kosketuspintoihin

Kosketuspintoihin tarkoittaa niitä pintoja, jotka ovat kosketuksissa toisiinsa mekanistisissa järjestelmissä. Niillä on keskeinen rooli koneiden toiminnassa, koska ne määrittävät kitkan, kulumisen, lämmöntuoton ja käyttökestävyyden.

Tribologiassa kosketuspintoihin liittyy sekä staattinen että dynaaminen kosketus. Pinnan ominaisuudet, kuten kovuus, kulutuspinnan yhteensopivuus sekä pintarakenteet, vaikuttavat siihen, miten voimat siirretään ja miten lämmön poistuminen tapahtuu. Oleellisia ovat myös nesteliikkuvuus ja voitelu, sekä käyttökohteessa ilmenevä kuormitus- ja nopeusolosuhteet.

Tärkeimpiä tekijöitä kosketuspintahintojen suunnittelussa ovat materiaalit ja niiden yhteensopivuus, pinnan karheus sekä karkeuden hallinta, kovuus ja kulumisvaste. Myös pintakäsittelyllä ja päällysteillä voidaan vaikuttaa kitkaan, kulumiseen ja korroosionkestävyyteen. Esimerkkejä ovat hard coatings, nitridoinnit, lämpökäsittelyt sekä PVD/CVD-päällystykset. Nestekaasujen ja öljyn laatu sekä oikea voitelu ovat keskeisessä roolissa käytössä.

Mittaaminen ja arviointi kohdistuvat pinnojen topografiaan, kulumisen merkkeihin sekä kontaktikenttien jakautumiseen. Käytettyjä menetelmiä ovat profilometria, optinen kartoitus, elektronimikroskopia sekä kulutustestejä kuvaavat kokeet. Myös laskennalliset mallit ja FEM-analyysit auttavat ymmärtämään kontaktien käyttäytymistä.

Sovelluksia on monipuolisia: autoteollisuus (sylinterin ja laakereiden pinnoitteet), vaihteisto ja kampiakselit, teollisuuden koneisto sekä sähköiset liitännät ja anturit, joissa luotettavat kosketuspinnat ovat välttämättömiä. Huolto ja puhdistus sekä oikea voitelu pidentävät kosketuspintojen elinikää.