กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 7 นาที

การเสียดสี (เชิงกล)

การเสียดสีคือกระบวนการขูดขีด สึกหรอ ทำให้เป็นรอย หรือถูออกไป สามารถเกิดขึ้นได้โดยเจตนาในกระบวนการควบคุมโดยใช้สารขัดถูการเสียดสีอาจเป็นผลที่ไม่พึงประสงค์จากการใช้งานปกติหรือการสัมผั...

การเสียดสี (เชิงกล)

ความหยาบของพื้นผิวที่เกิดจากการสึกหรอจากการเสียดสีบนแกนหมุน

การเสียดสีคือกระบวนการขูดขีด สึกหรอ ทำให้เป็นรอย หรือถูออกไป สามารถเกิดขึ้นได้โดยเจตนาในกระบวนการควบคุมโดยใช้สารขัดถูการเสียดสีอาจเป็นผลที่ไม่พึงประสงค์จากการใช้งานปกติหรือการสัมผัสกับสภาพแวดล้อม

ในการขึ้นรูปหิน

ศิลปินโบราณที่ทำงานกับหินใช้การขัดถูเพื่อสร้างประติมากรรม ศิลปินเลือกหินที่มีความหนาแน่นสูง เช่น คาร์บอนไนท์และเอเมอรี แล้วขัดถูอย่างต่อเนื่องกับหินที่อ่อนกว่า เช่นหินปูนและหินแกรนิต[ 1 ]ศิลปินใช้วัสดุขัดถูที่มีขนาดและรูปร่างต่างกัน หรือหมุนวัสดุขัดถูในรูปแบบต่างๆ ขณะขัดถู เพื่อสร้างเอฟเฟกต์บนพื้นผิวของหินที่อ่อนกว่า มีการเทน้ำลงบนพื้นผิวอย่างต่อเนื่องเพื่อชะล้างอนุภาคออกไป เทคนิคการขัดถูในการขึ้นรูปหินเป็นกระบวนการที่ยาวนานและน่าเบื่อหน่าย ซึ่งด้วยความอดทน จะส่งผลให้เกิดงานศิลปะหินที่คงอยู่ชั่วนิรันดร์

นางแบบ

สมการ Archardเป็นแบบจำลองง่ายๆ ที่ใช้ในการอธิบายการสึกหรอแบบเลื่อน และมีพื้นฐานมาจากทฤษฎีการสัมผัส ของ ส่วนที่นูน[ 2 ]

คิว=เคแอลชม{\displaystyle Q={\frac {KWL}{H}}}

ที่ไหน:

Qคือปริมาตรทั้งหมดของเศษสึกหรอที่เกิดขึ้น
Kคือค่าสัมประสิทธิ์การสึกหรอ
Wคือน้ำหนักบรรทุกปกติทั้งหมด
Lคือระยะการเลื่อน
Hคือค่าความแข็งของพื้นผิวสัมผัสที่อ่อนที่สุด

ค่า K ได้มาจากผลการทดลองและขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์หลายประการ ได้แก่ คุณภาพพื้นผิวความสัมพันธ์ทางเคมีระหว่างวัสดุของพื้นผิวทั้งสอง กระบวนการความแข็งของพื้นผิว การถ่ายเทความร้อนระหว่างพื้นผิวทั้งสอง และอื่นๆ

ความต้านทานการสึกหรอ

ความต้านทานของวัสดุและโครงสร้างต่อการสึกหรอสามารถวัดได้ด้วย วิธีการทดสอบที่หลากหลาย[ 3 ]ซึ่งมักใช้สารกัดกร่อนที่ระบุหรือวิธีการกัดกร่อนแบบควบคุมอื่นๆ ภายใต้เงื่อนไขของการทดสอบ ผลลัพธ์สามารถรายงานหรือเปรียบเทียบกับรายการที่อยู่ภายใต้การทดสอบที่คล้ายกันได้

การวัดมาตรฐานดังกล่าวสามารถสร้างปริมาณได้สองอย่าง คืออัตราการสึกหรอและอัตราการสึกหรอแบบปกติ (เรียกอีกอย่างว่าดัชนีความต้านทานการสึกหรอ ) อย่างแรกคือปริมาณมวลที่สูญเสียไปต่อการสึกหรอ 1,000 รอบ อย่างหลังคืออัตราส่วนของอย่างแรกกับอัตราการสึกหรอที่ทราบสำหรับวัสดุอ้างอิงเฉพาะ[ 4 ]

