Wearresistanssia

Wearresistanssia tarkoitetaan materiaalin tai pinnan kykyä vastustaa kulumista sekä siihen liittyvää suorituskyvyn heikkenemistä käytön aikana. Termi kattaa sekä kokonaisvaltaisen kestävyyden että yksittäisten pintakäsittelyjen vaikutuksen. Kuluminen syntyy useista mekanismeista, kuten adheesiokulumisesta, hiertävästä kulumisesta ja korroosiokulumisesta, ja näiden yhdistelmät voivat muuttaa pinnan rakennetta, massaa ja pitoa. Wearresistanssia mitataan usein kulumisen nopeutena tai tilavuuden menetyksenä sekä pinnan kulumisjälkien laadullisina ominaisuuksina.

Tärkeimmät vaikuttavat tekijät ovat materiaalin ominaisuudet, kuten kovuus, lujuus, karankka rakenne ja fissuurien kesto, sekä käyttötapahtuman ehdot: kuormitus, nopeus, lämpötila ja ympäristö. Myös pinnanlaatu ja voitelu sekä pinnanmuodostuksen tai pinnoitteiden määrä vaikuttavat merkittävästi wearresistanssiin. Eri materiaalit vastustavat kulumista eri tavoin: teräkset, keraamiset aineet ja muovit sekä niiden komposiitit voivat vaatia erilaisia kulumisenhallintakeinoja.

Kulumisen ehkäisyyn ja wearresistanssin parantamiseen käytetään sekä materiaalivalintoja että pintakäsittelyjä. Pinnoitteet (esim. PVD/CVD-kasitepinnoitteet), lämpö- ja kemialliset käsittelyt, sekä suorituskykyyn optimoidut voitelut voivat merkittävästi lisätä kestävyyttä. Käytännössä wearresistanssia pyritään optimoimaan sovelluksen mukaan: esimerkiksi koneiden osissa, laakereissa, leikkuukoneissa ja teräosissa suunnitellaan sekä materiaalikantaa että pintakäsittelyjä kulumisen hallintaan.

Koulutettu arviointi wearresistanssista tapahtuu laboratoriotesteillä, kuten pin-on-disk- tai ball-on-flat -testeillä, sekä kenttätestauksilla. Tuloselvityksessä mitataan kulumisen määrä, pinnankarheus ja kitkan kehittyminen, ja verrataan standardeihin sekä suosittuihin sovelluksille asetettuihin vaatimuksiin.