마찰 학은 마모, 마찰 및 윤활의 과학이며, 상호 작용하는 표면과 기타 마찰 요소가 자연 및 인공 시스템에서 상대 운동에서 어떻게 작용 하는지를 포괄하며 여기에는 베어링 설계 및 윤활이 포함됩니다.
Tribology는 고립 된 과학이 아니라 기계 공학, 제조, 재료 과학 및 공학, 화학 및 화학 공학, 물리학, 수학, 생의학 과학 및 공학을 포함한 분야의 연구자들이 공동으로 노력하여 발전하는 복잡한 다 학제 적 노력입니다. 컴퓨터 과학 등.
부족 학의 기본은 무엇입니까?
마찰 학의 가장 중요한 기둥 중 하나는 시스템 분석 및 시스템 관련 사고입니다.
마찰 시스템123
마찰과 마모는 재료 특성이 아닙니다. 이는 일반적으로 베어링, 샤프트 및 윤활유 조합을 포함하는 특정 마찰 시스템에 대한 반응으로 다양한 요인의 영향을받습니다. 그림 1의 마찰 학 하위 시스템은 마찰 및 마모 값에 영향을 미치는 공통 요소의 개요를 제공합니다.


이 마찰 시스템은 집단 스트레스 / 작동 입력, 시스템 구조 및 기능 및 손실 출력으로 구성되며, 집단 스트레스에는 시스템에 스트레스를주는 이동 및 온도 조건과 함께 부하, 슬라이딩 속도 및 지속 시간을 포함한 기술적 및 물리적 부하 매개 변수가 포함됩니다. 구조. 시스템 구조는베이스, 대향 바디, 주변 및 중간 매체를 포함하는 실질적인 요소의 속성 프로파일에 의해 결정됩니다.
1Horst Czichos, Karl-Heinz Habig : Tribologie Handbuch : Tribometrie, Tribomaterialien, Tribotechnik, Vieweg + Teubner Verlag, 2010
2Theo Mang, Kirsten Bobzin, Thorsten Bartels : 산업용 마찰 공학 : 마찰 시스템, 마찰, 마모 및 표면 공학, 윤활, Wiley-VCH, 2011
3Theo Mang et al .: Encyclopedia of Lubricants and Lubrication, Springer Verlag, 2014 년
트라이 볼로 지스트가 직면하는 주요 과제는 무엇입니까?
가장 큰 문제는 마찰 및 마모 값을 마찰 테스트 장비에서 실제 응용 프로그램으로 한 시스템에서 다른 시스템으로 쉽게 전송할 수 없다는 것입니다. 측정 값 간의 비교는 매우 유사한 마찰 시스템을 기반으로 할 때만 가능합니다. 재료의 마찰 거동은 애플리케이션의 특정 작동 조건과 테스트 환경이 동일하다면 모델링 및 시뮬레이션 테스트를 기반으로 특정 애플리케이션에 대해 추정 할 수 있습니다.
마찰 및 마모 (1) (2) (3)
마찰이란 무엇입니까?
마찰접촉하는 두 물체 사이의 움직임에 대한 저항력입니다. 마찰은 물리학 자 Guillaume Amontons와 Charles-Augustin de Coulomb의 기본 마찰 법칙에 의해 거시적 수준에서 설명 될 수 있습니다. 이 물리학 자들은 마찰력과 적용된 정상 하중 사이의 선형 관계를 발견했습니다. 이를 바탕으로 마찰 계수라고하는 무 차원 주 매개 변수를 도출 할 수 있습니다. 결과 마찰력과 적용된 수직 힘의 비율로 정의됩니다.
그러나 슬라이딩 마찰의 실제 메커니즘은 미세한 수준에서 발생하므로 마찰에 대한 마찰 이론은 표면의 지형도 포함합니다. 마찰 전문가는 실제 접촉 영역과 공칭 접촉 영역 (기하학적 치수)을 구분하며, 이는 솔리드 요소의 공극 또는 비접촉 부분을 설명합니다. 표면 근처에서 에너지 변환 과정을 담당하는 메커니즘은 다음과 같습니다.

마모 란?
마모는 상호 작용하는 표면의 비가 역적 재료 손실로 정의됩니다. 슬라이딩 쌍의 접촉 영역 내의 물리적 및 화학적 기본 프로세스로 인해 마찰 파트너의 재질 및 모양이 변경되는 것을 마모 메커니즘이라고합니다. 이러한 마모 메커니즘은 다음과 같습니다.
마찰 및 마모 메커니즘은 마찰 시스템의 구조와 유도 된 집단 응력에 크게 영향을받습니다.
