Kulumiskestävyyttä

Kulumiskestävyys tarkoittaa materiaalin kykyä vastustaa pinnan kulumista käytössä. Se kuvaa, miten hyvin aine säilyttää epämuodostumatonta pintaa ja toiminnallisia ominaisuuksia kitkan, kumisen kuormituksen tai ympäristön aiheuttaman kulutuksen vallitessa. Kuluminen voi johtua useista mekanismeista, kuten abrasio (karkeuttava kuluminen), adheesio (liukumekanismiin liittyvä poisto), erosio (virtausten tai nesteen aiheuttama hankaus) sekä yhdistetyistä vaikutuksista.

Kulumiskestävyyden arviointi perustuu standardoitiin kulutuskokeisiin. Yleisimmät menetelmät ovat pin-on-disk- sekä Taber-kulutustestit, jotka mittaavat kuluma- tai kulutuspinnan paksuuden tai syrjön muutoksia tietyn kuormituksen ja ajan kuluessa. Pintakovuuden lisäksi tärkeää ovat testit, jotka kuvaavat kovan pinnan vastineen kestävyyttä sekä kappaleiden kokonaiskestävyyteen vaikuttavia tekijöitä, kuten lämpötila, kosteus ja taipuvat kuormat. Kulumiskestävyyteen vaikuttavat tekijät ovat sekä materiaali että ympäristö: kovuus, mikrorakenne, pinnan karheus, lämpötilan vaihtelut, korroosiot sekä kontaminaatio. Pintakäsittelyt, kuten lämpökäsittelyt (esim. hardening, nitridointi) ja pinnoitteet (PVD, CVD, keramikkapinnoitteet), voivat merkittävästi parantaa kestävyyttä.

Käytännössä kulumiskestävyys ohjaa materiaalivalintoja teollisuudessa, kuten työkalujen, laakerien, leikkuupäiden ja decl sekä auto- ja ilmailuteollisuuden komponenteissa. Siksi sekä valittu materiaali että sen pintakäsittelyt suunnitellaan yhteistyössä käyttökohteen kuormitusten ja ympäristötekijöiden kanssa. Tulevaisuudessa kehitetään kestäviä pinnoitteita ja koostumuksia sekä parempia testimetodeja kulumisen distinttien ymmärtämiseksi.