Kopás

aug 16, 2021
admin

Kopás, az anyag eltávolítása egy szilárd felületről egy másik szilárd anyag által kifejtett mechanikai hatás következtében. A kopás elsősorban két terhelés alatt álló csúszófelület mechanikai kölcsönhatásából eredő fokozatos anyagvesztésként jelentkezik. A kopás annyira általános jelenség, hogy ritkán fordul elő, hogy két szilárd test egymáson csúszik, vagy akár csak összeér, anélkül, hogy mérhető anyagátadás vagy anyagvesztés következne be. Így az érmék a szövetekkel és az emberi ujjakkal való folyamatos érintkezés következtében kopnak; a ceruzák a papíron való csúszást követően kopnak; a sínek pedig a vasúti kerekek folyamatos gördülése következtében kopnak. Csak az élőlények (például a csontízületek) bizonyos értelemben immunisak a kopás okozta maradandó károsodásra, mivel rendelkeznek az újranövekedés és a gyógyulás tulajdonságával.

Guglielmo Marconi olasz fizikus munka közben Electra nevű jachtjának rádiószobájában, sz. 1920.
Britannica kvíz
All About Physics Quiz
Ki volt az első tudós, aki ellenőrzött nukleáris láncreakciós kísérletet végzett? Mi a másodpercenkénti ciklusok mértékegysége? Tesztelje fizikusi éleslátását ezzel a kvízzel.

A kopásnak négy alapvető típusa van: tapadó, koptató, maró és felületi fáradás.

A leggyakoribb típus, a tapadó kopás, két szilárd anyag határfelületén keletkező erős tapadóerőkből ered. Amikor szilárd felületek egymáshoz nyomódnak, számos kis folton vagy csomóponton keresztül bensőséges érintkezés jön létre. Csúszás közben ezek a kapcsolódási pontok továbbra is létrejönnek és megszakadnak, és ha egy kapcsolódási pont nem az eredeti határfelület mentén szakad meg, akkor egy kopórészecske keletkezik. Ezek a részecskék végül letörnek. A tapadó kopás két okból nem kívánatos: először is, az anyagvesztés végül a mechanizmus teljesítményének romlásához vezet; másodszor, a szorosan illeszkedő csúszóelemekben a nagyméretű kopórészecskék kialakulása a mechanizmus megragadását okozhatja a működési élettartam korai szakaszában. A tapadó kopás sokszor nagyobb a kenetlen, mint a hatékonyan kenhető fémfelületeknél.

Az abrazív kopás akkor következik be, amikor egy kemény, érdes felület egy puhább felületen csúszik, és ez utóbbin barázdákat hoz létre. Okozhatja a két puha csúszófelület között gördülő laza, koptató részecskék, vagy az egyik szembenálló felületbe beágyazódott részecskék is. A folyadék- vagy gázáram által szállított koptató darabkák kophatnak egy felületet, ha nagy sebességgel ütköznek a felületnek. Mivel a koptató kopás akkor következik be, ha a koptató anyag durva és keményebb, mint a koptatandó felület, a kopás megelőzhető vagy a kemény, durva alkotóelem kiküszöbölésével, vagy a védendő felület még keményebbé tételével.

Kapjon Britannica Premium előfizetést, és férjen hozzá exkluzív tartalmakhoz. Előfizetés most

Korróziós kopás akkor keletkezik, amikor egy gáz vagy folyadék kémiailag megtámadja a csúszási folyamat által szabadon hagyott felületet. Normális esetben, amikor egy felület korrodálódik, a korrózió termékei (például a patina) általában a felületen maradnak, így lassítják a további korróziót. Ha azonban folyamatos csúszás történik, akkor a csúszás eltávolítja a felületi lerakódásokat, amelyek egyébként védenének a további korrózió ellen, amely így gyorsabban megy végbe. A korróziós kopáson átesett felület általában matt, viszonylag sima megjelenésű.

A felületi fáradásos kopást a gördülő mozgással járó ismétlődő nagy igénybevétel hozza létre, mint például a síneken futó fémkerekek vagy a gépben gördülő golyóscsapágy. A feszültség hatására a felszín alatti repedések keletkeznek akár a mozgó, akár az álló alkatrészen. Ahogy ezek a repedések növekednek, nagyméretű részecskék válnak le a felületről, és lyukak keletkeznek. A felületi kopás a gördülő elemeket, például csapágyakat vagy fogaskerekeket érintő kopás leggyakoribb formája. A csúszófelületek esetében a tapadó kopás általában elég gyorsan zajlik ahhoz, hogy ne legyen idő a felületi fáradásos kopás kialakulására.

Noha a kopási folyamatot általában károsnak tartják, és a legtöbb gyakorlati helyzetben ez így is van, van néhány gyakorlati haszna is. Például egy gyártott tárgy felületének előállítására szolgáló számos módszer függ a csiszoló kopástól, többek között a reszelés, a csiszolás, a lappolás és a polírozás. Számos íróeszköz, főként a ceruza, a zsírkréta és a kréta hatása a tapadó kopástól függ. Egy másik felhasználási mód a rágcsálók metszőfogainak kopása. Ezeknek a fogaknak a külső ívelt felülete mentén kemény zománc borítással rendelkezik, de a belső felületen csak puha dentin található. Ezért a koptató és tapadó kopás, amely a puhább oldalon gyorsabban jelentkezik, a fogak éles vágóélének fenntartására szolgál.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.