µ=f (트리 보 구조 (t), 유도 된 집단 응력 (t))
w=f (트리 보 구조 (t), 유도 된 집단 응력 (t))
마찰 및 마모 메커니즘은 고립 된 방식으로 발생하는 것이 아니라 정량화 및 제어가 어려운 메커니즘의 중첩을 통해 발생합니다. 이러한 중첩은 마찰 기술 시스템에서 감지 할 수없는 비율과 시간과 장소에 따라 다양한 비율로 발생하므로 마찰 접촉에서 마찰 및 마모 프로세스를 계산하는 것이 거의 불가능합니다. 이것이 마찰 테스트가 마찰 동작을 추정하는 데 매우 중요한 이유입니다. 마찰 학적으로 측정 된 데이터와 메커니즘 중심 연구를 해석하고 이해하려면 마찰 접촉에서 작용 메커니즘에 대한 완전한 지식이 필요합니다.
마찰 전문가는 다음 일정에 따라 마찰, 마모 및 윤활 조건을 분류합니다.
마찰 정권 0 :단단한 마찰 : 마찰은 윤활제없이 직접 접촉하는 단단한 표면 사이에 생성됩니다.
마찰 정권 I :경계 마찰 : 마찰 파트너의 표면이 하중 전달 능력이없는 분자 윤활막으로 덮여있는 고체 마찰. 윤활유는 마찰 및 마모 특성에 영향을 미칩니다.
마찰 정권 II :혼합 마찰 : 마찰 영역 I과 III가 공존합니다. 마찰 값은 고체 및 유체 역학 마찰의 조합입니다. 윤활유에 의해 생성 된 유체 필름은 하중 전달 능력이 있습니다.
마찰 체제 III :유체 역학적 마찰 : 마찰 값은 유체의 전단에 의해 결정됩니다. 유체 필름의 하중 전달 능력은 두 고체 표면 사이의 직접적인 접촉을 방지합니다.
착용 체제 A :단단한 마찰과 표면의 직접적인 접촉으로 인한 높은 마모율.
착용 체제 b :분자 유체 필름으로 인해 마모 값이 낮습니다.
착용 체제 c :두꺼운 유체 필름을 통해 표면이 부분적으로 분리되어 가벼운 마모.
착용 체제 d :두 표면의 직접적인 접촉을 방지하는 유체 역학적 또는 탄성 유체 역학적 유체 필름으로 인한 "제로 마모".

베어링 설계에 트라이 볼로지를 적용하면 어떤 결과를 얻을 수 있습니까?
Tribology는 어떻게 측정 가능한 제품 개선으로 이어질 수 있습니까?
마찰 테스트를 통해 재료의 마찰 성능에 대한 정보를 얻어 새롭고 더 나은 재료 설계를 추진할 수 있습니다. 그런 다음 특정하고 더 나은 마찰 특성을 얻기 위해 재료 구성을 타겟팅 할 수 있습니다.
마찰 테스트 결과와 표면 분석 방법은 마찰 및 마모, 고장 메커니즘, 기존 재료의 전사 필름의 동역학 및 다양한 요인과 영향을 기반으로 한 새로운 프로토 타입을 포함한 마찰 성능을 추정하는 데 도움이됩니다. 이 정보는 필러, 필러 농도, 필러의 시너지 효과, 재료 구조 및 시스템 구조의 다른 요소의 영향을 포함한 다양한 재료 구성의 효과와 같은 변수를보고 이해하는 데 도움이됩니다.
Tribology는 어떻게 베어링 재료의 효율성을 개선하고 수명을 연장합니까?
마찰 학적으로 최적화 된 접촉 표면
트리 보 시스템에 영향을 미치는 중요한 요소 식별
효율성을 개선하고 마모를 줄이기위한 솔루션 식별 :
마찰 및 마모에 최적화 된 재료 사용.
낮은 마찰 및 마모 수준으로 이어지는 재료 쌍을 최적화합니다.
올바른 윤활유 선택 및 사용.
전반적인 트리 보 시스템 성능에 유익한 영향을 미치는 설계 변경에 도달합니다.
마찰 연구가 제공 한 베어링 기술 발전의 몇 가지 예는 무엇입니까?
마찰 연구에 의한 베어링 기술의 역사적 발전에 대한 개요는 다음을 참조하십시오.유레카 매거진의이 기사. 고대 이집트인이 사용하는 기초적인 롤러 베어링, 로마인 40BC에서 사용 된 볼 베어링, 경화 강철 및 산화물 기반 세라믹의 열처리 역할을 다룹니다. 또한 GGB의 최초의 자기 윤활성 플레인 메탈 폴리머 베어링의 개발을 다룹니다.
마찰 공학은 어떤 산업 및 응용 분야에서 유용합니까?
