Hvad er slid, og hvordan forhindres det?

Hvad er slid?
Typer af slid
- Adhæsivt slid (adhesive wear)
- Abrasivt slid (abrasive wear)
- Udmattelsesslid (surface fatique)
- Friktionsslid (fretting wear)
- Erosivt slid (erosive wear)
- Ætsende og oxidationsslid (corrosive and oxidation wear)
Hvordan kan slid forhindres?

Tribologi er videnskaben om friktion, slid og smøring af overflader, der bevæger sig i forhold til hinanden. Tribologi er et interdisciplinært forskningsfelt, der berører både kemi, fluidmekanik, materialevidenskab og faststoffysik.

Slid udgør en stor bekymring for industrien, da slid tegner sig for over 50 % af en maskines funktionstab. Ved at styre forholdene der medfører slid, vil man kunne forhindre maskinsvigt og optimere den industrielle proces.

Hvad er slid?

Maskindele og værktøj i glidende eller roterende bevægelse er næsten altid udsat for slid. Slid kan defineres som de skader, som en fast overflade udsættes for pga. glidning, rulning eller stød mod en anden fast overflade. Der vil altid være mindst to kontaktflader involveret, og dette medfører et slid, da der sker en kraftpåvirkning og vekselvirkning mellem de to materialer.
Slid er oftest uønsket, da det kan føre til øget friktion og i sidste ende til materielfejl eller funktionstab.

Slid kan klassificeres efter, hvordan overfladen beskadiges:

Adhæsivt slid (adhesive wear)
Abrasivt slid (abrasive wear)
Udmattelsesslid (surface fatique)
Friktionsslid (fretting wear)
Erosivt slid (erosive wear)
Ætsende og oxidationsslid (corrosive and oxidation wear).

Hver type slid er forårsaget af en eller flere mekanismer. Disse mekanismer kan forekomme isoleret eller i en kompleks interaktion, hvilket fører til en forøget slitage.

Faktorer, der påvirker slid

Materiale (type, form, overflade)
Belastningstype (f.eks. stød, statisk, dynamisk)
Bevægelsestype (f.eks. glidende, rullende)
Temperatur
Smøring.

Typer af slid

De mest almindelige typer af slid er adhæsivt og abrativt slid, men udmattelses-, friktions-, erosivt og ætsende slid kan også forekomme i mange industrielle applikationer under specifikke forhold.

Adhæsivt slid
Adhæsivt slid (adhesive wear) opstår, når materialer/kontaktflader i relativ bevægelse binder sig så stærkt til hinanden, at der opstår sammensvejsning. Adhæsivt slid kan føre til en øget overfladeruhed og danne rivninger på overfladerne. Adhæsivt slid kan ofte forebygges ved valg af en passende materialekombination, smøring, brug af coating eller en lavere belastning.

Abrasivt slid
Abrasivt slid (abrasive wear) er den hyppigste type slid, der findes i industrien. Abrasivt slid opstår, når hårde partikler eller en hård, ru overflade glider hen over en blødere overflade og dermed forårsager materialetab. Den hyppigste årsag til abrasivt slid er udefrakommende hårde partikler i form af f.eks. snavs og støv.

Udmattelsesslid
Udmattelsesslid (surface fatique) opstår, når et materiales overflade svækkes som følge af gentagende vekslende mekaniske spændinger. Det sker, når slidpartikler løsner sig fra overfladen pga. en ophobning af mikroskader i materialet. Udmattelsesslid kan fremme dannelsen af mikrorevner og fordybninger i overfladerne, som kan være fra få µm til flere millimeter.
Dette fænomen kan let identificeres, da overfladen bliver gråplettet.

Friktionsslid
Friktionsslid (fretting wear) opstår som følge af gentagen cyklisk gnidning, f.eks. mikrovibrationer, mellem overfladerne af to objekter. Friktionsslid medfører en gradvis forringelse af overfladen, hvilket resulterer i tab af kontakttryk og f.eks. revner i aksler og andre stærkt belastede komponenter.

Erosivt slid
Erosivt slid (erosive wear) frembringes ved korte glidende bevægelser udført inden for et meget kort tidsinterval. Sliddet opstår, når partikler gradvist fjerner materiale fra overfladen pga. en kontinuerlig påvirkning, deformering og beskadigelse af materialet.
Effekten af erosivt slid afhænger af typen af partikler (størrelse, form og hårdhed) såvel som hastigheden og vinklen, hvormed partiklerne rammer overfladen.

Korrosion og oxidationsslid
Korrosion og oxidationsslid (corrosive and oxidation wear) opstår som en kombination af kemiske og mekaniske påvirkninger. Den kemiske påvirkning øger overfladens porøsitet, mens den mekaniske påvirkning fører til slid. Der er en række faktorer, der påvirker sliddet, bl.a. forkert maskinel design eller manglende evne til at fjerne tilstrækkelig varme eller fugt fra kontaktområdet.

Hvordan kan slid forhindres?

Der er en bred vifte af metoder til at forhindre slid. Mest almindeligt er at gøre at bruge slidstærke materialer eller at ændre materialeegenskaberne på de berørende overflader. Sidstnævnte kan for eksempel gøres ved hærdning eller ved kemisk modifikation af overfladerne.

Når dette ikke er muligt, er anvendelse af et smøremiddel en nem og hurtig løsning. I dag er der et meget stort udvalg af smøremidler tilgængelige på markedet – hvert især specifikt designet til et bestemt behov eller industriel anvendelse og kompatibel med de mest almindelige materialer.

Valg af smøremiddel afhænger af mangle faktorer, bl.a. maskinelement, belastning, temperatur, hastighed, geometriske forhold, ønsket levetid, materiale, materialekombinationer, driftsforhold m.m.
Diatom har en bred vifte af specialsmøremidler, der modvirker slid, inden for følgende produktgrupper: