Berøringsflader

Berøringsflader refererer til de overflader på to legemer, der kommer i kontakt med hinanden ved bevægelse eller ved overførsel af kræfter. Selvom de ser glatte ud i makroskala, består de af ruheder og fejl i materialet, og den faktiske kontakt sker kun på små kontaktpunkter i mikroskopisk skala.

Den virkelige kontaktflade er typisk meget mindre end den nominelle/teoretiske kontaktflade. Friktion og slid afhænger af materialernes egenskaber (hårdhed, elasticitetsmodul, holdbarhed), overfladefinishens ruhed og geometri, belastning og hastighed, temperatur og tilstedeværelse af forurening eller smøremidler.

Til teoretisk beskrivelse anvendes forskellige modeller. For elastiske kontakter bruges ofte den Hertzianske kontaktmodel. Overflader anskues også gennem asperitet-teori, hvor kontakten består af mange små toppe, der går i kontakt under belastning. Under ikke-statiske forhold bruges smøringstilstande som hydrodynamisk, elastohydrodynamisk og blandet smøring til at beskrive friktion og filmdannelse.

Slid og beskadigelse opstår ved mekanismer som adhesivt slid, abrasivt slid og mikroskopiske brud i belægninger. Slid påvirker effektivitet, energiforbrug og levetid.

Design og vedligeholdelse af berøringsflader fokuserer på at kontrollere ruhed, materialepar, smøremiddel og overfladebehandling. Overfladebehandlinger som polering, hårde coatings og teksturering kan reducere friktion og slid. Valg af smøremidler og driftstemperaturer er også centrale.

Anvendelsesområder omfatter kæder og bjæringer, gear, skruer, hydrauliske og pneumatiske systemer, og enhver konstruktion med bevægende eller presset kontakt.