Overflatefriksjon

Overflatefriksjon er friksjonen som oppstår mellom to faste overflater i kontakt når de prøver å gli i forhold til hverandre. Den virker parallelt med kontaktflaten og mot bevegelsen. Friksjonen skyldes mikroskopiske ujevnheter (asperiteter) i overflatene som griper i hverandre, materialenes elastiske og plastiske deformasjon under trykk, samt adhesjon mellom molekyler og energi som går med til varme og slitasje.

I den enkleste modellen, kjent som Coulombs friksjonslov, er friksjonskraften F_f lik produktet av friksjonskoeffisienten μ og normalstyrkekraften N: F_f = μ N. Statisk friksjon har et maksimalt beløp F_s,max = μ_s N; når den nødvendige tangentialkraften overskrider dette, oppstår glid. Når glid foregår, er friksjonen vanligvis mindre, F_k = μ_k N, og μ_k er ofte mindre enn μ_s.

Verdien av μ avhenger av materialepar, overflatestatus (glatthet, ruhet), temperatur, tilsmussning og tilstedeværelse av smøring eller væske mellom overflatene. Det finnes tørrfriksjon og smurt eller væskefriksjon, og friksjonen påvirkes også av hastighet, last og slitasjehistory. Overflatefriksjon er en sentral del av tribologi, studiet av friksjon, slitasje og smøring.

Praktisk brukes kunnskap om overflatefriksjon i design og analyse av systemer som bremser, dekk, lager, gir og transportører, der friksjonen bestemmer trekkraft, kontroll og energi- eller varmeutvikling.