L’attrito è la resistenza al movimento che insorge quando un solido è movimentato rispetto alla superficie di un altro solido in contatto. Sono diversi i meccanismi microscopici che generano attrito tra due corpi in contatto, tra questi l’energia superficiale del materiale.
I polimeri possiedono valori di energia superficiale molto bassi, se confrontati con i metalli, inferiori di un ordine di grandezza e sono quindi caratterizzati da basso coefficiente di attrito.
Questa caratteristica rende i materiali polimerici ottimi candidati per applicazioni tribologiche, spesso in accoppiamento con materiali metallici, al fine di limitare i meccanismi di usura per strisciamento.
Valori di coefficienti di attrito contatto metallo-metallo, nylon-nylon, nylon-acciaio
| Metallo-Metallo | Nylon-Nylon | Nylon-Acciaio | |
|---|---|---|---|
| Non lubrificato | 0.80 | 0.50 | 0.24 |
| Poco Lubrificato | 0.38 | 0.32 | 0.14 |
| Molto Lubrificato | 0.20 | 0.15 | 0.09 |
Fonte: “Friction and Wear, Methodologies of Design and Control” G.Straffelini, Springer
Nel caso di accoppiamento tra metalli è necessario l’utilizzo di lubrificanti per la riduzione dell’attrito e quindi dei meccanismi di usura dei componenti in esercizio.
Grazie al basso coefficiente di attrito polimeri come nylon 6 e PEEK consentono la realizzazione di componenti tribologici in grado di lavorare a secco o in ambienti con scarsa lubrificazione, grazie alle loro proprietà autolubrificanti, aumentando il tempo di vita in esercizio e riducendo gli interventi di manutenzione.
Applicazioni:
- Cuscinetti a strisciamento
- Ruote dentate
- Ingranaggi
- Anelli per pistoni
- Guarnizioni
Vantaggi metal replacement:
- Riduzione usura
- Riduzione vibrazioni
- Riduzione rumore