Wearmechanismen

Wearmechanismen zijn de processen waardoor materiaal verloren raakt uit oppervlakken die ten opzichte van elkaar bewegen. In tribologie worden mechani­sche en chemische interacties aan contactpunten bestudeerd, wat leidt tot verschillende slijtagegedragingen.

Veelvoorkomende slijtagemechanismen zijn adhesieve slijtage, waarbij bonding tussen oppervlakken leidt tot materiaaloverdracht of lokaal loslaten; schurende slijtage, veroorzaakt door harde deeltjes of asperiteiten die het oppervlak mechanisch ploughen of snijden; oppervlaktefatigue slijtage, ontstaan door herhaalde belastingscycli die microcrackvorming en losse deeltjes veroorzaken; erosieve slijtage door botsende deeltjes die materiaal verwijderen; fretting slijtage door kleine, axiale of tangentiële microbewegingen bij lage amplitudes; corrosieve slijtage door gelijktijdige chemische aantasting en mechanische onthulling; tribochemische slijtage, waarbij chemische reacties door wrijving versneld raken; en cavitatieslijtage in omgevingen met vloeistof- en drukverschillen.

Factoren die slijtage beïnvloeden zijn onder meer contactbelasting en contactkrommen, snelheid, temperatuur, omgeving en vochtigheid, smeermiddel-kwaliteit en viscositeit, materiaaleigenschappen zoals hardheid en taaiheid, oppervlaktestructuur en glijlengte. Een slecht passende combinatie kan leiden tot vroegtijdige slijtage of specifieke slijtagepatronen zoals pitting of groefvorming.

Slijtage wordt gekenmerkt door het slijtageverliesvolume per tijd of per lengte, en door analyse van slijtage­deeltjes en slijtagepatronen. Preventie en beheersing omvatten materiaalkeuze met hogere taaiheid en hardheid, coatings en oppervlaktebehandeling, geschikte smeermiddelen en regime (boundary, mixed, hydrodynamic), ontwerpomstandigheden die lokale spanningen beperken, en inhibitietechnieken tegen contaminanten.

Veelal worden laboratoriumtesten gebruikt, zoals pin-on-disk of block-on-ring, om slijtagegedrag onder gecontroleerde condities te karakteriseren.