Carlos H. Silva ⁽¹⁾, Diego H. Giraldo ⁽²⁾,  Roberto .M. Souza ⁽³⁾, Amilton Sinatora ⁽³⁾

 ⁽¹⁾ Universidade Tecnológica Federal do Paraná, UTFPR, Departamento Acadêmico de Mecânica,

 Laboratório de Superfícies e Contacto – LASC, Av. 7 de Setembro, 3165, 80230-901, Curitiba, Brasil.

carloshs@cefetpr.br

⁽²⁾ Universidad de Antioquia, Departamento de Ingeniería Metalúrgica y Materiales,

Facultad de Ingeniería, Calle 67 , 53 108,  Medellín, Colombia

 diegoh@udea.edu.co,

Laboratório de Fenómenos de Superfície - LFS; Av. Prof. Mello Moraes 2235,  São Paulo, Brasil

roberto.souza@poli.usp.br / sinatora@usp.br

ABSTRACT: The aim of this work is to study the effect of the roughness and the type of counter-face in the wear rate of the polyoximethylene copolymer (POM), resultant of the sliding contact against rigid bodies. For this, was realized wear tests in a pin-on-disk tribometer, with polymeric pins and disks confectioned in alumina (Al₂O₃) and duplex stainless steel (austenitic-ferritic). In the wear tests, were used 3 values of applied load, 3 sliding velocities and 2 levels of surface finishing of the counter-face. For each test condition, 3 experiments were realized. During the tests, the temperature near to the contact of the materials, the friction force and the height of the pin had been monitored. The variation of the pin height, measured with a linear sensor of position (LVDT) was used for the determination of the wear rate of polymer. The tests had been carried through in environment with controlled relative humidity in 50 ± 5 % and the sliding distance were of 3.500 meters During the tribologic tests, the POM pin, a thermoplastic material, were submitted shears and, mainly, compressive efforts for periods of 1 at 10 hours. However, it was verified that the compressive efforts had not been enough to modify the height of the pin for fluency. The results of wear rate had shown that the capacity to dissipate the heat generated during the tests is one of the characteristics most important of the counter-face, or either, the wear of the POM sliding against alumina was, for the two levels of roughness, more raised than in the tests against stainless steel.

Keywords: LVDT; Polyoximethylene; Wear; Alumina; Duplex Stainless Steel.

RESUMO: O presente trabalho tem como objectivo estudar o efeito do acabamento superficial e do tipo de contra-corpo na taxa de desgaste do polioximetileno copolímero (POM), resultante do contacto deslizante contra corpos rígidos. Para tanto, foram realizados ensaios de desgaste em um tribômetro do tipo pino-contra-disco, com pinos de material polimérico e discos confeccionados em alumina (Al₂O₃) e em aço inoxidável duplex (austenítico-ferrítico). Nos ensaios de desgaste, utilizou-se 3 valores de carga, 3 velocidades de deslizamento e 2 níveis de acabamento superficial do contra-corpo. Para cada condição de ensaio, foram realizados 3 experimentos. Durante os ensaios, foram monitoradas a temperatura próxima à interface de contacto dos materiais, a força de atrito e a altura do pino. A variação da altura do pino, medida com um sensor linear de posição (LVDT) foi utilizada para a determinação da taxa de desgaste do polímero. A distância percorrida pelos pinos sobre o disco foi de 3.500 metros. Os ensaios foram realizados em ambiente com humidade relativa controlada em 50 ± 5 %. Durante a realização dos ensaios tribológicos, o pino de POM, um termoplástico, esteve submetido a esforços cisalhantes e, principalmente, compressivos por períodos de 1 a 10 horas. No entanto, verificou-se que os esforços compressivos não foram suficientes para alterar a altura do pino por fluência. Os resultados de taxa de desgaste mostraram que a capacidade de dissipar o calor gerado durante o movimento relativo dos pares ensaiados é uma das características mais importantes do contra-corpo, ou seja, o desgaste do POM deslizando contra alumina foi, para os dois níveis de acabamento superficial, mais elevado que nos ensaios contra aço inoxidável.

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