เครื่องมือชนิดหนึ่งที่ใช้ในการหาอัตราการขัดถูและอัตราการขัดถูแบบปกติคือเครื่องทดสอบการขัดถู ซึ่งประกอบด้วยแขนกล ปั๊มของเหลว และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ตั้งโปรแกรมได้ เครื่องจะดึงแขนกลที่มีแปรง (หรือกระดาษทรายฟองน้ำ ฯลฯ) ที่ติดอยู่ไปบนพื้นผิวของวัสดุที่กำลังทดสอบ ผู้ปฏิบัติงานจะตั้งจำนวนรอบที่ตั้งโปรแกรมไว้ล่วงหน้าเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ทำซ้ำได้และควบคุมได้ ปั๊มของเหลวสามารถจ่ายผงซักฟอกหรือของเหลวอื่นๆ ให้กับแขนกลระหว่างการทดสอบเพื่อจำลองการล้างและการใช้งานปกติอื่นๆ[ 5 ]

การทดสอบทรายแห้ง / ล้อยาง (ASTM G65)

อีกตัวอย่างหนึ่งคือการทดสอบ ASTM G65 โดยใช้ทรายแห้งกับล้อยางสำหรับการทดสอบการสึกหรอ การทดสอบที่ใช้กันอย่างแพร่หลายนี้สามารถประเมินสารเคลือบและวัสดุเพื่อเปรียบเทียบความต้านทานได้ G65 มักใช้สำหรับมาตรฐาน ASTM G65 – “วิธีการทดสอบมาตรฐานสำหรับการวัดการสึกหรอโดยใช้อุปกรณ์ทรายแห้ง/ล้อยาง” – เป็นหนึ่งในขั้นตอนการทดสอบในห้องปฏิบัติการที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดสำหรับการประเมินความต้านทานการสึกหรอของวัสดุโลหะและสารเคลือบ ในการทดสอบนี้ ล้อยางจะหมุนไปบนชิ้นงานแบน ในขณะที่ทรายซิลิกาไหลอย่างควบคุมได้ระหว่างล้อและพื้นผิวทดสอบ ทำให้เกิดสภาวะการสึกหรอแบบสามส่วนที่จำลองการสึกหรอแบบเลื่อนในระหว่างการใช้งาน

การสูญเสียปริมาตรของวัสดุจะถูกกำหนดโดยการสูญเสียน้ำหนักและรายงานเป็นอัตราการสึกหรอ (โดยทั่วไปในหน่วย mm³ หรือ mm³/kg ของสารกัดกร่อน) พารามิเตอร์การทดสอบ เช่น ภาระของล้อ อัตราการป้อนสารกัดกร่อน และความแข็งของยาง จะถูกกำหนดในขั้นตอนการทดสอบห้าขั้นตอน (A–E) ภายใน ASTM G65 [ 6 ]วิธีนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการจัดอันดับเหล็ก การเชื่อมทับ และการเคลือบป้องกันการสึกหรอที่ใช้ในอุปกรณ์การทำเหมือง การเจาะ และการเกษตร

การทดสอบการสึกหรอที่คล้ายคลึงกัน ได้แก่ วิธี ASTM G105 “ทรายเปียก/ล้อยาง” และการทดสอบการสึกหรอแบบ Taberซึ่งใช้สำหรับพื้นผิวโพลีเมอร์และพื้นผิวเคลือบ

การใช้สารหล่อลื่น ที่เหมาะสม สามารถช่วยควบคุมการสึกหรอได้ในบางกรณี บางชิ้นส่วนอาจหุ้มด้วยวัสดุที่ทนต่อการสึกหรอ การควบคุมสาเหตุของการสึกหรอก็เป็นอีกทางเลือกหนึ่งเช่นกัน

