Снижение трения: Как передовые покрытия поверхностей экономят энергию, режут затраты и повышают промышленную эффективность

Когда речь заходит о трении, Ларс Плет Нильсен — человек многих слов.

«Трение зависит от характеристик поверхностей — насколько они плоские, круглые или шершавые», — говорит Плет Нильсен, менеджер Трибологического центра в Датском технологическом институте. «Трение также зависит от среды, в которой находятся поверхности — влажной или сухой, и какие частицы присутствуют. Это междисциплинарная область, охватывающая механику, химию и гидродинамику, требующая анализа до атомарного уровня для полного понимания происходящего».

Трибологический центр разрабатывает покрытия поверхностей, снижающие трение, коррозию и износ в широком спектре применений. С покрытийным цехом, работающим семь дней в неделю, Центр в первую очередь поддерживает датскую промышленность индивидуальными решениями.

Плет Нильсен посвятил большую часть карьеры изучению поверхностей. Он получил Ph.D. в физике поверхностей, фокусируясь на поведении отдельных атомов на поверхностях. Сегодня, помимо работы в Институте, он presidент ENIWEP — Европейской сети по промышленной профилактике износа.

ENIWEP — это зонтичное действие EUREKA, посвященное предотвращению промышленного износа. Проект усиливает сотрудничество между промышленностью и трибологическими исследованиями и ускоряет передачу научных открытий в промышленные технологии.

Одной из заметных инициатив является совместный проект, финансируемый Испанией, Германией и Бельгией, где команда разрабатывает низкотрибоэффективные алмазоподобные углеродные покрытия для вакуумных и космических применений.

Плет Нильсен отмечает, что трение и механический износ составляют оценку 2–4% ВВП высокоиндустриализованной страны.

«Мы видим проблемы износа, разрушения и трения в крупных секторах, таких как пищевая и автомобилестроительная промышленность», — говорит он. «Трение — главная причина ограниченного срока жизни компонентов. Хотя нанесение низкотрибоэффективных покрытий — это первоначальные затраты, долгосрочные выгоды — более качественный выход, удлинение жизни инструмента и снижение обслуживания — более чем компенсируют инвестиции. Многие компании изначально недооценивают скрытые затраты трения, пока не осознают экономию от передовых покрытий».

Он приводит пример датского производителя консервных банок. Без покрытий инструменты для складки и штамповки изнашиваются всего за 30 минут производства. С покрытиями Института инструменты могут работать несколько месяцев без смазки, устраняя необходимость в химических смазках и водо- и электроэнергозатратной очистке готовых банок.

Необходимость трения

Трение — сила, противостоящая движению всякий раз, когда две поверхности трются друг о друга. Хотя оно может препятствовать производительности, трение необходимо для повседневных задач — ходьбы, сидения, подъема по лестнице — потому что оно предотвращает скольжение.

Снижение трения

Снижение трения — ключевая цель во многих решениях Trelleborg. В уплотняющих применениях, например, функция уплотнения должна достигаться без избыточного трения, деградирующего производительность системы. Будь то ускорение движения на эвакуационном склоне или оптимизация производительности шин на разных покрытиях, эффективное управление трением критично.

В промышленных условиях, где снижение трения может влиять на ВВП, инженерия уплотняющих решений и шлангов фокусируется на достижении оптимальных трибоэффективных характеристик через дизайн и формулировку материалов. Trelleborg разработал материалы Turcon на основе PTFE для улучшения эффективности в динамических гидравлических применениях, в то время как технология трения, используемая в шланге Scirocco II, доказуемо снижает затраты в операциях обработки твердых материалов.

Для дополнительной информации свяжитесь с news@trelleborg.com или посетите www.trelleborg.com.