塑料滑動(dòng)摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)使用時(shí)的核心注意事項(xiàng)

塑料滑動(dòng)摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)的使用涉及多個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，操作不當(dāng)可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)失真、設(shè)備損壞甚至安全事故。以下是使用時(shí)的核心注意事項(xiàng)，特別針對(duì)塑料材料的特性進(jìn)行優(yōu)化：

一、試驗(yàn)前準(zhǔn)備

1.試樣制備（銜接上題要求）

嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)加工試樣，確保尺寸精度、表面粗糙度（通常Ra≤0.8μm）、清潔度。

塑料試樣需狀態(tài)調(diào)節(jié)（如吸濕性材料尼龍需在標(biāo)準(zhǔn)溫濕度下平衡48小時(shí)）。

標(biāo)記試樣方向（針對(duì)各向異性材料如纖維增強(qiáng)塑料）。

2.對(duì)磨件選擇與處理

材質(zhì)匹配：按標(biāo)準(zhǔn)選擇對(duì)磨件（如GCr15鋼球、陶瓷球、聚合物對(duì)磨環(huán)）。

表面處理：對(duì)磨件表面需拋光（粗糙度Ra≤0.1μm）并清潔。

尺寸校驗(yàn)：如鋼球直徑需用顯微鏡校準(zhǔn)，避免因磨損導(dǎo)致測(cè)試偏差。

3.設(shè)備校準(zhǔn)與檢查

力傳感器/扭矩傳感器：用標(biāo)準(zhǔn)砝碼校準(zhǔn)載荷精度（誤差≤±1%）。

位移傳感器：校驗(yàn)?zāi)p深度測(cè)量零點(diǎn)。

溫濕度監(jiān)控：確保環(huán)境溫濕度符合標(biāo)準(zhǔn)（如23±2℃,50±5%RH）。

潤(rùn)滑系統(tǒng)：若需潤(rùn)滑，確認(rèn)油路暢通、流量穩(wěn)定（干摩擦則需關(guān)閉系統(tǒng)）。

二、試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置

1.載荷選擇

塑料硬度低，初始載荷宜?。ㄈ?10N），避免壓入過深導(dǎo)致非正常磨損。

根據(jù)材料實(shí)際工況調(diào)整，不超過塑料屈服強(qiáng)度的1/3（防止塑性變形）。

2.速度與行程

低速優(yōu)先（如0.10.5m/s），塑料易發(fā)熱軟化，高速會(huì)加速熱磨損。

往復(fù)式試驗(yàn)需設(shè)定合理行程（避免試樣邊緣效應(yīng)）。

3.時(shí)間/循環(huán)次數(shù)

塑料磨損初期可能存在"跑合階段"，總時(shí)間需覆蓋穩(wěn)定磨損期（建議≥30分鐘）。

長(zhǎng)時(shí)測(cè)試需監(jiān)控溫度，防止過熱熔融。

三、試驗(yàn)過程監(jiān)控

1.實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)記錄

連續(xù)采集摩擦系數(shù)曲線，異常波動(dòng)時(shí)暫停檢查（如碎屑卡滯、試樣松動(dòng)）。

溫度監(jiān)測(cè)：紅外熱像儀或埋入式熱電偶監(jiān)控接觸區(qū)溫度（塑料玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg是警戒線）。

2.磨屑管理

塑料磨屑易粘附，定期清理接觸區(qū)（停機(jī)后用軟刷/清除）。

觀察磨屑形態(tài)：片狀（粘著磨損）、粉末狀（磨粒磨損）可輔助分析機(jī)制。

3.異常情況處理

噪音/振動(dòng)：立即停機(jī)，檢查裝夾松動(dòng)或試樣斷裂。

溫度驟升：降低載荷或速度，必要時(shí)強(qiáng)制冷卻。

摩擦系數(shù)突變：可能發(fā)生轉(zhuǎn)移膜形成或嚴(yán)重粘著。

四、試驗(yàn)結(jié)束操作

1.試樣拆卸與保存

輕拿輕放，避免磨損表面二次損傷。

標(biāo)記接觸區(qū)，密封保存以備形貌分析（SEM、3D輪廓儀）。

2.磨損量測(cè)量

質(zhì)量法：用微量天平（精度0.01mg）稱重，塑料密度低需高精度。

體積法：3D輪廓儀掃描磨痕，更適用于彈性恢復(fù)大的軟塑料。

形貌分析：記錄磨痕寬度/深度，分析磨損機(jī)制（犁溝、剝層、疲勞）。

3.對(duì)磨件檢查

清潔后測(cè)量對(duì)磨件磨損量，塑料中硬質(zhì)填料（如玻璃纖維）可能加速對(duì)磨件損傷。

五、塑料測(cè)試專項(xiàng)注意事項(xiàng)

1.熱管理

強(qiáng)制風(fēng)冷或液體冷卻接觸區(qū)（尤其PEEK、PI等高Tg材料也需控制）。

測(cè)試間隔時(shí)間延長(zhǎng)，避免熱量累積。

2.靜電干擾

塑料摩擦易產(chǎn)生靜電，干擾傳感器信號(hào)，需接地或離子風(fēng)機(jī)消靜電。

3.粘滑現(xiàn)象（StickSlip）

軟塑料（如PE、PTFE）在低速時(shí)易發(fā)生，表現(xiàn)為摩擦系數(shù)周期性震蕩，需記錄振幅與頻率。

4.轉(zhuǎn)移膜影響

停機(jī)后檢查對(duì)磨件表面是否有塑料轉(zhuǎn)移膜，其存在會(huì)顯著改變后續(xù)測(cè)試結(jié)果。

六、安全與維護(hù)

1.操作安全

佩戴防護(hù)眼鏡：防止磨屑飛濺。

設(shè)備運(yùn)行時(shí)禁止觸碰運(yùn)動(dòng)部件。

2.設(shè)備維護(hù)

每日：清潔導(dǎo)軌、絲杠，檢查氣路/油路密封。

每月：校準(zhǔn)傳感器，更換磨損的夾具部件。

年度：全面檢修驅(qū)動(dòng)電機(jī)與控制系統(tǒng)。

關(guān)鍵誤區(qū)規(guī)避

錯(cuò)誤操作后果正確做法

未狀態(tài)調(diào)節(jié)尼龍?jiān)嚇幽Σ料禂?shù)偏高50%+23℃/50%RH環(huán)境平衡48小時(shí)

載荷超過塑料屈服點(diǎn)壓入失效，磨損量失真預(yù)實(shí)驗(yàn)確定彈性變形區(qū)間載荷

忽略磨屑清理三體磨損，數(shù)據(jù)不可重復(fù)每10分鐘停機(jī)清理一次

高速測(cè)試POM材料熔融粘著，試樣報(bào)廢速度≤0.3m/s+強(qiáng)制冷卻

總結(jié)：塑料滑動(dòng)摩擦磨損試驗(yàn)的核心在于控制熱效應(yīng)、管理磨屑、匹配工況參數(shù)。嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)（如ASTMG133、ISO7148），并結(jié)合塑料特性優(yōu)化操作流程，才能獲得真實(shí)有效的磨損行為數(shù)據(jù)。