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摩耗とは、引っかく、引っ掻く、すり減らす、傷つける、または擦り落とすプロセスのことです。研磨剤を使用して制御されたプロセスで意図的に課されることもあります。摩耗は、通常の使用や風雨にさらされることによって生じる望ましくない影響である可能性があります。
石の成形において
古代の芸術家は、石を加工する際に研磨法を用いて彫刻を制作しました。芸術家は、カーボナイトやエメリーなどの密度の高い石を選び、石灰岩や花崗岩などの比較的柔らかい石にそれらを絶えずこすりつけました。芸術家は、さまざまなサイズや形の研磨剤を使用したり、こすりつけるときにさまざまな方法で研磨剤を回転させたりして、柔らかい石の表面に効果を生み出しました。粒子を洗い流すために、表面に水が絶えず注がれました。石を形作る研磨技法は、長くて退屈なプロセスでしたが、忍耐強く取り組めば、永遠に残る石の芸術作品が完成しました。
モデル
アーチャード方程式は滑り摩耗を記述するために使用される単純なモデルであり、粗面接触の理論に基づいています。[1]
どこ：
K は実験結果から得られ、いくつかのパラメータに依存します。パラメータには、表面品質、2 つの表面の材料間の化学的親和性、表面硬度プロセス、2 つの表面間の熱伝達などがあります。
耐摩耗性
材料や構造物の耐摩耗性は、さまざまな試験方法によって測定できます。[2]これらの方法では、指定された研磨剤やその他の制御された摩耗手段がよく使用されます。試験の条件下では、結果を報告したり、同様の試験を受けた項目と比較したりすることができます。
このような標準化された測定により、摩耗率と正規化された摩耗率（耐摩耗性指数とも呼ばれる）という2つの量が得られます。前者は、1000回の摩耗サイクルあたりの質量損失量です。後者は、前者と特定の参照材料の既知の摩耗率の比率です。[3]
摩耗率と正規化摩耗率を取得するために使用される機器の1つは、機械式アーム、液体ポンプ、およびプログラム可能な電子機器で構成される摩耗スクラブ試験機です。機械は、ブラシ（またはサンドペーパー、スポンジなど）を取り付けた機械式アームを、試験対象の材料の表面上に引き寄せます。オペレーターは、繰り返し可能で制御された結果を得るために、事前にプログラムされたパス数を設定します。液体ポンプは、試験中に機械式アームに洗剤やその他の液体を供給して、洗濯やその他の通常の使用をシミュレートできます。[4]
適切な潤滑剤を使用すると、場合によっては摩耗を抑えることができます。一部のアイテムは耐摩耗性の素材で覆うことができます。摩耗の原因を抑えることが、場合によっては選択肢となります。
標準
国際規格
- ASTM B611 超硬合金の耐摩耗性試験方法[5]
- ASTM C131 ロサンゼルス試験機による小粒粗骨材の摩耗および衝撃による劣化に対する抵抗性の標準試験方法[6]
- ASTM C448 磁器エナメルの耐摩耗性に関する標準試験方法
- ASTM C535 ロサンゼルス試験機による大型粗骨材の摩耗および衝撃による劣化に対する抵抗性の標準試験方法[7]
- ASTM C944 回転カッター法によるコンクリートまたはモルタル表面の耐摩耗性試験標準方法
- ASTM C1027 釉薬をかけたセラミックタイルの目に見える摩耗抵抗を測定するための標準試験方法
- ASTM C1353 回転式プラットフォーム、ダブルヘッド研磨機を使用した歩行による寸法石材の耐摩耗性試験標準方法
- ASTM D968 落下研磨剤による有機コーティングの耐摩耗性試験標準方法
- ASTM D1630 ゴム特性の標準試験方法 - 耐摩耗性（履物摩耗試験機）[8]
- ASTM D2228 ゴム特性の標準試験方法 - ピコアブレーダー法による相対摩耗抵抗[9]
- ASTM D3389 コーティング布の耐摩耗性試験標準方法（回転式プラットフォーム摩耗試験機）[10]
- ASTM D4060 タバー摩耗試験機による有機コーティングの耐摩耗性試験方法[11]
- ASTM D4158 繊維製品の耐摩耗性に関する標準ガイド]、[12]
- ASTM D4966 繊維製品の耐摩耗性に関する標準試験方法
- ASTM D5181 GA-CAT 総合摩耗試験機による印刷物の耐摩耗性に関する標準試験方法
- ASTM D5264 サザーランド摩擦試験機による印刷物の耐摩耗性試験の標準規格[13]
- ASTM D5963 ゴム特性の標準試験方法 - 耐摩耗性（回転ドラム研磨機）[14]
- ASTM D6279 高光沢コーティングの摩擦摩耗傷耐性の標準試験方法
- ASTM D7428 マイクロデバル装置による細骨材の摩耗劣化耐性の標準試験方法
- ASTM F1486 オフィス製品から生成された画像の耐摩耗性と耐汚れ性の測定に関する標準規格
- ASTM F1978 テーバー摩耗試験機を用いた金属溶射皮膜の耐摩耗性測定の標準試験方法[15]
