Polymertribologi Grundlæggende polymer tr I forbindelse med ATV-Semapp-seminaret »Plast og Tribologi« i oktober holdt forfatteren et oplæg om »Grundlæggende polymertribologi«. Vi er så småt ved at opnå en større forståelse for tribologi, men der er stadig lang vej, før vi har det fulde billede Af Ion Marius Sivebæk Hvorfor var det lige mig, der skulle lave dette indlæg? Det kræver, at jeg præsenterer mig: Jeg er delvist (1/3) ansat som lektor i NanoTribologi ved Danmarks Tekniske Universitet, og resten af min arbejdstid (2/3) lægger jeg i Novo Nordisk, Device R&D, som tribologiekspert. Det betyder, at jeg både kan betragte tribologien ud f ra et forskningsmæssigt perspektiv, samtidigt med at jeg sørger for, at viden bliver omsat til praktiske industrielle løsninger i Novo Nordisk. Der var 96 deltagere til ATV-Semapps seminar »Plast og Tribologi« den 11. oktober 2016 - primært fra industrien. Derfor lagde jeg vægt på de praktiske anvendelser i mit indlæg, krydret med nogle tips man kan anvende i hverdagen. Plast bruges i stigende grad i glidende kontakter i i ndustrien. Anvendelsen kan groft deles i to klasser: Brugen af sprøjtestøbte emner, der tillader komplicerede geometrier, og plast som erstatning for metal. I den første gruppe bruges ofte billige materialer, hvor metalerstatningen kræver dyrere og mere hårdføre polymerer. friktionen i devices produceret i millionvis. Tribotestere har et dårligt ry: Det er ikke nok at lave/købe dem, man skal også have dem til at virke i en bestemt applikation, og sidstnævnte tager tid. Figur 1. Novo Nordisk Tribotester. Polymerbrikkerne er de hvide midt i figuren. Friktionen mellem to ens materialer Når vi tager to ens materialer (polyoxymethylen eller POM) og k ører dem i Tribotesteren ved tre forskellige be- lastninger og en hastighed på 0,02 m/s, ses det på figur 2a, at friktionen er meget høj, og brikkerne knirker og larmer (det er de store udsving). Friktionen er vist som friktionskoefficienten, som er friktionskraften divideret med belastningen. Til gengæld overholder målingen Amontons lov fra 1699: Friktionskoefficienten er konstant. Man kommer ikke af med den hakkende friktion, uanset hvor mange tricks der anvendes (additiver og lignende). Hvordan reduceres friktionen? En effektiv måde at reducere friktionen på er ikke at bruge to ens materialer mod hinanden. Vi skifter derfor den ene POM ud med en polypropylen (PP). Nu ser målingen ud som i figur 2b. Man kan se, at friktionen nu er stabil, og at niveauet er halveret. Responset er meget forskelligt fra figur 2a: Friktionskoefficienten er ikke konstant, men afhænger af belastningen. Det er ty- Udvikling af Tribotesteren I Novo Nordisk kigger vi på alle former for tribologi, men plastdele i h øjvolumenproduktion til devices til levering af medicin er dominerende. Vi har arbejdet på metoder til forudsigelse af friktion i devices i mange år, og en af grundpillerne, vi er kommet frem til, er »Tribotesteren«. Grundlæggende kan den gnide to stykker plast mod hinanden med kontrolleret tryk, hastighed samt klima (temperatur og relativ fugtighed). I runde tal tog konstruktionen af apparatet et år, og derefter tog det fire år, før vi kunne bruge den til at forudsige Figur 2. Friktionskoefficienten som en funktion af tiden: a) ved POM mod POM b) ved PP mod POM. 26 - Plast Panorama nr. 1 - 2017
Download PDF fil
Se arkivet med udgivelser af Plast Panorama her
TechMedias mange andre fagblade kan læses her