kiinnitysvoimaa

Kiinnitysvoima on voima, joka vastustaa kahden kappaleen erkaantumista tai pitää kiinnitetyn esineen paikoillaan toiseen pintaan nähden. Se syntyy useiden mekanismien yhdistelmästä: adheesiosta, kitkasta, mekaanisesta lukituksesta sekä magnetismistä. Adheesiolla tarkoitetaan pintojen väliseen sidosvoimaan perustuvaa tarttumista, joka riippuu sekä kemiallisista että fysikaalisista tekijöistä sekä pinnan kosketuspinnan laadusta. Kitka tulee pintojen kosketusalueen vastustuksesta liikkeelle, ja mekaaninen lukitus voi syntyä esimerkiksi rakenteellisista muodoista, kuten kierteistä, urista tai muista geometrisista lukitusratkaisuista. Magneettinen kiinnitys perustuu magneettisiin vuorovaikutuksiin kahden aineen välillä.

Kiinnitysvoiman suuruuteen vaikuttavat sekä materiaalit että ympäristö: puhtaus ja kuivuus sekä lämpötilan ja kosteuden vaihtelut voivat heikentää tai vahvistaa kiinnitystä. Kuormat voivat olla vetoviimaa, leikkaus- tai vääntökuormia, ja eri mekanismit reagoivat näihin eri tavoin. Pintojen materiaali, karkeus, kovuus sekä kosketusalan koko ja laatu ovat keskeisiä tekijöitä.

Kiinnitysvoimaa mitataan testeillä kuten vetotestillä (pull-off), leikkaus- tai vetomurtotesteillä. Tulokset ilmoitetaan usein voimana (newton) tai kiihtymättömänä keskiarvona kuormitettavan alueen mukaan (MPa).

Sovelluksissa kiinnitysvoima määrittää esimerkiksi rakenteiden ja liimausten turvallisuuden sekä laitteiden ja komponenttien toimintavarmuuden. Se on keskeinen käsite sekä materiaalitieteessä että rakennustekniikassa, mekaniikassa ja kiinnittimien suunnittelussa.