มาตรฐาน

เอสเอเอสที

  • วิธีการทดสอบ ASTM B611 สำหรับความต้านทานการสึกหรอ จากการขัด ถูของคาร์ไบด์ซีเมนต์[ 7 ]
  • วิธีทดสอบมาตรฐาน ASTM C131 สำหรับความต้านทานต่อการเสื่อมสภาพของมวลรวมหยาบขนาดเล็กจากการสึกหรอและแรงกระแทกในเครื่อง Los Angeles [ 8 ]
  • ASTM C448 วิธีทดสอบมาตรฐานสำหรับความต้านทานการสึกหรอของเคลือบเซรามิก
  • วิธีทดสอบมาตรฐาน ASTM C535 สำหรับความต้านทานต่อการเสื่อมสภาพของมวลรวมหยาบขนาดใหญ่จากการสึกหรอและแรงกระแทกในเครื่อง Los Angeles [ 9 ]
  • มาตรฐาน ASTM C944 วิธีทดสอบความต้านทานการสึกหรอของพื้นผิวคอนกรีตหรือปูนฉาบด้วยวิธีตัดหมุน
  • ASTM C1027 วิธีทดสอบมาตรฐานสำหรับการกำหนดความต้านทานการขัดถูที่มองเห็นได้ของกระเบื้องเซรามิกเคลือบ
  • วิธีทดสอบมาตรฐาน ASTM C1353 สำหรับความต้านทานการสึกหรอของหินตกแต่งที่ได้รับความเสียหายจากการเดินเท้า โดยใช้แท่นหมุนและเครื่องขัดแบบสองหัว
  • มาตรฐาน ASTM D968 วิธีทดสอบความต้านทานการสึกหรอของสารเคลือบอินทรีย์โดยการกระแทกด้วยสารกัดกร่อน
  • วิธีทดสอบมาตรฐาน ASTM D1630 สำหรับคุณสมบัติของยาง — ความต้านทานการสึกหรอ (เครื่องขัดรองเท้า) [ 10 ]
  • ASTM D2228 วิธีทดสอบมาตรฐานสำหรับคุณสมบัติของยาง - ความต้านทานการสึกหรอสัมพัทธ์โดยวิธี Pico Abrader [ 11 ]
  • ASTM D3389 วิธีทดสอบมาตรฐานสำหรับความต้านทานการขัดถูของผ้าเคลือบ (เครื่องขัดถูแบบแท่นหมุน) [ 12 ]
  • ASTM D4060 วิธีทดสอบมาตรฐานสำหรับความต้านทานการขัดถูของสารเคลือบอินทรีย์โดยใช้ Taber Abraser [ 13 ]
  • ASTM D4158 คู่มือมาตรฐานสำหรับความต้านทานการเสียดสีของผ้าสิ่งทอ], [ 14 ]
  • มาตรฐาน ASTM D4966 วิธีทดสอบความต้านทานการเสียดสีของผ้า
  • วิธีทดสอบมาตรฐาน ASTM D5181 สำหรับความต้านทานการเสียดสีของสิ่งพิมพ์โดยใช้เครื่องทดสอบการเสียดสีแบบครบวงจร GA-CAT
  • ASTM D5264 มาตรฐานการปฏิบัติสำหรับการทดสอบความต้านทานการขัดถูของวัสดุพิมพ์โดยใช้เครื่องทดสอบการขัดถู Sutherland [ 15 ]
  • ASTM D5963 วิธีทดสอบมาตรฐานสำหรับคุณสมบัติของยาง—ความต้านทานการสึกหรอ (เครื่องขัดแบบดรัมหมุน) [ 16 ]
  • มาตรฐานการทดสอบ ASTM D6279 สำหรับความต้านทานการเสียดสีและรอยขีดข่วนของสารเคลือบเงาสูง
  • มาตรฐาน ASTM D7027 วิธีทดสอบสำหรับการประเมินความต้านทานการขีดข่วนของสารเคลือบโพลีเมอร์และพลาสติกโดยใช้เครื่องทดสอบการขีดข่วนแบบมีอุปกรณ์วัด
  • ASTM D7428 วิธีทดสอบมาตรฐานสำหรับความต้านทานของมวลรวมละเอียดต่อการเสื่อมสภาพจากการสึกหรอในเครื่องมือ Micro-Deval
  • มาตรฐาน ASTM F1486 สำหรับการกำหนดความทนทานต่อการขีดข่วนและการเปื้อนของภาพที่ผลิตจากผลิตภัณฑ์สำนักงาน
  • ASTM F1978 วิธีทดสอบมาตรฐานสำหรับการวัดความต้านทานการขัดถูของการเคลือบพ่นความร้อนโลหะโดยใช้ Taber Abraser [ 17 ]
  • วิธีทดสอบมาตรฐาน ASTM G56 สำหรับความสึกหรอของริบบิ้นพิมพ์ผ้าที่ชุบหมึกและวัสดุเว็บอื่นๆ[ 18 ]
  • วิธีทดสอบมาตรฐาน ASTM G65 สำหรับการวัดการสึกหรอโดยใช้อุปกรณ์ล้อทรายแห้ง/ล้อยาง[ 19 ]
  • วิธีทดสอบมาตรฐาน ASTM G75 สำหรับการกำหนดค่าความสึกกร่อนของสารละลาย (หมายเลขมิลเลอร์) และการตอบสนองการสึกหรอของสารละลายของวัสดุ (หมายเลข SAR) [ 20 ]
  • วิธีทดสอบมาตรฐาน ASTM G81 สำหรับการทดสอบการสึกหรอของเครื่องบดกราม[ 21 ]
  • วิธีทดสอบมาตรฐาน ASTM G99 สำหรับการทดสอบการสึกหรอด้วยอุปกรณ์พินบนดิสก์[ 22 ]
  • วิธีทดสอบมาตรฐาน ASTM G105 สำหรับการทดสอบการสึกหรอของล้อทรายเปียก/ล้อยาง[ 23 ]
  • วิธีทดสอบมาตรฐาน ASTM G132 สำหรับการทดสอบการสึกหรอของหมุด[ 24 ]
  • วิธีทดสอบมาตรฐาน ASTM G171 สำหรับความแข็งในการขีดข่วนของวัสดุโดยใช้สไตลัสเพชร[ 25 ]
  • ASTM G174 วิธีทดสอบมาตรฐานสำหรับการวัดความต้านทานการสึกหรอของวัสดุโดยการสัมผัสแบบวงแหวนขัดถู[ 26 ]

