Tulosta Tulosta Lähetä linkki Bookmark and Share

Tribologia – kitka, kuluminen ja voitelu

Kitkaan, kulumiseen ja voiteluun liittyvät tutkimuksemme ja tribologiset ratkaisumme perustuvat yli 30 vuoden kokemukseen kokeellisesta tutkimuksesta ja mallinnuksesta.

VTT tarjoaa asiakkailleen syvällistä tribologista osaamista, valmiuksia huippuluokan kokeelliseen tutkimukseen, mahdollisuuksia mallinnusavusteiseen tutkimukseen ja kansainväliseen verkostoitumiseen.

Tärkeimpiin tehtäviimme kuuluu kehittää ratkaisuja kitkan ja kulumisen vähentämiseen ja hallintaan erilaisissa käytännön sovelluksissa ja siten edistää yhteiskunnan kestävää kehitystä pienentämällä energian kulutusta ja materiaalihukkaa sekä eri toimintojen ympäristövaikutuksia.

Arviolta 20 prosenttia teollistuneissa maissa käytetystä energiasta kuluu kitkahäviöihin. Haitallinen kitka voi nopeuttaa kulumista ja kuluminen kaiken kaikkiaan aiheuttaa merkittävää materiaalihukkaa useissa teollisissa tuotteissa tai prosesseissa. 

Triboanalyysi ja kokeellinen tutkimus kitkan sekä kulumisen hallintaan

Kitkan ja kulumisen hallinta parantaa laitteiden suorituskykyä sekä säästää energiaa ja materiaaleja. Lisäksi se vähentää ennakoimattomia vikoja ja seisokkeja sekä pidentää koneiden ja laitteiden käyttöikää. VTT hyödyntää kitkaan ja kulumiseen liittyvien ongelmien ratkaisussa kokonaisvaltaista triboanalyysiä, kokeellista tutkimusta ja tietokonemallinnusta.

Kitka- ja kulumistutkimukseen liittyvät kokeet suoritetaan tarkasti valvotuissa laboratorio-olosuhteissa ja erityistä huomiota kiinnitetään mittausten luotettavuuteen ja toistettavuuteen. Tribologisia kokeita voidaan suorittaa käyttäen eritasoisia koejärjestelyjä: kosketustilanteita simuloivista mallikokeista komponenttikokeisiin ja aina sovelluskohdetta mahdollisimman tarkasti jäljitteleviin simulointikokeisiin asti.

Kulumiskestävyys on keskeinen materiaaliominaisuus komponenttien ja koneiden toimivuudelle. Myös tribokorroosio, eli kulumisen ja korroosion yhteisvaikutus, aiheuttaa monissa teollisissa prosesseissa materiaalien toiminnallisuuden heikentymistä.

Eri kulumismekanismien aiheuttama kuluminen heikentää komponenttien suorituskykyä ja lyhentää koneiden ja laitteiden käyttöikää. Koneiston rikkoutuminen voi aiheuttaa myös turvallisuusriskejä, kalliita huoltoseisokkeja sekä ympäristön saastumista. Kokonaisvaltaisen tribologisen analyysin avulla ja valitsemalla oikeat kokeellisen tutkimuksen menetelmät, voidaan löytää uudet, toimivat ratkaisut käytännön tribologisiin haasteisiin.

Mallinnus ja simulointi kokonaisvaltaisten tribologisten ratkaisujen avaimena

Koemenetelmien ja -olosuhteiden huolellisen valinnan avulla saadaan käyttökohteen kannalta oleellisia kitkaan ja kulumiseen liittyviä ratkaisuja. Yhdistämällä kokeelliseen tutkimukseen tietokoneavusteinen mallinnus- ja simulointi, voidaan kehittää geneerisiä materiaali-, pinnoite- ja voiteluratkaisuja käytännön ongelmallisiin kohteisiin.

Esimerkkinä mallinnusavusteisesta tutkimuksesta ovat muun muassa ohuiden ja paksujen pinnoitteiden jännitys-venymä-käyttäytymisen ja kulumisen mallintaminen. 

VTT osallistuu laajasti kansainväliseen tribologian tutkimukseen. MOTRICOT, COSMOS, IC2, CARBONBON ja IMAGO ovat esimerkkejä hankkeista, joissa olemme olleet aktiivisesti mukana.


Lisätietoja

Helena Ronkainen
Johtava tutkija
020 722 4485

Kenneth Holmberg
Tutkimusprofessori
020 722 5370

Tuomas Pinomaa
Asiakaspäällikkö
020 722 5370