Aşınmaya en dayanıklı plastik hangisi?

Aşınma tek bir şey değil

"Aşınmaya dayanıklı plastik" araması birbirine hiç benzemeyen işlerden gelir: kömür kayan bir bunker duvarı, yağsız dönen bir dişli, toz içinde çalışan bir kızak. Hepsinde yüzey zamanla incelir, ama incelme biçimi farklıdır. Bir yerde sert taneler yüzeyi kazır, ötekinde iki yüzey yük altında birbirine sürtünür ve ısınır.

Bu yazıda bilinçli olarak bir aşınma sıralaması tablosu vermiyoruz. Üreticiler aşınmayı farklı test düzenekleriyle ölçer ve sonuçlar düzenekten düzeneğe değişir; doğrulanmış verimizde malzemeleri aynı ölçekte karşılaştıran bir aşınma değeri yok. Aşağıdaki değerlendirmeler üretici föylerinin nitel ifadelerine dayanır ve kaynak gösterilir.

Üç tür aşınma, üç farklı aday

Aynı kelime atölyede üç farklı olayı anlatır:

Darbe bu tabloya ayrı bir boyut ekler: çarpan yük, kırılgan bir malzemeyi aşınmadan önce kırar. Bu yüzden çarpmanın olduğu yerde tokluk da hesaba girer.

PE 1000: aşındırıcı sürtünme ve darbe

PE 1000, çok yüksek molekül ağırlıklı polietilendir (PE-UHMW). Üreticiler onu polietilen serisinde aşınma direnci ve darbe tokluğu en yüksek sınıf olarak tanımlar. Tokluğu föyde de görülür: çentikli darbe dayanımı > 100 kJ/m² (tipik, DIN EN ISO 11542, Röchling). Kayma özelliği iyidir; çeliğe karşı dinamik sürtünme katsayısı 0,10–0,22 (tipik, Röchling ASTM tablosu).

Zayıf yanı rijitliği ve sıcaklık sınırıdır: elastisite modülü 700 MPa (tipik, Ensinger), üst kullanım sıcaklığı 80 °C civarındadır. Yüksek yük taşıyan, ölçüsü dar toleranslı parçada tek başına doğru aday olmayabilir. Ayrıntı PE 1000 sayfasında; uygulamalar silo ve bunker astarı ve zincir kızağı yazılarında.

PA 6 G: yük altında kayan ve dönen parça

PA 6 G (döküm poliamid) aşınma ve darbe dayanımı yüksek, yağlamanın az olduğu yerde sessiz çalışan bir malzemedir. Dişli, burç, kızak ve hadde yatağında metalin yerine kullanılır. PE 1000'den çok daha rijittir: kuru hâlde elastisite modülü 3400–3600 MPa, akma gerilmesi 75–90 MPa (tipik, DIN EN ISO 527, Röchling).

Dikkat edilecek nokta nemdir. PA 6 G nem çeker; nem aldıkça ölçüsü büyür, sertliği ve dayanımı düşer. Şartlanmış hâlde akma gerilmesi 55–60 MPa'ya iner (tipik, 23 °C / %50 BG, STAUB). Islak ortamda çalışan aşınma parçasında bu payı hesaba katın. Ayrıntı PA 6 G sayfasında.

POM-C: ölçüsü korunan kayma parçası

POM-C (asetal kopolimer) sert ve rijittir, ölçüsünü iyi korur; kayma ve aşınma davranışı iyidir. Az nem çeker: suda doygunlukta su emilimi %0,8 (tipik, ASTM D570, Ensinger). Bu yüzden nemli ortamda dar toleranslı kayma parçasında PA 6 G'nin önüne geçebilir. Darbe tokluğu ise PA 6 G kadar yüksek değildir. Ayrıntı POM-C sayfasında; iki malzemenin yan yana karşılaştırması poliamid mi POM-C mi sayfasında.

Bronz dolgulu PTFE: yüksek yük ve ısınma

Saf PTFE çok kaygandır, ama yük altında akar ve aşınmaya açıktır. Bronz dolgu bu zayıflığı azaltır: bronz dolgulu PTFE, dolgulu türler içinde aşınma direnci ve basma dayanımı yüksek olanlardandır. Teknik föy farkı sayıyla da gösterir: yaklaşık 13,7 MPa yük altında 24 saatte toplam deformasyon saf PTFE'de %14–16,8, B40 kodlu bronz dolgulu türde %3,8–4,9'dur (23 °C, bilgi amaçlı, Aydınlar teknik föyü).

Bronz ısıyı da iyi iletir; sürtünmeyle ısınan parçada ısıyı yüzeyden uzaklaştırır. Buna karşılık elektrik yalıtımı ve kimyasal dayanımı saf PTFE'den zayıftır. Ayrıntı bronz dolgulu PTFE sayfasında.

Aşınmayı malzeme kadar belirleyen şeyler

Doğru malzeme yanlış koşulda da çabuk aşınır. Seçimden önce şunları netleştirin:

1. Yük ve hız. Kayma hızı ve yüzey basıncı birlikte ısınmayı belirler.
2. Yağlama. Kuru mu çalışıyor, yağlı mı, suyla mı?
3. Karşı yüzey. Malzeme ve pürüzlülük önemlidir. Örneğin cam elyaf dolgulu PTFE yumuşak karşı yüzeyleri aşındırabilir.
4. Ortamdaki parçacık. Kum ve toz aşınmayı aşındırıcı türe çevirir.
5. Sıcaklık ve nem. İkisi de değerleri değiştirir.

Bir uyarı: düşük sürtünme katsayısı, yüksek aşınma direnci demek değildir. Saf PTFE en kaygan malzemelerdendir, ama dolgusuz hâlde aşınmaya en açık olanlardandır. Sürtünme değerlerini ayrı olarak düşük sürtünmeli plastik yazısında ele alıyoruz. Burç özelinde seçim burç için hangi plastik yazısında.

Seçim kılavuzdur; aşınmanın belirleyici olduğu parçada deneme ve tasarım doğrulaması gerekir. Adayları yan yana karşılaştırma aracında okuyabilirsiniz.

Kesim ve teklif

Bu malzemeleri levha ve çubuk olarak stoktan keseriz: levhayı en ve boyda, çubuğu boyda. Parça işlemiyoruz; ham malzemeyi ölçünüze kesip göndeririz. Ölçünüzü PE 1000 teklif formuna yazın; başka bir malzeme için formda malzemeyi değiştirmeniz yeter. Teklif yanıtı 1 iş günüdür.

Kaynaklar

• Röchling PE 1000 teknik veri föyü (2025) ve PE-UHMW broşürü ASTM tablosu; Ensinger PE 1000 ürün sayfası.
• Röchling PA 6 G teknik veri föyü; STAUB döküm poliamid 6 föyü (şartlanmış değerler).
• Röchling ve Ensinger POM-C föyleri.
• Aydınlar teknik föyü: saf ve bronz dolgulu PTFE yük altında deformasyon (bilgi amaçlı); Röchling ve PTFE Compounds dolgulu PTFE föyleri.
• Nitel aşınma ifadeleri yukarıdaki üretici föylerinin tanımlarından alınmıştır.