ดิน

  • DIN 53516 การทดสอบยางและอีลาสโตเมอร์ การกำหนดความต้านทานการสึกหรอ[ 11 ]

ไอโอเอส

  • ISO 4649 ยางวัลคาไนซ์หรือเทอร์โมพลาสติก -- การกำหนดความต้านทานการสึกหรอโดยใช้อุปกรณ์ดรัมทรงกระบอกหมุน[ 27 ]
  • ISO 9352 พลาสติก -- การกำหนดความต้านทานต่อการสึกหรอโดยล้อขัด[ 28 ]
  • ISO 28080 Hardmetals - การทดสอบการขัดถูสำหรับโลหะแข็ง[ 29 ]
  • ISO 23794 ยางวัลคาไนซ์หรือเทอร์โมพลาสติก -- การทดสอบการสึกหรอ -- คำแนะนำ[ 30 ]
  • ISO 21988:2006 เหล็กหล่อทนการสึกหรอ การจำแนกประเภท
  • ISO 28080:2011 โลหะแข็ง การทดสอบการสึกกร่อนของโลหะแข็ง
  • ISO 16282:2008 วิธีทดสอบสำหรับผลิตภัณฑ์วัสดุทนไฟรูปทรงหนาแน่น การหาค่าความต้านทานต่อการสึกหรอที่อุณหภูมิห้อง
  • JIS A 1121 วิธีทดสอบความต้านทานต่อการสึกหรอของมวลรวมหยาบโดยใช้เครื่อง Los Angeles [ 31 ]
  • JIS A 1452 วิธีการทดสอบการสึกหรอของวัสดุก่อสร้างและส่วนประกอบของการก่อสร้างอาคาร (วิธีทรายตก) [ 32 ]
  • JIS A 1453 วิธีการทดสอบการสึกหรอของวัสดุก่อสร้างและส่วนประกอบของการก่อสร้างอาคาร (วิธีกระดาษทราย) [ 33 ]
  • JIS A 1509-5 วิธีทดสอบสำหรับกระเบื้องเซรามิก -- ส่วนที่ 5: การกำหนดความต้านทานต่อการขัดถูอย่างลึกสำหรับกระเบื้องปูพื้นแบบไม่เคลือบ[ 34 ]
  • JIS A 1509-6 วิธีทดสอบสำหรับกระเบื้องเซรามิก -- ส่วนที่ 6: การกำหนดความต้านทานต่อการขัดถูพื้นผิวสำหรับกระเบื้องปูพื้นเคลือบ[ 35 ]
  • JIS C 60068-2 การทดสอบด้านสิ่งแวดล้อม -- ส่วนที่ 2: การทดสอบ -- การทดสอบ Xb: การสึกหรอของเครื่องหมายและตัวอักษรที่เกิดจากการถูนิ้วและมือ[ 36 ]
  • JIS H 8682-1 วิธีทดสอบความต้านทานการสึกหรอของการเคลือบออกไซด์อะโนดิกบนอะลูมิเนียมและโลหะผสมอะลูมิเนียม -- ส่วนที่ 1: การทดสอบการสึกหรอของล้อ[ 37 ]
  • JIS H 8682-2 วิธีทดสอบความต้านทานการสึกหรอของการเคลือบออกไซด์อะโนดิกบนอะลูมิเนียมและโลหะผสมอะลูมิเนียม -- ส่วนที่ 2: การทดสอบเจ็ทขัด[ 38 ]
  • JIS H 8682-3 วิธีทดสอบความต้านทานการสึกหรอของการเคลือบออกไซด์อะโนดิกบนอะลูมิเนียมและโลหะผสมอะลูมิเนียม -- ส่วนที่ 3: การทดสอบความต้านทานการสึกหรอแบบทรายตก[ 39 ]
  • JIS K 5600-5-8 วิธีการทดสอบสี -- ส่วนที่ 5: คุณสมบัติเชิงกลของฟิล์ม -- ส่วนที่ 8: ความต้านทานการสึกหรอ (วิธีล้อขัดแบบหมุนหุ้มด้วยกระดาษทราย) [ 40 ]
  • JIS K 7204 พลาสติก -- การกำหนดความต้านทานต่อการสึกหรอโดยล้อขัด[ 41 ]

