Utvärdering av friktion för diamantbelagda gripverktyg

Utvärdering av friktion för diamantbelagda gripverktyg

Nyhet

En metodik och fixtur har tagits fram för att mäta friktion under höga krafter. Dessa har bland annat använts för att utvärdera företaget Diamantprofils diamantbeläggningar, där resultatet visar att de diamantbelagda ytorna är flera gånger effektivare än de spårslipade eller blästrade ytorna för att hålla fast de undersökta komponenterna.

Gripverktyg av som används för att klämma fast komponenter, vid exempelvis bearbetning, kan definieras genom den geometri och storlek på ytan som klämmer komponenten, friktionen mellan gripverktyget och komponenten samt den kraft som man klämmer med. Detsamma gäller skruvförband som är till för att sammanfoga komponenter och förhindra att de glider, roterar eller glappar mot varandra. De krafter som behövs för att säkert hålla komponenterna på plats för de avsedda belastningarna beror på friktionen mellan ytorna. Krafterna är ofta i storleksordningen flera tiotals kiloNewton (kN) eller i dagligt tal flera tons kraft (10 kN ≈ 1 ton). Vid högre friktion kan kraften hållas lägre och tvärtom, om friktionen är låg måste kraften ökas.

– Vi har tagit fram en metodik och fixtur för att mäta friktion under höga krafter. Den baseras på ett skruvstäd där en känd kraft kan appliceras. Skruvstädet klämmer två rektangulära provbitar runt en tredje som står vertikalt. Detta är placerat i en dragprovutrustning där kraften på mittbiten läggs på och man registrerar förloppet och kraften när mittbiten börjar glida, förklarar säger Jan Skogsmo, forskare på RISE och koordinator för Produktionsklustret för ytbehandling och målning.

En stor fördel, enligt Jan Skogsmo, är att provbitarna är enkla att ta fram då de endast är rektangulära plattor med storlek ca 40 x 20 x 3 mm. På plattorna kan relevanta ytor, smörjning och ytskikt appliceras.

 

Utvärdering av diamantbeläggningar

Företaget Diamantprofil tillverkar i huvudsak avancerade slipprodukter, som slipar i hårda och besvärliga material. De har utvecklat en elektrokemisk beläggningsteknik, där de bygger upp diamantbelagda friktionsytor för att säkerställa greppet för hållande verktyg som chuckar, spännhylsor, spännbackar, gripdon etc.

En omfattande utvärdering av Diamantprofils diamantbeläggningar har utförts. Den har utförts på olika typer och storlekar på diamanterna och mot olika material, främst stål av olika klass och hårdhet. Olika tryck på komponenterna har också utvärderats. Resultaten tillhör Diamantprofil och här visas endast en kort sammanfattning.

– Vi har låtit komponenterna glida en ganska lång sträcka, omkring 2 millimeter. Det har gjorts för att efterlikna ett slitage av ytorna för att se om de försämras efter användning. För ett hållande verktyg måste givetvis all glidning förhindras och det är egentligen endast när det börjar glida som är av intresse, förklarar Jan Skogsmo.

Friktionsmätningarna och inspektion av diamantytorna efter upprepad provning visar inte på någon markant förändring av egenskaperna eller utseendet.

– De diamantbelagda ytorna är flera gånger effektivare än de spårslipade eller blästrade ytorna för att hålla fast de undersökta komponenterna. Detta oavsett hårdhet på dessa, säger Jan Skogsmo.

De diamantbelagda ytorna har en friktion mot olika hårda stål på nära eller över 1,0. Glidningen sker också väl kontrollerat och konsistent.

Spårslipad eller blästrad yta har betydligt lägre friktion mot stålytorna, ca 0,36 respektive 0,21 och glidningen sker inte lika kontrollerat utan med klara inslag av stick-slip.

 

För mer information kontakta Jan Skogsmo, koordinator för Produktionsklustret för ytbehandling och målning

Dela