Los sellos elastoméricos tienden a fallar debido a la abrasión durante el deslizamiento contra superficies ásperas. En esta investigación se ha estudiado el desgaste abrasivo de dos cuerpos de los elastómeros de sellado en condiciones secas y lubricadas. Se ha utilizado un probador de desgaste abrasivo de dos cuerpos para investigar el desgaste abrasivo de los elastómeros bajo diferentes parámetros de prueba. Este aparato de prueba alterna una muestra elastomérica rectangular contra un papel abrasivo envuelto alrededor de la superficie circunferencial de una rueda. Las muestras se pesaron utilizando una balanza precisa antes y después de las pruebas para cuantificar el desgaste abrasivo. Los experimentos se han llevado a cabo con carga normal variable y tamaño de abrasivo en condiciones secas y lubricadas. Se ha estudiado la influencia de dos lubricantes diferentes, incluido un éster sintético y un aceite mineral, junto con los parámetros de ensayo sobre el desgaste abrasivo. Los resultados muestran que, dependiendo del material, lubricante, tamaño del abrasivo, carga normal y duración de la prueba, el desgaste abrasivo de los elastómeros puede aumentar o disminuir en presencia de lubricantes, sin embargo, en la mayoría de los casos, el desgaste abrasivo en la condición lubricada es mayor. más alto que el de la condición seca. La influencia del lubricante en el aumento del desgaste abrasivo es más significativa cuando se utiliza un abrasivo fino. El aumento del desgaste abrasivo en presencia del éster sintético es más pronunciado que en presencia del aceite mineral. El desgaste abrasivo de un material de sellado es un factor importante que a menudo limita la vida útil del sello. Puede deberse a muchas causas, incluidas partículas suspendidas en el aceite lubricante, residuos de desgaste debido a una lubricación inadecuada, productos de corrosión, polvo en el aire o un acabado de superficie áspero. Tales partículas pueden moverse libremente para desgastar ambas superficies mediante un mecanismo de desgaste abrasivo de tres cuerpos. También pueden incrustarse parcialmente en una de las superficies y actuar como una herramienta de corte, lo que da como resultado la abrasión de dos cuerpos de la otra superficie de contacto. La superficie de sellado metálica también puede desgastarse y volverse áspera por un mecanismo de desgaste corrosivo y luego desgastar el material de sellado por un mecanismo de desgaste abrasivo de dos cuerpos. Dado que la mayoría de los sellos funcionan en presencia de lubricantes durante su vida útil, la influencia de los lubricantes en los mecanismos de desgaste de los elastómeros tiene un papel importante en el rendimiento del sello. Se pueden identificar tres mecanismos diferentes de desgaste, incluido el desgaste abrasivo, el desgaste por fatiga y la formación de rodillos, cuando un elastómero se desliza contra una superficie de contacto dura. Cuando un elastómero se desliza contra una superficie de contacto dura con una textura afilada, se produce un desgaste abrasivo como resultado del desgarro de la superficie de deslizamiento del elastómero. El desgaste por fatiga ocurre en la superficie de un elastómero que se desliza contra proyecciones romas en la superficie de contacto dura. Cuando un elastómero altamente elástico se desliza contra una superficie lisa, se produce la formación de un rollo. En este tipo de desgaste, la alta fuerza de fricción corta una proyección en la superficie de goma, rasga y luego hace rodar la lengüeta en la dirección de deslizamiento. En la práctica, ocurre una combinación de tres formas de desgaste y es difícil separar la contribución de cada mecanismo al desgaste total. Cuando un caucho se desgasta por deslizamiento unidireccional, a menudo se forman conjuntos de crestas paralelas en la superficie del elastómero en ángulo recto con la dirección del movimiento que se han denominado "patrones de abrasión". Las superficies de elastómeros más duros, que se deslizan contra asperezas afiladas, presentan rayones paralelos a la dirección de deslizamiento. El mecanismo de abrasión que conduce a la formación de crestas se ha estudiado ampliamente. La mayoría de los experimentos previos sobre el mecanismo de formación de crestas se han llevado a cabo utilizando una configuración de contacto lineal. Otra clasificación introduce el desgaste de los elastómeros como resultado de dos procesos; ruptura mecánica local (desgarro) y descomposición de la red molecular a un peso molecular bajo (manchas). El producto de descomposición aceitoso que se forma durante el manchado protege el caucho subyacente del desgarro y, por lo tanto, disminuye la tasa de desgaste. Los experimentos muestran que la tasa de desgaste durante el manchado disminuye al introducir antioxidantes. La resistencia al aceite y al calor de los elastómeros tiene un papel importante en las aplicaciones de sellado. Cuando un elastómero y un fluido base se ponen en contacto entre sí, el material elastómero puede absorber el fluido base o el fluido base puede extraer constituyentes solubles del elastómero. El