ดูเพิ่มเติม

  • การสึกกร่อน (ธรณีวิทยา) – กระบวนการกัดเซาะ 
  • วัสดุขัดถู– วัสดุหยาบที่ใช้ในการขึ้นรูปหรือตกแต่งวัตถุโดยอาศัยแรงเสียดทาน 
  • การพ่นทราย– วิธีการทำเครื่องหมายหรือทำความสะอาดพื้นผิวหน้าเว็บแสดงคำอธิบายสั้น ๆ ของเป้าหมายที่ต้องการแก้ไข 
  • สมการอาร์ชาร์ด– แบบจำลองที่ใช้ในการอธิบายการสึกหรอ 
  • การกัดเซาะ– กระบวนการทางธรรมชาติที่กำจัดดินและหินออกไป 
  • การสึกหรอ– การทำให้วัสดุเสียหาย ค่อยๆ สึกกร่อน หรือเสียรูปทรงที่พื้นผิวของแข็ง 

อ่านเพิ่มเติม

  • “กระบวนการสึกหรอในกระบวนการผลิต”, Badahur และ Magee, ASTM STP 1362, 1999

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ การเสียดสี (เชิงกล)

การเสียดสีคือกระบวนการขูดขีด สึกหรอ ทำให้เป็นรอย หรือถูออกไป สามารถเกิดขึ้นได้โดยเจตนาในกระบวนการควบคุมโดยใช้สารขัดถูการเสียดสีอาจเป็นผลที่ไม่พึงประสงค์จากการใช้งานปกติหรือการสัมผั...

ในการขึ้นรูปหิน

ศิลปินโบราณที่ทำงานกับหินใช้การขัดถูเพื่อสร้างประติมากรรม ศิลปินเลือกหินที่มีความหนาแน่นสูง เช่น คาร์บอนไนท์และเอเมอรี แล้วขัดถูอย่างต่อเนื่องกับหินที่อ่อนกว่า เช่น หินปูน และหินแกรนิต [ 1 ] ศิลปินใช้วัสดุขัดถูที่มีขนาดและรูปร่างต่างกัน...

นางแบบ

สม การ Archard เป็นแบบจำลองง่ายๆ ที่ใช้ในการอธิบายการสึกหรอแบบเลื่อน และมีพื้นฐานมาจากทฤษฎีการสัมผัส ของ ส่วนที่นูน [ 2 ]

ความต้านทานการสึกหรอ

ความต้านทานของวัสดุและโครงสร้างต่อการสึกหรอสามารถวัดได้ด้วย วิธีการทดสอบ ที่หลากหลาย [ 3 ] ซึ่งมักใช้สารกัดกร่อนที่ระบุหรือวิธีการกัดกร่อนแบบควบคุมอื่นๆ ภายใต้เงื่อนไขของการทดสอบ ผลลัพธ์สามารถรายงานหรือเปรียบเทียบกับรายการที่อยู่ภายใต้การทดสอบที่คล้ายกันได้