- ASTM G56 インク含浸布プリンタリボンおよびその他のウェブ材料の摩耗性に関する標準試験方法[16]
- ASTM G65 乾燥砂/ゴム車輪装置を用いた摩耗測定の標準試験方法[17]
- ASTM G75 スラリー研磨性（ミラー数）および材料のスラリー研磨応答（SAR数）の測定のための標準試験方法[18]
- ASTM G81 ジョークラッシャーガウジング摩耗試験の標準試験方法[19]
- ASTM G99 ピンオンディスク装置による摩耗試験の標準試験方法[20]
- ASTM G105 湿式砂/ゴム車輪摩耗試験の実施に関する標準試験方法[21]
- ASTM G132 ピン摩耗試験の標準試験方法[22]
- ASTM G171 ダイヤモンド針を用いた材料の引っかき硬度の標準試験方法[23]
- ASTM G174 研磨ループ接触による材料の耐摩耗性を測定するための標準試験方法[24]
ディン
- DIN 53516 ゴムおよびエラストマーの試験；耐摩耗性の測定[9]
ISO
- ISO 4649 加硫ゴムまたは熱可塑性ゴム - 回転円筒ドラム装置を用いた耐摩耗性の測定[25]
- ISO 9352 プラスチック - 研磨ホイールによる耐摩耗性の測定[26]
- ISO 28080 超硬合金 -- 超硬合金の摩耗試験[27]
- ISO 23794 加硫ゴムまたは熱可塑性ゴム -- 摩耗試験 -- ガイダンス[28]
- ISO 21988:2006 耐摩耗鋳鉄。分類
- ISO 28080:2011 超硬合金。超硬合金の摩耗試験
- ISO 16282:2008 高密度成形耐火製品の試験方法。常温での耐摩耗性の測定
- JIS A 1121 ロサンゼルス試験機による粗骨材の耐摩耗性試験方法[29]
- JIS A 1452 建築材料及び建築構造部分の摩耗試験方法（落砂法）[30]
- JIS A 1453 建築材料及び建築構造部分の摩耗試験方法（研磨紙法）[31]
- JIS A 1509-5 セラミックタイルの試験方法 － 第5部：素焼き床タイルの耐摩耗性の試験方法[32]
- JIS A 1509-6 セラミックタイル試験方法 － 第6部：施釉床タイルの表面摩耗抵抗の測定方法[33]
- JIS C 60068-2 環境試験 - 第2部：試験 - 試験Xb：指と手の摩擦によるマーキングと文字の摩耗[34]
- JIS H 8682-1 アルミニウム及びアルミニウム合金の陽極酸化皮膜の耐摩耗性試験方法 － 第1部：車輪摩耗試験[35]
- JIS H 8682-2 アルミニウム及びアルミニウム合金の陽極酸化皮膜の耐摩耗性試験方法 － 第2部：研磨剤噴射試験[36]
- JIS H 8682-3 アルミニウム及びアルミニウム合金の陽極酸化皮膜の耐摩耗性試験方法 － 第3部：砂落下摩耗試験[37]
- JIS K 5600-5-8 塗料試験方法 － 第5部：塗膜の機械的性質 － 第8節：耐摩耗性（回転研磨紙ホイール法）[38]
- JIS K 7204 プラスチック－研磨ホイールによる耐摩耗性の試験方法[39]
参照
- 摩耗（地質学） – 侵食のプロセス
- 研磨材 – 摩擦によって物体を形作ったり仕上げたりするのに使用される粗い材料
- 研磨ブラスト – 表面をマーキングまたは洗浄する方法
- アーチャード方程式 – 摩耗を説明するために使用されるモデル
- 侵食 – 土や岩石を除去する自然のプロセス
- 摩耗 – 固体表面における材料の損傷、徐々に除去、または変形
参考文献
- ^ Archard, JF (1953-08-01). 「平面表面の接触と摩擦」. Journal of Applied Physics . 24 (8): 981– 988. Bibcode :1953JAP....24..981A. doi :10.1063/1.1721448. ISSN 0021-8979.
- ^ 「ARDLで利用可能な研磨方法」。2013年1月20日時点のオリジナルよりアーカイブ。2012年10月20日閲覧。
- ^ S. Grynko、「Material Properties Explained」（2012年）、ISBN 1-4700-7991-7、p. 2。
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- ^ 「JSA Web Store - JIS K 5600-5-8:1999 塗料試験方法－第5部：塗膜の機械的性質－第8節：耐摩耗性（回転研磨紙付きホイール法）」。www.webstore.JSA.or.jp 。 2017年5月18日閲覧。
- ^ 「JSA Web Store - JIS K 7204:1999 プラスチック－研磨ホイールによる摩耗抵抗の求め方」。www.webstore.JSA.or.jp 。2017年5月18日閲覧。
さらに読む
- 「製造における摩耗プロセス」、Badahur および Magee、ASTM STP 1362、1999