애타게다가

Fretting

플렛팅은 표면에 접하는 작은 진동 운동을 접하는 동안 접촉하는 하중 표면의 마모 및 때로는 부식 손상을 말합니다.플렛팅은 접촉면 아스퍼리티의 접착에 의해 발생하며, 그 후에 작은 움직임으로 다시 파괴된다.이 파손으로 인해 마모 부스러기가 형성됩니다.

이물질 및/또는 표면이 그 후에 화학반응(주로 산화)을 하는 경우, 이 메커니즘은 플렛팅 부식이라고 한다.플레팅은 표면을 열화시켜 표면 거칠기와 마이크로핏을 증가시켜 구성 요소의 피로 강도를 감소시킵니다.상대 슬라이딩 운동의 진폭은 종종 마이크로미터에서 밀리미터 사이이지만 3나노미터까지 [1]낮아질 수 있습니다.

일반적으로 플렛팅은 수축 핏, 베어링 시트, 볼트 부품, 스플라인도브테일 연결부에서 발생합니다.

자재

강철

강철의 플렛팅 손상은 코코아 분말과 유사한 미세한 '빨간' 산화철 분진의 존재로 식별할 수 있습니다.이 파편들은 물이 필요 없기 때문에 엄밀하게는 녹이 아닙니다.미립자는 접촉하는 강철 표면보다 훨씬 단단하므로 연마 마모가 불가피하지만 플렛을 시작하기 위해 미립자가 필요하지 않습니다.

알루미늄

알루미늄의 플렛팅은 미세한 산화물 입자로 인해 접촉 영역에 검은 이물질이 있을 수 있습니다.

대상 제품

플레팅 예로는 구동축의 구동 스플라인 마모, 러그 볼트 인터페이스의 휠, 열팽창 계수의 차이를 받는 실린더 헤드 개스킷 등이 있습니다.

현재 항공우주산업에서는 [2]애타게 연구에 집중하고 있다.가스터빈 에어로 엔진의 도브테일 블레이드-루트 연결부 및 스플라인 커플링은 플레팅을 [3]경험합니다.

플레팅 부식이 발생할 수 있는 또 다른 예는 [4]터빈의 출력과 부하를 제어하기 위해 진동 운동 하에서 작동하는 최신 풍력 터빈의 피치 베어링입니다.

플렛팅은 또한 인체에서 왕복하는 요소들 사이에서 발생할 수 있다.특히 고관절 임플란트와 같은 임플란트는 조바심 [5][6]효과에 영향을 받는 경우가 많다.

플레팅 전기/전자 커넥터

플렛팅은 거의 모든 전기 커넥터(예를 들어 백플레인에 연결된 프린트 회로 기판 커넥터, 즉 SOSA/VPX)에서도 발생합니다.일반적으로 대부분의 보드 투 보드(B2B) 전기 커넥터는 접합 커넥터 사이에 상대적인 움직임이 있는 경우 특히 취약합니다.B2B의 양쪽을 움직이지 않게 고정하려면 기계적으로 견고한 연결 시스템이 필요합니다(대개 불가능).Wire to Board(W2B; 와이어 투 보드) 커넥터는 플렛팅에 대한 영향을 받지 않는 경향이 있습니다.이는 커넥터의 와이어 절반이 스프링 흡수 상대 운동으로 작용하기 때문에 그렇지 않으면 W2B 커넥터의 접촉면에 전달되기 때문입니다.1) 스프링을 개별 접점에 삽입하거나 2) 중국어 핑거 트랩 디자인을 사용하여 접점 면적을 크게 늘림으로써 플렛팅에 대처하는 외래 B2B 커넥터는 거의 없습니다.1개 또는 1개 또는 2개가 아닌 사각 핀의 4면 모두에 접하는 커넥터 설계는 불가피하게 플렛팅하는 양을 어느 정도 지연시킬 수 있습니다.접점을 청결하고 윤활하게 유지하는 것도 일정 기간 동안 사용할 수 있습니다.

접촉 플렛팅은 진동 발생 시 몇 분 만에 B2B 커넥터의 임피던스를 밀리옴에서 옴으로 변경할 수 있습니다.대부분의 고품질 전기 커넥터에 사용되는 비교적 부드럽고 얇은 금 도금은 기초가 되는 합금 금속을 노출시킴으로써 빠르게 마모되고 플렛 이물질에 의해 임피던스가 급격히 증가합니다.상식과 달리 결합 커넥터 쌍의 높은 접촉력(임피던스를 낮추고 신뢰성을 높이는 데 도움이 된다고 생각됨)은 실제로 플렛팅 속도를 더욱 악화시킬 수 있습니다.

롤링 엘리먼트 베어링의 플렛팅

볼 베어링의 전형적인 거짓 브라이닝 및 플레팅 부식 손상 영역별 차이

전동 요소에서 베어링이 요동 운동으로 작동 중일 때 베어링 플레팅이 발생할 수 있습니다.적용 예로는 풍력 터빈의 블레이드 베어링, 헬리콥터 로터 피치 베어링, 로봇의 베어링 등이 있습니다.베어링의 움직임이 작은 운동으로 제한될 경우 발생하는 손상을 [7][8]발생 메커니즘에 따라 플레팅 또는 거짓 브라이넬링이라고 할 수 있습니다.주요 차이점은 가짜 브라이닝은 윤활 및 플렛팅 상태에서 건조 접촉 조건에서 발생한다는 것입니다.거짓 브라이넬링과 플레팅 부식 사이에 시간 의존적 관계가 [9]제안되었다.

