorzien was van Lunac 2+. Lunac 2+ ontziet daarmee afdichtingen.














Lunac 2+ kan de wrijvingscoëfficiënt zowel reduceren alsook stabiliseren

Lunac 2+ - gehard staal:

Een erg belangrijk te vergelijken systeem is het gehard staal / gehard staal systeem
(tweede deel andere hardheid) versus gehard staal / Lunac 2+.

Let op :

- zeer lage start c.o.f. Lunac 2+ / gehard staal (i.g.v. (matig tot sterke) corrosieve (offshore) omstandigheden)
- matige 0,40 eind c.o.f. Lunac 2+ / gehard staal
- 6.25 maal lagere slijtage van het staal tegenloopvlak, hoewel dit oppervlak van staal
tegen een harder (Hv 1150/2100) semi-keramisch oppervlak loopt.
- hoge 0.55 eind c.o.f. gehard staal / gehard staal

Klik om te vergroten

































Diagram 3 en 4
Druk: 422 MPa
Snelheid: 12.4 mm/s
Blauw: coefficient of friction (c.o.f.)
Oranje: slijtagewaarde

__________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________


Lunac 2+ - Brons:


















































Diagram 5 en 6
Blauw: coefficient of friction
Geel: slijtagewaarde

Tijdens de eerste inloopfase steeg de wrijvingscoëfficiënt van het Lunac 2+ / Nikkelbrons-tribosysteem tot meer dan 0,5, net als het geharde 100Cr6-staal-Nickelbrons-systeem. Na een herstart vertoont het Lunac 2 + -Nickelbrons-systeem echter een stabiele wrijvingscoëfficiënt in tegenstelling tot het geharde 100Cr6-staal-Nikkelbrons-systeem dat bij het opnieuw opstarten blijft pieken.


___________________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________



Lunac 2+ - Polyurethaan:





























De slijtagesnelheid van de Lunac 2+ coating / NBR-afdichting Shore A 70, vergeleken met een conventionele
stalen ring gehard door chroomdiffusieverrijking / NBR-afdichting Shore A 70, is met 307 x verminderd.





Conclusie: in de meeste geteste systemen verlagen Lunac 2+ - deklagen de c.o.f. evenals de slijtage van beide oppervlakken.
Alleen cavitatie en assen met een hoog toerental in zeewater staan erom bekend het Lunac 2+ oppervlak mogelijk te kunnen beschadigen of 'tribo-corroderen'.