Em uma das primeiras aulas de física na escola, aprendemos: quando há movimento entre dois corpos em contato, ocorre o atrito. Os cientistas estudam como esse efeito pode ser utilizado - ou evitado. Os revestimentos desempenham um papel decisivo aqui.
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Um pouco de potencial de fricção
Menos atrito = custos mais baixos e menos CO2
Quando esfregamos as mãos para aquecê-las em dias frios, esse atrito deslizante é definitivamente desejável e, sem o atrito estático entre os pneus e a estrada, um carro não seria capaz de contornar uma curva. Menos agradável, no entanto, é o atrito de rolamento, que dificulta o progresso suave em seções retas.
As forças de atrito - desejadas ou não - neutralizam o movimento de dois corpos e o inibem ou até impedem. A causa está em suas propriedades de superfície, porque mesmo que às vezes seja necessário um microscópio para ver as irregularidades, superfícies aparentemente lisas ainda são ásperas e “ficam presas” umas nas outras.
Menos atrito = custos mais baixos e menos CO2
Existe uma relação fundamental entre o atrito e o desgaste. Consequentemente, o desempenho e a vida útil dos componentes dependem decisivamente de seu comportamento de atrito.
De acordo com a alemã Gesellschaft für Tribologie (GfT, Sociedade da Tribologia; www.gft-ev.de), o atrito e o desgaste nos países industrializados causam perdas anuais de 2 a 7% do produto nacional bruto. E um estudo publicado no ano passado pela GfT conclui que apenas no setor de mobilidade na Alemanha, quase 22 milhões de toneladas de CO2 poderiam ser economizadas até 2030 com a redução do atrito.
Tribologia: uma ciência jovem e interdisciplinar
O atrito, e como usá-lo ou evitá-lo, sempre foi o foco do esforço científico. Em meados do século passado, isso até se desenvolveu em um ramo separado da ciência que combina engenharia mecânica, ciência dos materiais, física e química de uma forma interdisciplinar: Tribologia, cujo nome é derivado da antiga tribo grega (para esfregar, para vestir ) e lógos (ensino, conhecimento).
Minimizando o desgaste através de revestimentos
Os engenheiros de projeto tentam minimizar o desgaste causado pelo atrito, otimizando o projeto dos componentes. Outros fatores importantes são a composição do material e meios de lubrificação, como óleo, graxa ou água. Muitas vezes é ainda mais eficiente revestir as superfícies dos componentes:
- A tecnologia de revestimento SUMEBore desenvolvida pela Oerlikon Metco garante menor atrito, aumenta a resistência à corrosão e reduz o desgaste nos furos dos cilindros em motores de combustão. Isso permite economia de combustível de 2–4%. O consumo de óleo é reduzido em até 30% e, em motores a diesel de locomotivas, pode chegar até 75% de redução.
- Em comparação com as soluções convencionais, os revestimentos da Oerlikon Balzers reduzem o atrito nos tubos da suspensão dianteira do chassi dos carros de corrida em até 20%.
- Revestimentos PVD da Oerlikon Balzers em válvulas para a indústria de óleo e gás reduzem o coeficiente de atrito em até um fator de cinco em comparação com o aço (COF: ~ 0,05). Os revestimentos reduzem o torque de atrito em água e gás, bem como em altas temperaturas.
- Os componentes do conjunto de direção da junta esférica estão sujeitos a corrosão e desgaste severos. No entanto, eles devem apresentar excelentes propriedades de fricção e deslizamento. Os revestimentos BALITHERM IONIT OX oferecem dureza superficial melhorada, proteção contra desgaste e corrosão e são uma alternativa ambientalmente correta para processos como cromo duro e nitretação em banho de sal.
- Ferramentas de corte revestidas com soluções da Oerlikon Balzers permitem velocidades de processamento significativamente maiores. Isso reduz o tempo e os custos de usinagem e aumenta significativamente a vida útil da ferramenta.
O foco não é apenas menos atrito, mas sim atrito direcionado nos componentes de transmissão usados em veículos modernos. A unidade de sistemas de fricção da Oerlikon Metco fabrica componentes e módulos de anel sincronizador de alto desempenho que são tratados com revestimentos de fricção de carbono para fornecer excelente facilidade de mudança e uma vida útil mais longa. Eles são compatíveis com todos os fluidos de transmissão comuns.
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