Useita mekaanisten tiivisteiden kulumista

Vauriot ovat yleinen tehoton tapa mekaanisten tiivisteiden syntymiselle. Keskeistä on ymmärtää mekaanisten tiivisteiden vaurioiden säännöllisyys, arvioida kulumisaste ja löytää tapoja lisätä kulutuskestävyyttä ja käyttöikää.
Tärkeimmät kitkapinnoilla mahdollisesti ilmenevät kulumismuodot ovat liima-, hankaus-, väsymis-, mikroliikkeen kuluminen ja korroosiokuluminen.
1. Mekaanisten tiivisteiden liima-kuluminen
Pinnalla olevien karkeiden mikroulokkeiden vuoksi pintakosketus tapahtuu hajallaan olevissa mikroulokkeissa. Se tapahtuu kosketuspisteessä kitkan aikana. Kun voitelukalvo ja pintanaamari rikkoutuvat, metallien välillä on suora kosketus. Liitäntäpiste katkeaa jatkuvasti, ja samalla luodaan uusia yhteyspisteitä.
Jos solmun rajapinnassa tapahtuu leikkausta, kummallakaan pinnalla ei ole kulumista; Jos metallin sisällä tapahtuu leikkausta, pintametalli siirtyy ja pinta vaurioituu ja kuluu. Metallien siirtoilmiö on liiman kulumisen pääominaisuus.

2. Mekaanisen tiivisteen hankaava kuluminen
Hankauskuluminen on yleinen kulumismuoto, ja sen osuus kokonaiskulumisesta on noin puolet. Hankaava kuluminen on pinnan hankausta ja materiaalin irtoamista, jonka aiheuttavat kovat hiukkaset tai mikroulokkeet kovemmalla pinnalla kosketuspinnan suhteellisen liikkeen aikana.
Hiomakuluminen on "mikroleikkausprosessi". Hioma-aineet aiheuttavat pintakerroksen materiaalin vaihtelevia muodonmuutoksia, mikä johtaa vaihteleviin kosketusjännityksiin, jotka aiheuttavat pintaan väsymisvaurioita. Kuitenkin hankaavien hiukkasten mekaaninen vaikutus pintaan hallitsee aina.

3. Mekaanisten tiivisteiden väsymiskuluminen
Kitkapinta altistuu vaihtelevalle jännitykselle ja pintamateriaali vaurioituu väsymyksen vuoksi, jota usein esiintyy osissa, kuten hammaspyörissä ja vierintälaakereissa.
Väsymishalkeamien aiheuttama kosketuspinnan leikkausjännitys johtuu tämän kohdan voimakkaasta plastisesta muodonmuutoksesta. Ensimmäinen ilmaantunut halkeama etenee leikkausjännityksen suuntaan kohti pintaa, mikä johtaa väsymiskulumiseen. Pintamateriaalien väsymisen aiheuttamaa materiaalin siirtymistä vaihtelevasta jännityksestä kutsutaan väsymiskulumiseksi, joskus myös kontaktiväsymykseksi.

4. Mekaanisten tiivisteiden mikroliikekuluminen
Pienen amplitudin suhteellisista värähtelyistä aiheutuvaa pintojen välistä kulumisilmiötä kutsutaan mikroliikekulumiseksi. Jos kahden pinnan välisellä kemiallisella reaktiolla on tärkeä rooli mikroliikkeen kulumisen prosessissa, sitä kutsutaan mikroliikekorroosiokulumiseksi.
Jos kosketuksissa olevien pintojen välillä on painetta, joka saa pinnalla olevat mikroulokkeet tarttumaan, liimapisteet leikkaavat jatkuvasti pienten ulkoisten amplitudien aiheuttamien tärinöiden vuoksi. Leikkausprosessin aikana tartuntapisteet hapettavat vähitellen, jolloin muodostuu punaruskeaa rautaoksidijäännöstä. Tämä prosessi jatkuu, kun hapettuneet hankaavat hiukkaset irtoavat kehosta ja tartuntapisteet tuhoutuvat. Samalla nämä hankaavat hiukkaset toimivat myös hioma-aineina aiheuttaen hankaavaa kulumista kosketuspinnalle. Kun kulumisalue laajenee edelleen, se johtaa lopulta kosketuspinnan täydelliseen vaurioitumiseen. Tämä on mikroliikkeen kulumisen muodostumisen mekanismi.

5. Mekaanisten tiivisteiden korroosio ja kuluminen
Pääasiassa kemiallisten tai sähkökemiallisten reaktioiden alla tapahtuvaa pintojen kulumisprosessia kutsutaan korroosiokulumiseksi. Yleensä korroosioprosessin aikana kuluminen on kohtalaista. Syövyttävän vaikutuksensa vuoksi se voi kuitenkin tuottaa vakavia tuloksia, erityisesti korkeissa lämpötiloissa tai kosteissa ympäristöissä, joissa tämä kuluminen voimistuu.