Oppervlakteruwheid versimpeld

In deze Inside Story kijken wij naar de vernieuwende samenwerking tussen Freudenberg Sealing Technologies GmbH en Griekspoor Thermal Coatings. Die samenwerking heeft de parameters voor oppervlakteruwheid vereenvoudigd tot drie kernwaarden, gebaseerd op de Abbott Firestone-curve. Wij laten ook zien hoe deze aanpak de levensduur van hydraulische systemen sterk verbetert en wat dat de branche als geheel oplevert.

Het belang van oppervlakteruwheid

Oppervlakteruwheid is van groot belang voor de prestaties en levensduur van afdichtingen, afstrijkers en geleideringen op coatings. Een optimale oppervlakteruwheid beperkt de slijtage en zorgt voor voldoende smering. Leveranciers van afdichtingen schrijven daarom een ruwheid voor waarbij hun producten optimaal presteren en de slijtage beperkt blijft.

De juiste balans vinden tussen abrasieve en adhesieve slijtage is een flinke uitdaging. Een te ruw oppervlak leidt tot abrasieve slijtage, terwijl een te glad oppervlak adhesieve slijtage of het slip-stick-effect kan veroorzaken. De gebruikelijke ruwheidswaarden, die vaak vanuit concurrentieoverwegingen worden vastgesteld, bestaan uit een groot aantal onderling samenhangende parameters. Dat maakt het lastig om de vereiste ruwheidswaarden te halen. Door die complexiteit is het moeilijk om de onderdelen van het tribologische systeem, zoals de afdichting, het tegenloopvlak en de hydrauliekolie, optimaal op elkaar af te stemmen.

Het probleem met de gebruikelijke ruwheidswaarden

Een van de belangrijkste knelpunten is het grote aantal parameters. Deze waarden worden, deels vanuit concurrentieoverwegingen, tot in detail voorgeschreven. Daardoor is de gewenste oppervlakteruwheid moeilijk te realiseren. Bovendien hangen de verschillende ruwheidswaarden met elkaar samen, wat het nog ingewikkelder maakt om aan de gestelde specificaties te voldoen.

Door dit complexe karakter is het moeilijk om de onderdelen van het tribologische systeem, zoals de afdichting, het tegenloopvlak en de hydrauliekolie, optimaal op elkaar af te stemmen. Dat verkort de levensduur van hydraulische systemen, omdat onderdelen die niet op elkaar zijn afgestemd niet efficiënt samenwerken.

De oplossing: eenvoudiger parameters voor oppervlakteruwheid

Om dit op te lossen hebben Freudenberg Sealing Technologies en Griekspoor Thermal Coatings uitgebreide tests uitgevoerd met afdichtingen van Freudenberg op coatings van Griekspoor. Daaruit bleek dat slechts drie ruwheidswaarden op basis van de Abbott Firestone-curve nodig zijn om de oppervlakteruwheid van een afgewerkte coating vast te leggen: Rpk (piekhoogte), Rvk (daldiepte) en Ra (gemiddelde ruwheid).

Door de aandacht op deze drie waarden te richten, heeft de samenwerking het bereiken van een optimale oppervlakteruwheid aanzienlijk vereenvoudigd:

• Rpk: deze waarde beschrijft de pieken in de coating en moet relatief laag zijn (< 0,1 µm) om abrasieve slijtage te beperken.
• Rvk: deze waarde beschrijft de dalen in de coating. Die moeten voldoende diep zijn (< 1,0 µm) om genoeg smering te bieden zonder dat er olie buiten de cilinder verloren gaat.
• Ra: worden de specificaties voor Rpk en Rvk gehaald, dan ligt de Ra-waarde doorgaans tussen 0,1 µm en 0,2 µm. Dat zorgt voor een constante en optimale oppervlakteruwheid.

Deze vereenvoudigde parameters maken het niet alleen eenvoudiger om de vereiste ruwheidswaarden te halen, maar houden de ruwheid ook constant gedurende de hele levensduur van de cilinder, zelfs bij langdurig zwaar gebruik.

De vereenvoudigde ruwheidswaarden in de praktijk

De vereenvoudigde waarden voor Rpk, Rvk en Ra zijn toepasbaar op uiteenlopende afdichtingsconstructies in cilinders. Door op deze drie kernwaarden te focussen, kunnen fabrikanten de onderdelen van het tribologische systeem, zoals afdichtingen, tegenloopvlakken en hydrauliekolie, eenvoudiger op elkaar afstemmen. Dat leidt tot betere prestaties, een hogere efficiëntie en een langere levensduur van hydraulische systemen.

Ook met deze vereenvoudigde ruwheidswaarden blijft overleg met de leverancier van de afdichtingen nodig, om te controleren of de voorgeschreven ruwheid bij zijn producten past. Daarnaast is het belangrijk om de ruwheid van de coating af te stemmen op de verschillende onderdelen in de cilinderkop. Zo haalt u de best mogelijke prestaties en levensduur.

Instelbare oppervlakteruwheid bij Griekspoor

Een groot voordeel van TOPCOAT is dat wij de oppervlakteruwheid van onze coatings kunnen "tunen" tot vrijwel elke gewenste waarde. Dankzij die flexibiliteit stemmen wij coatings af op specifieke toepassingen en eisen aan onderdelen, wat de prestaties en levensduur van hydraulische systemen verder verhoogt.

Conclusie

De samenwerking tussen Freudenberg en Griekspoor heeft geleid tot een belangrijke doorbraak in het vereenvoudigen van de parameters voor oppervlakteruwheid. Door de focus op de drie kernwaarden Rpk, Rvk en Ra kunnen fabrikanten eenvoudiger een optimale oppervlakteruwheid bereiken. Dat verbetert de prestaties en de levensduur van hydraulische systemen.

De vereenvoudigde parameters voor oppervlakteruwheid uit de samenwerking tussen Freudenberg en Griekspoor kunnen de hele branche vooruithelpen, doordat tribologische systemen in hydraulische toepassingen eenvoudiger te optimaliseren zijn. Dat leidt tot een langere levensduur, minder slijtage en een hogere efficiëntie van hydraulische systemen in uiteenlopende industrieën.