Tarcie, zużycie, smarowanie – Jesienna Szkoła Tribologiczna 2023

Podczas XLI Ogólnopolskiej Konferencji „Jesienna Szkoła Tribologiczna”, odbywającej się w dniach 5–8 września 2023 roku w Łańcucie, Politechnikę Świętokrzyską reprezentowali: dr inż. Joanna Kowalczyk oraz mgr inż. Szymon Drabik. Nasi eksperci przedstawili wyniki badań przeprowadzonych w Laboratorium Zaawansowanych Nanotechnologii i Nanomateriałów pod nadzorem merytorycznym dr hab. inż. Moniki Madej, prof. PŚk.

Powłoki – przepis na trwalsze formy wtryskowe

Szymon Drabik wygłosił referat pt. Wpływ powłok Cr, Ti, Cr/Ti na właściwości tribologiczne stali X38CrMo16. Badaniom poddano stal, która służy do wytwarzania form wtryskowych. Na stalowe próbki naniesiono powłoki chromowe, tytanowe oraz dwuwarstwowe chromowo-tytanowe. Po wykonaniu testów tribologicznych przebadano m.in. skład chemiczny oraz wskaźniki zużywania powłok.

System nanomaster NPE 4000
Za pomocą systemu nanomaster NPE 4000 nałożone zostały powłoki chromowe i tytanowe.

Badania wykazały, że najlepszymi parametrami tribologicznymi charakteryzowały się powłoki chromowo-tytanowe. Powłoki te mogą zostać w przyszłości zastosowane na formy wtryskowe, co przyczyni się m.in. do zwiększenia czasu ich eksploatacji.

Skaningowy mikroskop elektronowy
Za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego zbadano skład chemiczny próbek oraz grubości powłok.

Chropowatość ma znaczenie

Z kolei Joanna Kowalczyk w wystąpieniu pt. Wpływ chropowatości powierzchni na właściwości tribologiczne stali HS6-5-2C z powłoką AITiN skupiła się na badaniach tarciowo-zużyciowych tarcz niepolerowanych i polerowanych. Podczas testów posłużono się olejem poli(α)olefinowym PAO 8 oraz tą samą substancją wzbogaconą o 1,5% dialkiloditiofosforanu cynku ZDDP.

Tribometr TRB 3
Na tribometrze przeprowadzono testy tribologiczne węzła tarcia w skojarzeniu kula tarcza. Wyznaczono zużycie liniowe i współczynnik tarcia.

Próby tribologiczne wykazały, że bardziej chropowate powierzchnie wykazują większą odporność na zużycie niż tarcze polerowane. Dzięki zastosowaniu oleju PAO 8 z dodatkiem ZDDP zredukowano zużycie stali polerowanej o 33%, a stali niepolerowanej – o 24%.

Mikroskop konfokalny z trybem interferometrycznym
Za pomocą mikroskopu wyznaczono parametry struktury geometrycznej powierzchni przed i po testach tribologicznych.

Dialkiloditiofosforan cynku stosuje się jako środek uszlachetniający do olejów smarowych. Jest on stabilny termicznie, a także wykazuje właściwości przeciwzużyciowe, antykorozyjne oraz przeciwutleniające. Dzięki temu smar zachowuje prawidłowe parametry, a co za tym idzie, skuteczniej zabezpiecza ruchome elementy maszyn przed wytarciem. Ma to bezpośrednie przełożenie na sprawność i wydajność produkcji w wielu gałęziach przemysłu, np. w sektorze zbrojeniowym.

Centrum wiedzy tribologicznej

Coroczne spotkania z cyklu „Jesienna Szkoła Tribologiczna” organizuje Polskie Towarzystwo Tribologiczne. W konferencjach biorą udział specjaliści zajmujący się tarciem i wszelkimi procesami towarzyszącymi temu zjawisku.

W tym roku prelegenci omawiali takie zagadnienia, jak m.in.: materiały tribologiczne, biotribologia, warstwy wierzchnie, powłoki, środki smarne, tarcie oraz zużycie.

 

Zdjęcia: Szymon Drabik, Miłosz Pindur.

Źródło ilustracji: https://tribologia2023.prz.edu.pl/plan-konferencji