fluido base también puede reaccionar con el elastómero. La presencia de los grupos laterales polares en la cadena principal del elastómero aumenta la resistencia al aceite del polímero. La reticolazione limita anche il grado di rigonfiamento del polimero fornendo punti di collegamento che limitano la quantità di solvente che può essere assorbito nel polimero. Torbacke e Johansson hanno studiato la compatibilità del materiale di tenuta di alcuni fluidi adattati all'ambiente e l'hanno confrontata con quella di alcuni fluidi di base minerali e sintetici. I loro risultati mostrano che le proprietà meccaniche degli elastomeri di tenuta sono state deteriorate soprattutto in presenza di fluidi a base di esteri. Se il lubrificante può penetrare nella superficie del polimero, avrà un effetto negativo sul suo comportamento all'usura. Si ritiene che la rapida usura che ne risulta avvenga per incrinatura aggravata del polimero indebolito dal solvente durante il contatto con la controfaccia. Muhr et al. hanno studiato l'influenza della lubrificazione sull'abrasione della gomma da parte di una lama in contatto in linea. Hanno osservato che quando viene applicato un lubrificante, si sviluppa uno schema molto più fine e il tasso di abrasione è molto più basso, ma la forza orizzontale sulla lama non diminuisce in modo così drammatico. Chandrasekaran e Batchelor hanno studiato l'attrito e l'usura della gomma butilica che scorre su carta abrasiva in funzione della temperatura e del carico. Hanno condotto prove di scorrimento unidirezionale a secco e lubrificato e hanno riferito che la presenza di lubrificante riduce il coefficiente di attrito ma accelera l'usura a causa della degradazione chimica della gomma. L'abrasione dell'elastomero di tenuta è un fattore importante nel fallimento della tenuta e riduce la durata e la capacità di tenuta delle tenute. L'effetto della lubrificazione sui meccanismi di abrasione delle superfici degli elastomeri non è stato studiato bene. Questa ricerca mira allo studio dell'effetto della lubrificazione sull'abrasione di alcuni elastomeri di tenuta. Se ha utilizado un probador de desgaste abrasivo para estudiar el desgaste abrasivo seco y lubricado de algunos elastómeros seleccionados. Este probador consta de una plataforma en la que se monta la muestra y se mueve en vaivén contra un papel abrasivo envuelto alrededor de la superficie circunferencial de una rueda (ø50 mm × 12 mm de espesor). La rueda gira un pequeño ángulo al final de cada carrera para asegurar el roce del elastómero contra una superficie abrasiva fresca. La frecuencia de movimiento alternativo de la muestra de prueba fue de 60 cpm y la longitud de la carrera fue de 30 mm. Las pruebas se realizaron durante un total de 160 ciclos a temperatura ambiente (22 ± 2ºC). En las pruebas lubricadas, el aceite se inyectó en la contracara con una jeringa. Las probetas de caucho se lavaron en petróleo industrial durante 3 minutos con un limpiador ultrasónico, se secaron en estufa durante 20 minutos a 45ºC y luego se pesaron con una balanza de precisión (con una resolución de décimas de mg). Se repitió el mismo procedimiento después de ejecutar la prueba para cada muestra para cuantificar el desgaste abrasivo. Las superficies desgastadas y las partículas desgastadas recogidas se examinaron utilizando un microscopio óptico. Los materiales utilizados en este estudio fueron siete tipos diferentes de elastómeros de sellado, incluidos dos tipos de caucho de acrilonitrilo butadieno (NBR), dos tipos de caucho de acrilonitrilo butadieno hidrogenado (HNBR), dos tipos de caucho fluorado (FKM) y un caucho de acrilato (ACM) . En este estudio, se utilizaron especímenes de láminas elastoméricas rectangulares de 40 mm × 20 mm y 2 mm de espesor. Se han utilizado dos aceites lubricantes diferentes para investigar la influencia de la lubricación en el desgaste abrasivo. Se ha estudiado el desgaste abrasivo de los dos cuerpos de los elastómeros de sellado y la influencia de la lubricación. Los resultados muestran que en la mayoría de las condiciones, la lubricación aumenta el desgaste abrasivo de los elastómeros, sin embargo, en un elastómero probado que se desliza contra el abrasivo grueso, el desgaste abrasivo disminuyó en la condición lubricada. La investigación de las partículas y superficies desgastadas mostró que en la mayoría de los deslizamientos en seco de elastómeros contra abrasivos, las partículas desgastadas se aglomeran. Tal aglomeración puede reducir el contacto directo entre el elastómero y los abrasivos y no ocurre en presencia de un lubricante. La prevención de la aglomeración de las partículas desgastadas además del debilitamiento de la superficie del elastómero en presencia de un aceite, da como resultado un aumento del desgaste abrasivo. Los resultados muestran que la influencia de la lubricación en el aumento del desgaste abrasivo es más significativa cuando el elastómero se desliza contra abrasivos más finos. El aumento del desgaste abrasivo en presencia del éster sintético es más pronunciado que en presencia del aceite mineral.