اصطکاک در فلزات عبارت است از مقاومت به جرکت نسبی بین دو جسم در تماس، تحت باری عمودی. اصطکاک به سبب حرکت نسبی و نیرو هایی که همواره در ابزارها، قالب ها و قطعه کارها وجود دارند نقش مهمی در فرآیند فلزکاری و تولید، بازی می کنند.
اصطکاک عامل اصلی تلف کردن انرژی :
اصطکاک انرژی را تلف می کند و به این وسیله گرما به وجود می آورد ، که می تواند آثاری زیان بخش بر عملیات داشته باشد. افزون بر آن، به سبب این که اصطکاک از حرکت آزاد قطعات در محل تماسشان جلوگیری می کند، بنابراین می تواند تاثیر چشم گیری بر جریان و تغییر شکل مواد در فرآیندهای فلزکاری داشته باشد.
از سوی دیگر، این پدیده همیشه نامطلوب نیست، برای مثال، بدون اصطکاک، نورد فلزات، بستن قطعه کار در ماشین، یا نگهداری مته در سه نظام ناممکن است.
معروف ترین نظریه پذیرفته شده اصطکاک ، نظریه چسبندگی است، که توسط بوتون تابور عرضه شده است . این نظریه بر اساس این مشاهدات استوار است که سطوح تمیز و خشک ، صرف نظر از این که چقدر صافند ، تنها در بخشی از سطح جدایی ، با هم تماس دارندو حداکثر شیب برآمدگی های روی این سطوح اغلب بین ۱۰ درجه است .
در چنین وضعیتی، بار قائم N، به ناهمواری های ریز (برآمدگی های کوچک روی سطح) که در تماس با یکدیگرند وارد می شود. بنابراین، تنش های عمودی در این ناهمواری ها زیاد می شود و این تنش ها موجب تغییر شکل پلاستیک در پیوندگاه ها می شود.
این تماس ها باعث اتصال چسبی می شوند و ناهمواری ها تشکیل ریزجوش میدهند. جوشکاری سرد فشاری بر اساس این اصل استوار است. حرکت لغزشی بین دو جسم که چنین تداخلی دارند تنها با اعمال نیرویی مماسی میسر است. این نیروی مماسی نیروی برشی مورد نیاز پیوندگاه ها است که نیروی اصطکاک (F) نامیده می شود
علاوه بر نیروی مورد نیاز برای گسستن این پیوندها با برش، ممکن است یک نیروی شیار سازی (یا خیش زنی) نیز چنانچه یک سطح، سطح دیگری را بخراشد (عمل چسبندگی ) حضور داشته باشد. این نیرو می تواند سهم چشم گیری در اصطکاک بین دو سطح مماس داشته باشد.
اصطکاک در فلزات و شیار سازی ممکن است :
- (الف) موجب جابه جایی ماده
- (ب) به وجود آمدن تراشه ها یا زخمک هایی مانند آنچه در فرایندهای برشکاری و سایشی است
ضریب اصطکاک در عملیات تولیدی، بسته به جنس مواد و نوع فرایندها، به گونه ای چشم گیر تغییر می کند. این موضوع در جدول ۱ . ۳۲ به وضوح مشاهده می شود. تقریبا تمام انرژی تلف شده در غلبه بر اصطکاک، به گرما تبدیل می شود (بخش کوچکی از آن در نواحی تغییر شکل پلاستیک یافته ذخیره می شود
و دمای فصل مشترک را بالا می برد. این دما، با افزایش اصطکاک، سرعت لغزش، کاهش ضریب هدایت حرارتی و کاهش گرمای ویژه مواد لغزنده افزایش پیدا می کند. دمای فصل مشترک ممکن است آن قدر زیاد باشد که سطوح را نرم و حتى ذوب کند و گاهی موجب تغییرات ریز ساختاری در قطعات می شود.
دما بر ویسکوزیته و سایر خواص روانکارها نیز اثر می کند و باعث خرابی آنها می شود. برای مثال، ملاحظه می افزایش کنید که کره و روغن چگونه هنگامی که دما بیش از حد است، می سوزند و تجزیه می شوند. این نیز به نوبه خود بر عملیات مربوطه اثر نا مطلوب گذاشته و موجب آسیب سطحی جسم می شود.
دیدگاهتان را بنویسید