Fricción - Polímeros termoplásticos, elastómeros y aditivos

La fricción es un fenómeno extremadamente complejo. El tratamiento fundamental más simple parte de la suposición de que las superficies, en contacto entre sí, son rugosas en una microescala, de modo que el área de contacto real es muy pequeña.

Las superficies se presionan juntas con una fuerza N, y se tocan entre sí sobre un área A. Por lo tanto, la tensión normal en la superficie de contacto es N/A. Este valor puede considerarse como el límite elástico del material, σy, entonces σy = N / A y A = N / σy. Durante un movimiento deslizante, los puntos de contacto, donde las dos superficies están soldadas entre sí, se rompen continuamente, luego se reforman; esto requiere una fuerza τb · A, en la que τb es la resistencia al corte del material. Esta es la fuerza de fricción,  F = τb · A = µ · N, donde µ es el coeficiente de fricción. Esto lleva a una expresión muy simple para µ:

µ = τb / σy

Sin embargo, hay, como siempre, complicaciones: tanto τb como σy son funciones del tiempo (viscoelasticidad) y la temperatura. En particular, el efecto de la temperatura es importante; La continua deformación plástica produce localmente una alta disipación de calor que, debido a la baja conducción de calor de los polímeros, no se transporta al medio ambiente.