Estudo do comportamento tribológico do Poli-éter-éter-cetona (PEEK) em ensaio tipo mancal sobre eixo sem lubrificação

• Autor(a) principal: Santana, Arthur Curti
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/12313
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA; Tribologia; Atrito; Desgaste mecânico; Materiais - Testes; Polímeros; Termoplásticos; Tribology; Friction; Mechanical wear; Materials - Testing; Polymers; Thermoplastics

O PEEK é um polímero de engenharia relativamente novo e que possuí poucos estudos endereçados na literatura. Entre suas características notórias estão a capacidade e operação em temperaturas elevadas para polímeros e o baixo desgaste em deslizamento sem lubrificação. Nesse trabalho, é realizado um ensaio consistindo no deslizamento de um modelo mancal polimérico de PEEK sobre eixo de aço inoxidável, realizado com variações na carga normal e na velocidade de deslizamento, mas mantendo condição PV (produto entre pressão e velocidade) constante e igual a 2. Os ensaios tiveram duração de 120 min, e foi verificado para o coeficiente de atrito, a existência dos períodos de amaciamento, transição e estabilização. O amaciamento ocorre, aproximadamente, durante os primeiros 15 min de ensaio, seguido pela transição que ocorre até 110 min. Os valores de coeficiente de atrito durante o período de estabilização foram estatisticamente iguais, com valor de 0,4, para todas as condições. O contra corpo de aço inoxidável não apresentou alterações topográficas significativas, enquanto que o corpo de PEEK sofreu grandes alterações na topografia. Mesmo assim, utilizando uma balança com precisão de 0,0001 g, não foi observado alteração mássica no corpo de prova após ensaio, indicando que apesar de ter sofrido desgaste, o material não foi completamente removido. Uma metodologia foi proposta para quantificação da perda mássica através de análises por IDLB (interferometria de luz branca). Os mecanismos de desgaste foram avaliados e verificou-se que o principal foi o desgaste adesivo, evidenciado pelas deformações plásticas, partículas de desgaste poliméricas amassados no corpo de prova e filme polimérico nas áreas de transição da pista de desgaste. Verificou-se mudanças de características físico-químicas, evidenciando que não houve alteração nas ligações atômicas do polímero, mas que houve aumento do grau de cristalização devido à reorientação das cadeias poliméricas mais superficiais.