塑料滑动摩擦磨损试验机使用时的核心注意事项

塑料滑动摩擦磨损试验机的使用涉及多个关键环节，操作不当可能导致数据失真、设备损坏甚至安全事故。以下是使用时的核心注意事项，特别针对塑料材料的特性进行优化：

一、试验前准备

1.试样制备（衔接上题要求）

严格按标准加工试样，确保尺寸精度、表面粗糙度（通常Ra≤0.8μm）、清洁度。

塑料试样需状态调节（如吸湿性材料尼龙需在标准温湿度下平衡48小时）。

标记试样方向（针对各向异性材料如纤维增强塑料）。

2.对磨件选择与处理

材质匹配：按标准选择对磨件（如GCr15钢球、陶瓷球、聚合物对磨环）。

表面处理：对磨件表面需抛光（粗糙度Ra≤0.1μm）并清洁。

尺寸校验：如钢球直径需用显微镜校准，避免因磨损导致测试偏差。

3.设备校准与检查

力传感器/扭矩传感器：用标准砝码校准载荷精度（误差≤±1%）。

位移传感器：校验磨损深度测量零点。

温湿度监控：确保环境温湿度符合标准（如23±2℃,50±5%RH）。

润滑系统：若需润滑，确认油路畅通、流量稳定（干摩擦则需关闭系统）。

二、试验参数设置

1.载荷选择

塑料硬度低，初始载荷宜小（如110N），避免压入过深导致非正常磨损。

根据材料实际工况调整，不超过塑料屈服强度的1/3（防止塑性变形）。

2.速度与行程

低速优先（如0.10.5m/s），塑料易发热软化，高速会加速热磨损。

往复式试验需设定合理行程（避免试样边缘效应）。

3.时间/循环次数

塑料磨损初期可能存在"跑合阶段"，总时间需覆盖稳定磨损期（建议≥30分钟）。

长时测试需监控温度，防止过热熔融。

三、试验过程监控

1.实时数据记录

连续采集摩擦系数曲线，异常波动时暂停检查（如碎屑卡滞、试样松动）。

温度监测：红外热像仪或埋入式热电偶监控接触区温度（塑料玻璃化转变温度Tg是警戒线）。

2.磨屑管理

塑料磨屑易粘附，定期清理接触区（停机后用软刷/清除）。

观察磨屑形态：片状（粘着磨损）、粉末状（磨粒磨损）可辅助分析机制。

3.异常情况处理

噪音/振动：立即停机，检查装夹松动或试样断裂。

温度骤升：降低载荷或速度，必要时强制冷却。

摩擦系数突变：可能发生转移膜形成或严重粘着。

四、试验结束操作

1.试样拆卸与保存

轻拿轻放，避免磨损表面二次损伤。

标记接触区，密封保存以备形貌分析（SEM、3D轮廓仪）。

2.磨损量测量

质量法：用微量天平（精度0.01mg）称重，塑料密度低需高精度。

体积法：3D轮廓仪扫描磨痕，更适用于弹性恢复大的软塑料。

形貌分析：记录磨痕宽度/深度，分析磨损机制（犁沟、剥层、疲劳）。

3.对磨件检查

清洁后测量对磨件磨损量，塑料中硬质填料（如玻璃纤维）可能加速对磨件损伤。

五、塑料测试专项注意事项

1.热管理

强制风冷或液体冷却接触区（尤其PEEK、PI等高Tg材料也需控制）。

测试间隔时间延长，避免热量累积。

2.静电干扰

塑料摩擦易产生静电，干扰传感器信号，需接地或离子风机消静电。

3.粘滑现象（StickSlip）

软塑料（如PE、PTFE）在低速时易发生，表现为摩擦系数周期性震荡，需记录振幅与频率。

4.转移膜影响

停机后检查对磨件表面是否有塑料转移膜，其存在会显著改变后续测试结果。

六、安全与维护

1.操作安全

佩戴防护眼镜：防止磨屑飞溅。

设备运行时禁止触碰运动部件。

2.设备维护

每日：清洁导轨、丝杠，检查气路/油路密封。

每月：校准传感器，更换磨损的夹具部件。

年度：全面检修驱动电机与控制系统。

关键误区规避

错误操作后果正确做法

未状态调节尼龙试样摩擦系数偏高50%+23℃/50%RH环境平衡48小时

载荷超过塑料屈服点压入失效，磨损量失真预实验确定弹性变形区间载荷

忽略磨屑清理三体磨损，数据不可重复每10分钟停机清理一次

高速测试POM材料熔融粘着，试样报废速度≤0.3m/s+强制冷却

总结：塑料滑动摩擦磨损试验的核心在于控制热效应、管理磨屑、匹配工况参数。严格遵循标准（如ASTMG133、ISO7148），并结合塑料特性优化操作流程，才能获得真实有效的磨损行为数据。