Ensayo Tribologico

ANÁLISIS SISTÉMICO DEL PROCESO TRIBOLÓGICO

Cuando se trata de delimitar un sistema, debe entenderse como establecer las fronteras del mismo, es decir, del sistema tribológico a analizar. Un sistema puede, en algunos casos, estar formado por subsistemas; así, en un motor de combustión interna existirán sistemas como el de la carburación, el formado por el pistón, los aros y los cilindros, el dela válvula y el asiento de la misma, y otros. Cada uno de ellos se puede considerar como un sistema para su estudio, pero todos forman partes, como subsistemas, del sistema motor. Determinar el sistema a estudiar y establecer sus fronteras es el primer paso para analizar cualquier sistema tribológico.
Ya establecido el sistema objeto de estudio, se pueden determinar los factores externos,internos y de salida del mismo.
Analicemos cada uno de estos factores:
FACTORES EXTERNOS
Velocidad:
La velocidad tiene un efecto marcado en el desgaste, e influyen en el coeficiente de fricción. Para los metales y otros solidos cristalinos, el coeficiente de fricción varia, aproximadamente con la velocidad.
La velocidad de deslizamiento varia de velocidades imperceptiblemente bajas (0.01 cm/s) aotras mayores (125 cm/s), lo cual cubre aplicaciones prácticas. A velocidades elevadas (más de 2500 cm/s) pueden ocurrir procesos de fusión en las superficies, lo cual puede provocar disminución del coeficiente de fricción.

Temperatura:
La temperatura incide en forma directamente proporcional en la difusión y, por consiguiente, en la movilidad atómica. Esto significa que el movimiento de lasdislocaciones se favorecerá con el incremento de la temperatura. De esta forma el fortalecimiento de la capa superficial será menor, y esto, a su vez, influirá en el mecanismo del desgaste.
Medio ambiente:
El medio ambiente tiene un efecto decisivo en la fricción y el desgaste, ya que influye en la determinación del llamado “tercer cuerpo”, el cual está formado por la materia que enlaza loscuerpos de ficción. En ocasiones como en el caso de la lubricación, el tercer cuerpo se forma “artificialmente”. Cuando el medio ambiente es agresivo, el tercer cuerpo cambia el mecanismo de desgaste.
Las capas formadas debido a la acción del medio ambiente podrán ser productos de procesos de adsorción o absorción.
En los procesos de adsorción física en un sólido, las moléculas de la superficie tienenfuerzas de enlaces pequeñas, con una energía de enlace que oscila entre 0.05 y 0.01 e V.
Las capas de óxido tienen un efecto dual. Por una parte, debido a su alta dureza, pueden proteger a las capas superficiales del solido de daño mecánico, pero a su vez, al ser el espesor de la capa de óxido muy pequeño, este efecto protector es poco. El efecto fundamental de la capa es provocar unavariación de la adhesión molecular entre las superficies de los dos solidos rozantes.
Las características del deslizamiento de las capas de óxido dependen de la naturaleza del óxido formado; así, por ejemplo, el óxido de hierro (Fe3O4), la magnetita y el FeO, brindan alta resistencia al desgaste, mientras que el Fe2O3 actúa como abrasivo. El proceso de absorción química depende de la naturaleza de loscuerpos y del medio ambiente, y está determinado por la afinidad química de los elementos y por la reacción gas-solido.
Presión:
La presión tiene un efecto decisivo en el mecanismo del desgaste. Con el incremento de la carga aplicada se observa normalmente una disminución del coeficiente de fricción, aunque un mayor acercamiento de los cuerpos en contacto puede dar lugar a un incremento en elcomponente molecular de la fricción, así como provocar deformación superficial y variar también el componente mecánico de la fricción, teniendo ambos efectos como resultado variaciones en el valor de la fricción y en el mecanismo y proceso de desgaste.
FACTORES INTERNOS
Capas de lubricante:
Las capas de lubricante actúan como un tercer cuerpo artificialmente introducido, cuyo propósito es...