The influence of deformation of selected thermoplastics on the friction with steel

Friction and wear of materials with additional deformation or stress is not a broadly described case. However, scientific publications considering this issue point out that additional deformation and stress ought to be taken into account during wear and friction analysis. In this article, the influence of strain in thermoplastics (POM, PTFE, PE-HD, PMMA) over the friction coefficient is described. Materials were deformed under tensile stress and examined after 24 hours. For specimens in which plastic strain was maintained, the decline of hardness (PE-HD: approximately 70% decrease, PTFE: approximately 40% decrease) and the reduction of the coefficient of kinetic friction (both PTFE and PE-HD: about 20% decrease) were observed. POM returned to its pre-deformed shape and PMMA was deformed without reaching its elastic limit. In these cases, only small changes in hardness (POM; approximately 10% decrease, PMMA: approximately 6% increase) and friction coefficients (maximum 4% change) occurred.

Tarcie i zużycie materiałów odkształconych lub naprężonych w wyniku działania sił niepochodzqcych od współpracy w skojarzeniu nie jest obszernie opisanym zagadnieniem. Jednakże publikacje traktujące o tej tematyce są zgodne w jednym: stan odkształcenia i naprężenia w materiale powinien być brany pod uwagę przy analizie zjawiska tarcia i zużycia. W artykule opisano wpływ odkształcenia polimerów termoplastycznych POM, PTFE, PE-HD i PMMA na współczynnik tarcia polimer-stal. Materiały rozciągnięto i pozostawiono w stanie nienaprężonym na 24 godziny. W próbkach, w których wystąpiło i utrzymało się trwałe odkształcenie plastyczne zaobserwowano zmniejszenie twardości (dla PE-HD o okolo 70%, dla PTFE o okolo 40%) i redukcji współczynnika tarcia kinetycznego (dla obu polimerów o ponad 20%). POM, który całkowicie powrócił do pierwotnej postaci i PMMA rozciągnięty tylko w zakresie sprężystym wykazały niewielkie zmiany odnośnie do twardości (POM spadek o okolo 10% i PMMA wzrost o okolo 6%) i współczynnika tarcia (zmiana o maksymalnie 4%).