The influence of radiation modification on tribological properties of T5W, T7W plastics used in kinematics systems

T5W and T7W plastics are a composite with a PTFE matrix and a prepared carbon powder as a dispersive phase. Due to the low friction coefficient value, these plastics are often used as a guide ring in the pneumatic and hydraulic piston–cylinder systems and the shock absorbers. This work attempts to increase wear resistant of plastics through the application of radiation modification. The plastics were associated with oxide layers obtained on the EN AW-5251 aluminium alloy via an electrochemical method route. Tribological tests were conducted on the T-17 tester in technically dry conditions.

Tworzywa T5W i T7W to kompozyty wytworzone na osnowie PTFE z fazą dyspersyjną w postaci proszku węgla preparowanego, używane do produkcji pierścieni prowadzących stosowanych w siłownikach pneumatycznych. Autor pracy podjął próbę zwiększenia odporności na zużycie tworzyw T5W, T7W stosowanych w układach tłok–cylinder, poprzez zastosowanie modyfikacji radiacyjnej. W pracy próbki z tworzywa zostały poddane kilkukrotnemu napromieniowaniu strumieniem elektronów, w dawce po 26 kGy. Tworzywa skojarzono z warstwami tlenkowymi stosowanymi na pokrycia wewnętrznych gładzi cylindrów niesmarowanych siłowników pneumatycznych. Warstwy tlenkowe wytworzono na podłożu stopu aluminium EN AW-5251 w procesie elektrochemicznego utleniania metodą stałoprądową. Badania tribologiczne przeprowadzono na testerze T-17. Tester przeznaczony jest do badań materiałów współpracujących ślizgowo w ruchu posuwisto-zwrotnym. Testy tribologiczne przeprowadzono w warunkach tarcia technicznie suchego, na drodze tarcia 50 km, ze wstępnym etapem 15 km docierania, stosując obciążenie 1 MPa oraz średnią prędkość ślizgania 0,2 m/s. Na podstawie danych otrzymanych w wyniku przeprowadzonego testu tribologicznego określono wpływ zastosowanej modyfikacji na intensywność zużywania badanych tworzyw oraz wartość współczynnika tarcia pary ślizgowej. Z analizy badań wynika, że przeprowadzenie modyfikacji radiacyjnej w dawce do 52 kGy dla tworzywa T5W oraz do 78 kGy dla tworzywa T7W wywołuje korzystne dla zastosowań tribologicznych zmiany w strukturze tych tworzyw. Nagłe obniżenie odporności zużyciowej tworzyw w wyniku zastosowania większych dawek promieniowania może być efektem degradacji struktury tworzywa.