마찰 공학은 두 개의 접촉 표면이 서로 관련하여 움직이는 응용 분야에서 중심적인 역할을합니다. 일부 산업은 미션 크리티컬 성, 지속적인 작동 요구 사항 또는 극한 조건으로 인해 마찰 시스템에 대한 요구 사항이 더 높습니다.
엔지니어는 제품 또는 마찰 / 마모 실험을 설계 할 때 무엇을 생각해야합니까?
이것은 응용 프로그램에 크게 의존합니다. 일부 애플리케이션은 낮은 마찰 (예 : 베어링 재료)이 필요한 반면 다른 애플리케이션은 높은 마찰 (예 : 브레이크 시스템)이 필요합니다. 대부분의 응용 분야에서 재료의 최소 마모가 주요 목표입니다. 많은 응용 분야에서 낮은 마찰 수준과 우수한 마모 성능 사이의 정의 된 스위트 스폿이 종종 목표로 지정됩니다.
마찰과 마모를 설명하는 실험을 설계 할 때 마찰 테스트는 카테고리 I의 현장 테스트에서 가장 간단한 실험실 모델 테스트 카테고리 VI에 이르기까지 여섯 가지 주요 카테고리 중 하나로 분류 될 수 있습니다.
카테고리 I :확장 된 작동 조건이 포함될 수있는 정상적인 작동 조건에서 현장 시험이 수행됩니다. 이로 인해 반복성이 좋지 않지만 마찰 시스템이 직면하게 될 실제 요구 사항에 가깝습니다.
카테고리 II :실험은 플랜트 환경에서 완전한 장비로 수행됩니다. 이러한 실험은 정상적인 작동 조건에 가까운 결과를 얻을 수 있으며 환경 영향을 제한하면서 확장 된 작동 조건을 복제하기 위해 일정 기간 동안 수행 될 수 있습니다.
카테고리 III :구성 요소, 하위 시스템 또는 어셈블리는 일반적인 확장 작동 조건과 유사한 실험실에서 테스트되어 중간 정도의 반복성을 제공합니다.
카테고리 IV :실험실 테스트는 축소 된 테스트 플랜트 장치를 사용하여 직렬 표준 구성 요소에 대해 수행됩니다.
카테고리 V :실험은 우수한 반복성으로 정상 작동 조건에 가깝게 전달하기 위해 테스트 장비가있는 시편에서 수행됩니다.
카테고리 VI: 간단한 실험실 테스트 장비로 벤치 테스트를 수행합니다.

카테고리 I에서 III까지의 경우 원래 마찰 집합체의 시스템 구조는 일관되게 유지되며 집단 응력 만 단순화된다는 점을 기억하는 것이 중요합니다. 카테고리 II 및 III는 카테고리 I보다 더 많은 재현 가능한 집단 응력을 제공합니다. 대조적으로 카테고리 IV에서 VI까지의 시스템 구조는 비교 가능한 실제 마찰 기술 시스템으로의 테스트 결과 전송 가능성에서 예측 가능성이 감소한다는 단점이 있습니다. 카테고리 IV ~ VI는 서브 트리 보 접촉의 더 나은 계측, 더 낮은 비용 및 더 빡빡한 테스트 기간을 제공합니다.1따라서 테스트 범주의 오름차순으로 테스트 시간과 테스트 비용이 크게 증가하지만 테스트 결과의 전송 가능성도 증가합니다.
서브 트리 보 시스템 베어링에 테스트 범주를 어떻게 적용 할 수 있습니까?
베어링 재료의 마찰 테스트는 네 가지 주요 범주로 나눌 수 있습니다.
결과의 이전 가능성을 보장하기 위해 카테고리 IV 및 III를 포함하는 제품 성능 설명.
카테고리 VI에서 IV까지를 포함한 생산 / 제조 모니터링, 카테고리 III도 가능합니다.
베어링에 대한 고객 관련 테스트에는 카테고리 III에서 V까지 포함될 수 있으며, 카테고리 V는 테스트가 애플리케이션에 최대한 가깝게 적용될 수있는 경우에만 관련된다는 점을 명심하십시오.
모든 범주는 재료 설계자를 지원하는 데 사용될 수 있으며, 사전 선택을위한 개발 초기 단계의 하위 범주와 하위 구성 요소 및 최종 제품이 사용 가능할 때 더 높은 번호의 범주가 작용합니다.
1Horst Czichos, Karl-Heinz Habig : Tribologie Handbuch : Tribometrie, Tribomaterialien, Tribotechnik, Vieweg + Teubner Verlag, 2010
TRIBOLOGICAL 전문성을 통해 베어링 솔루션을 개발하기위한 GGB의 접근 방식은 무엇입니까?
GGB는 마찰 학적 결과를 기반으로 마찰 학적으로 최적화 된 재료를 개발합니다. 우리는 재료 과학 및 성능에 대한 이러한 지식과 제품의 마찰 성능에 대한 철저한 이해와 고객의 응용 분야 요구 사항과 어떻게 일치 하는지를 결합합니다.
