OBRABOTKAMETALLOV Vol. 26 No. 4 2024 29 TECHNOLOGY Коэффициент корреляции (R2) оказался равным 0,9244, 0,928 и 0,95 для PO1, PO2 и PO3 соответственно. Это показало, что разработанное эмпирическое уравнение может быть использовано для определения износа материала при трении о диск из стали SS 316 в пределах выбранного параметра. Из показателя степени всех уравнений видно, что скорость оказывает большее влияние на износ по сравнению с нормальной нагрузкой. Для лучшего понимания характера износа были подготовлены 2D- и 3D-графики. Потеря материала вызвана износом, который в конечном итоге происходит из-за относительного перемещения двух поверхностей. В отличие от трения при этом не происходит потери энергии. В полимерах обычно наблюдаются абразивный, адгезионный и усталостный механизмы износа. Полимеры склонны образовывать пленку, переносимую на контртело, что минимизирует износ, и поэтому их зачастую выбирают в качестве материала для изнашиваемых деталей. Это одно из важных трибологических явлений. Известно также, что когда внутри пленки переноса происходит разделение, то оно происходит между пленкой и полимером, а не между полимером и сталью, поэтому пленка действует как защитный слой, минимизирующий износ. Механизм адгезионного износа полимера является одной из причин развития пленки переноса. Схема формирования такой пленки показана на рис. 6. PLA является одним из популярных материалов из-за способности разлагаться в естественной среде, биосовместимости и экологичности, Рис. 6. Формирование пленки переноса Fig. 6. Formation of the transfer fi lm а также отсутствия токсичности. Кроме того, поскольку это материал для 3D-печати, то он высоко ценится в биомедицинских приложениях, где есть относительные движения между двумя поверхностями (например, в случае тазобедренных, коленных и других суставов). В литературе сообщалось, что угол направления печати также играет важную роль в характере износа PLAматериала. В настоящем исследовании штифты PO1, PO2 и PO3 были изготовлены с использованием аддитивной технологии с постоянными и оптимизированными параметрами, указанными в литературе, чтобы можно было поддерживать однородность печати. Было изучено влияние нормальной нагрузки и скорости, а также угла печати на характер износа. На рис. 7, а и б показано влияние нормальной нагрузки и скорости на характер износа штифта PO1 (угол направления печати 0°). Постепенное увеличение износа наблюдалось при нормальной нагрузке и переменной скорости. Минимальный износ был равен 2291 мкм, а высота – 2523 мкм. Проанализировав рис. 7, а и б, можно отметить, что наклон графика зависимости износа от скорости увеличился почти на 43 % по сравнению с наклоном графика зависимости износа от нормальной нагрузки. Это показывает, что скорость оказывает заметное влияние на характер износа, и было также очевидно из значений показателя степени уравнения (PO1), приведенных в табл. 4. По мере увеличения скорости вибрации в системе усиливаются, что является неблагоприятным условием для формирования стабильной пленки переноса. На рис. 8, а и б показано влияние нормальной нагрузки и скорости на характер износа для штифта PO2 (угол направления печати 45°). Минимальный износ 2948 мкм и максимальный износ 3489 мкм показали, что наклон графика зависимости износа от скорости увеличился почти на 26 % по сравнению с наклоном графика зависимости износа от нормальной нагрузки. Износ PO2 больше по сравнению с PO1 в рассмотренных случаях. Причиной этому послужило неправильное склеивание материала при угле направления печати 45°. Похожий факт также был описан в литературе. На рис. 9, а и б показано влияние нормальной нагрузки и скорости на характер износа для штифта PO3 (угол направления печати 90°). По-
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1