애타게 피로

플렛팅은 사이클링 응력 하에서 작동하는 재료의 피로 강도를 낮춥니다.이로 인해 플레팅 피로가 발생하여 플레팅 영역에서 피로 균열이 발생할 수 있습니다.그 후 균열은 재료에 전파된다.기체 표면에서 흔히 볼 수 있는 랩 조인트는 플렛 부식의 주요 위치입니다.이를 프레티지 또는 플레팅 [10]부식이라고도 합니다.

플레팅에 영향을 미치는 요인

플레팅 저항은 재료의 고유 특성이 아니며 재료 쌍의 고유 특성도 아닙니다.컨택의 [11]플레팅 동작에 영향을 주는 요인은 다음과 같습니다.

  • 접점 부하
  • 슬라이딩 진폭
  • 사이클 수
  • 온도
  • 상대 습도
  • 재료의 불활성화
  • 부식 및 그로 인한 모션 트리거 접점 부족

경감

플렛팅을 방지하는 기본적인 방법은 접촉면의 상대적인 움직임이 없도록 설계하는 것입니다.플렛팅은 일반적으로 접합 표면의 아스퍼리티의 접촉에 의해 발생하기 때문에 표면 거칠기는 중요한 역할을 한다.윤활제는 마찰을 줄이고 산화를 억제하기 때문에 플레팅을 완화하기 위해 종종 사용됩니다.그러나 마찰 계수가 낮을수록 [12]더 많은 움직임이 발생할 수 있기 때문에 반대의 효과도 발생할 수 있습니다.따라서 솔루션을 신중하게 검토하고 테스트해야 합니다.항공 산업에서는 표면을 더 단단하게 하거나 마찰 계수에 영향을 미치기 위해 코팅이 적용된다.

연질 재료는 종종 유사한 유형의 경질 재료보다 플렛팅에 더 민감합니다. 슬라이딩 재료의 경도비도 플레팅 [13]마모에 영향을 미칩니다.그러나 폴리머와 같은 부드러운 재료는 베어링 표면에 박혀 있는 단단한 파편을 포착하면 반대 효과를 나타낼 수 있습니다.그런 다음 매우 효과적인 연마제로 작용하여 접촉하는 단단한 금속을 마모시킵니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ ASM 핸드북, 제13권 "Corrosion", ASM International, 1987.
  2. ^ Rao, D. Srinivasa; Krishna, L. Rama; Sundararajan, G. (2017). "Detonation Sprayed Coatings for Aerospace Applications". Aerospace Materials and Material Technologies. Indian Institute of Metals Series. Springer, Singapore. pp. 483–500. doi:10.1007/978-981-10-2134-3_22. ISBN 978-981-10-2133-6.
  3. ^ Govindarajan Narayanan (2016-10-03). "Effect of sliding friction on spline surface failure under misaligned condition in aero engines". International Journal of Structural Integrity. 7 (5): 617–629. doi:10.1108/IJSI-07-2015-0024. ISSN 1757-9864.
  4. ^ Schwack, Fabian (2016). "Comparison of Life Calculations for Oscillating Bearings Considering Individual Pitch Control in Wind Turbines". Journal of Physics: Conference Series. 753 (11): 112013. Bibcode:2016JPhCS.753k2013S. doi:10.1088/1742-6596/753/11/112013. Retrieved 2016-03-23.
  5. ^ Molloy, Dennis O.; Munir, Selin; Jack, Christopher M.; Cross, Michael B.; Walter, William L.; Walter, William K. (2014-03-19). "Fretting and corrosion in modular-neck total hip arthroplasty femoral stems". The Journal of Bone and Joint Surgery. American Volume. 96 (6): 488–493. doi:10.2106/JBJS.L.01625. ISSN 1535-1386. PMID 24647505.
  6. ^ Brown, L; Zhang, H; Blunt, L; Barrans, S (2007-08-01). "Reproduction of fretting wear at the stem—cement interface in total hip replacement" (PDF). Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part H: Journal of Engineering in Medicine. 221 (8): 963–971. doi:10.1243/09544119JEIM333. ISSN 0954-4119. PMID 18161257. S2CID 7918311.
  7. ^ Godfrey, Douglas (2003). "Fretting corrosion or false brinelling?" (PDF). Tribology and Lubrication Technology. 59 (12): 28–31. Retrieved 2017-06-23.
  8. ^ Errichello, Robert (2004). "Another perspective: false brinelling and fretting corrosion". Tribology & Lubrication Technology. 60 (4): 34–36. Retrieved 2017-06-23.
  9. ^ Schwack, Fabian. "Time-dependet analyses of wear in oscillting bearing applications". STLE. 72nd. Retrieved 2017-06-23.
  10. ^ Charles Lipson, Lester Vern Colwell; 기계적 마모 핸드북: 마모, 프렛티지, 피팅, 캐비테이션, 부식; University of Michigan Press, 1961; 페이지 449.
  11. ^ Aydar, Akchurin. "Fretting, fretting corrosion and fretting mechanisms".
  12. ^ ASM 핸드북, 제19권 "피로와 골절 핸드북", ASM International, 1996.
  13. ^ A. Neyman, Olszewski, "플렛팅 커플의 경도 비율과 마찰 계수의 플렛팅 마모 의존성에 대한 연구", 소재 마모, 국제회의 No.9, 미국 샌프란시스코 CA, 1993년 13월 04일.마모, vol. 162-64, 파트 B, 페이지 939-943, 1993.

외부 링크