베어링 솔루션에 적용되는 부족 학 분야에서 GGB의 업적은 무엇입니까?
2015 년에는HPMB®가공 가능한 라이너가있는 자체 윤활 필라멘트 권선 베어링그리고GGB-SZ 무연 바이메탈 베어링.
2014 년 자체 윤활 소결 청동 및 소결 철 베어링 시리즈를 출시했습니다.GGB-BP25,GGB-FP20과GGB-SO16.
GGB 베어링은 NASA Curiosity Rover의 2012 년 달 착륙에 한 역할을했습니다.. 그만큼자기 윤활 DU®금속 폴리머 베어링로버 드릴 스핀들의 주요 서스펜션 구성 요소로 사용됩니다.
2010 년에는 무연 금속-폴리머 재료를 포함하여 약간 윤활되거나 건조한 조건에서 우수한 성능을 제공하는 재료를 출시했습니다.DP10과DP11.
고하 중, 저 마모 요구 사항을위한 강력하고 안정적인 구조를 포함하여 2009 년에 유럽 및 아시아 시장을위한 필라멘트 와인딩 제품군을 출시했습니다.
새로운DX®베어링 10 개2008 년 북미 Frost&앰프 우승으로 인정 받았습니다. Sullivan Award for Product Innovation of the Year상은 Class 7-8 트럭 베어링 부문에서 업계의 신제품 및 기술의 우수성을 인정 받아 수여되었습니다.
2003 년에는무연 DP31 금속 폴리머 소재윤활 상태에서 성능이 향상되고 마찰이 적고 내마모성이 향상되고 피로 강도가 향상됩니다.
출시EPTM, 새로운 범위의 사출 성형 열가소성 솔리드 폴리머 베어링.
1995 년에무연, 강철지지 DP4 금속 폴리머 소재자동차 쇼크 업소버 및 기타 유압 응용 분야의 요구 사항을 충족합니다.
1986 년 출시와 함께 고온 응용 프로그램을 시작했습니다.하이 엑스®베어링 재료.
미국 최초의 필라멘트 권취 제품군 출시GAR-MAX®, 높은 정적 및 동적 부하를 지원합니다.
1965 년에약간 윤활 처리 된 DX®금속 폴리머 재료그리스 또는 오일 윤활 적용 용.
1956 년 GGB는DU®, 청동 및 PTFE 라이닝이 적용된 최초의 강철지지 금속 폴리머 베어링 소재저 마찰 및 내마모성이 우수합니다. 같은 해, 회사는 내 부식성을 향상시키기 위해 청동으로 받침이있는 DU-B를 출시했습니다.
1887 년 Olin J. Garlock은 산업용 증기 엔진의 피스톤로드를 밀봉하는 최초의 산업용 밀봉 시스템에 대한 특허를 받았습니다.
TRIBOLOGY는 액체 윤활유의 필요성을 어떻게 줄이거 나 없앨 수 있습니까?
윤활유는 마찰 공학의 일부이지만 경우에 따라 윤활은 마찰 시스템 구성 요소의 재료에 내장 될 수 있습니다.
따라서 재료 설계자는 건식 윤활 조건을위한 특정 재료를 생성하여 액체 윤활제의 감소 또는 제거로 마찰 및 마모와 관련된 우수한 마찰 성능을 달성합니다.
샤프트와 전송 레이어의 조건이 트라이 볼 로지 성능에 어떤 영향을 줍니까?
샤프트는 베어링 하위 시스템의 마찰 시스템 구조의 필수 요소이기 때문입니다. 그 특성은 마찰 및 마모뿐만 아니라 베어링 / 샤프트 접촉의 다른 모든 발생에 직접적인 영향을 미칩니다. 필수 샤프트 속성은 다음과 같습니다.
재료 및 화학적 및 물리적 특성
지형 및 접촉 비율을 포함한 기하학적 특성.
베어링 선택시 고려해야 할 삼중 화 요인은 무엇입니까? 이러한 요인은 베어링 선택에 어떤 영향을 미칩니 까?
마찰 시스템의 범위는 베어링 선택에서 매우 중요합니다. 고려 사항에 대한 높은 수준의 개요에는 다음이 포함됩니다.
1. 유발 된 집단 스트레스 :
부하의 특성
모션의 성격
온도
시간 요인
2. 짝짓기 파트너 :
물리적 및 화학적 특성을 포함한 재료
접촉 비 및 지형 (거칠기, 등방성 및 이방성)을 포함한 기하학적 특징
3. 계면 매체 및 속성 프로필
4. 주변 매체 및 그 속성
5. 건축의 열전도율.
