什麼是磨耗

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什麼是磨耗

當兩個接觸的固體進行相對地運動的時候,固體的表面材料逐漸地減少,而呈現材料損失,此現象,稱之為磨耗,也有人稱之為磨損。

在大多數的機械結構裡,均有滑動或滾動的相對運動部分,由於磨耗可以決定該機械的壽命,此現象在使用上,十分重要。

生活上的例子

河川,除去河底的泥沙時,使用泵浦將泥沙及水同時及取出來,泵浦的風扇葉或外箱遭泥沙撞擊後,即有磨耗產生。固體彼此間的相對運動,堅硬顆粒相互撞擊般的情況產生,此時的磨耗,稱之為沖蝕。

有時候沖蝕,並非由堅硬的顆粒的撞擊引起,例如在雲雨中快速飛行的飛機,雨或雲的水滴對飛機塑膠結構部位產生撞擊,此項可稱之為雨滴沖蝕現象,亦屬於磨耗型態之一。

磨耗之好處

對於材料產生損失之觀點來看,雖然是有害的,然而,在另一方面,多虧磨耗之幫助,讓很多事情得到不少的回饋與改善。例如,利用磨床從事金屬表現平整加工,利用顆粒堅硬的研磨劑,以執行金屬或矽晶半導體的研磨,將其修整承平滑的鏡面。

另外,以鉛筆、粉筆在紙張或黑板上寫字,則屬於附著磨耗的應用,而且,以而且,以橡皮擦擦去寫在紙上的字,使鉛筆磨耗粉末附著在橡皮擦上的磨耗之應用。

什麼是磨耗 - 磨床 - 簡圖
什麼是磨耗 - 粉筆 - 簡圖

磨耗率

磨耗率的公式,沒有一個標準,完全依照每家公司的產品性質、檢驗方式而有所差別,在此列舉可能會出現地單位,因此,每一單位距離、循環、時間內之磨耗體積、重量以及尺寸,稱之為磨耗率,大多數以此作為用來表示磨耗強度的標準。材質的磨耗率,因為接觸負載、時間、速度、潤滑、環境等等條件的不同,而有所變化。而小編我個人比較喜歡使用的規範是磨耗重量/距離,直接秤重就知道結果,不過要特別注意該材質吸濕吸水之特性,否則在看數據的時候會判斷錯誤。

磨耗量與距離(時間)之曲線圖

磨耗量會因為時間或距離(摩擦距離)的不同,而有變化,曲線圖分為三種型態。

說明

講解曲線圖之前,需要好好解釋兩個名詞,初期磨耗狀態,是指從開始磨耗之後,磨耗率是逐漸發生變化。固定磨耗狀態,是指磨耗率成為定值(穩定的數值)。

什麼是磨耗 - 磨耗量與距離之曲線圖

初期磨耗狀態下的磨耗量較大,固定磨耗狀態下的磨耗率較小,可稱為磨合階段,兩個物體表面相互接觸摩擦初期,表面有隆起部位逐漸鈍化,不斷的磨耗而消失,導致表層構造產生變化,達到順暢的滑動的結果。例如,引擎製作完成後,初期運轉的時候,磨耗率初期較大,而後逐漸減少,這就是為什麼剛買新車的時候,第一次更換機油的其里程數比較短。

比磨耗率

磨耗程度,大多以單位滑動距離之磨耗量表示,然而要用來評斷該材料的好與壞程度,進入固定磨耗後的磨耗體積V,與接觸荷重L及滑動距離D兩者成正比,故將每一單位距離及單位荷重之磨耗體積V/LD,稱之為比磨耗量或比磨耗率。所使用的單位,則為mm3/Nm或mm3/kgf mm,後者可寫成mm2/kgf。

比磨耗率的倒數,則為LD/V,此可作為材料的耐磨性標準,數字越大,代表該材料越耐磨。

什麼是磨耗 - 比磨耗率