Kebanyakan gear boleh terjejas oleh fenomena yang dikenali sebagai hakisan mikro. Keadaan ini berlaku apabila retakan mikroskopik terbentuk pada gear dan melalui masa serta tekanan, ia menghasilkan lubang mikroskopik. Lubang-lubang ini akan semakin membesar dan akhirnya pecah. Ini boleh menjadi mod kegagalan utama bagi gear.
Hakisan Mikro secara umumnya berlaku di bawah pelinciran elastohidrodinamik (EHL). Apabila ketebalan filem minyak di bawah EHL menjadi terlalu nipis di kawasan pitchline gear, asperiti permukaan akan mula bersentuhan. Apabila asperiti ini bersentuhan antara permukaan yang bertentangan dan di bawah beban tinggi, ia menyebabkan deformasi elastik atau plastis, yang membawa kepada hakisan mikro.
Keletihan permukaan sangat serupa. Di bawah pelinciran elastohidrodinamik, keletihan permukaan sering disebabkan oleh lekukan pada permukaan akibat partikel keras atau lembut. Lekukan pada permukaan ini membentuk apa yang dikenali sebagai “berm” (bonggol). Dari masa ke masa dan dengan beban berulang yang tinggi, lubang akan terbentuk di tempat-tempat di mana permukaan terpecah. Dengan beban yang berterusan, lubang-lubang ini akan semakin besar.
Kesan-kesan
Kelesuan permukaan dan hakisan mikro dipengaruhi oleh pelincir yang digunakan, termasuk minyak asas, aditif, pemilihan kelikatan, dan pencemaran partikel. Walaupun hakisan mikro atau kelesuan permukaan boleh berlaku dengan pelincir minyak sintetik atau mineral, minyak sintetik memberikan perlindungan yang lebih baik pada suhu yang lebih tinggi berbanding minyak mineral dengan gred kelikatan dan pakej aditif yang sama. Ini kerana minyak sintetik mempunyai indeks kelikatan yang lebih tinggi. Dalam erti kata lain, kelikatan minyak sintetik berubah lebih sedikit apabila suhu meningkat.
Walaupun aditif tekanan melampau (EP) sering diperlukan, dalam sesetengah kes, ia boleh menjadi sangat agresif secara kimia kepada permukaan dan menyebabkan hakisan mikro. Aditif jenis ini juga menjadi lebih aktif pada suhu yang lebih tinggi. Sesetengah penyelidik mendakwa bahawa minyak yang tidak mengandungi aditif EP akan menunjukkan rintangan maksimum terhadap hakisan permukaan. Keupayaan minyak untuk melindungi daripada hakisan mikro boleh ditentukan menggunakan ujian FZG FVA 54.
Minyak berkelikatan tinggi juga mempunyai rintangan yang lebih baik terhadap hakisan mikro disebabkan oleh filem EHL yang lebih tebal. Walau bagaimanapun, menggunakan kelikatan yang lebih tinggi tidak semestinya pilihan terbaik kerana ia boleh menyebabkan suhu operasi yang lebih tinggi, kehilangan tenaga, dan/atau kadar pengoksidaan minyak yang meningkat.
Sentuhan Berisiko Tinggi
Di mana-mana sahaja sentuhan secara bergolek berlaku dalam mesin, terdapat potensi untuk hakisan mikro dan kelesuan permukaan. Ini termasuk galas elemen bergolek (berada di dasar raceway). Gear juga mempunyai sentuhan bergolek yang biasanya berlaku di sekitar pitchline. Cam dan roller adalah contoh lain di mana sentuhan bergolek berlaku dan berpotensi menyebabkan kelesuan permukaan serta hakisan mikro.
Partikel yang lebih besar daripada ketebalan filem EHL boleh terperangkap di antara permukaan akibat tindakan bergolek. Sebaik sahaja partikel ini berada di kawasan sentuhan, mereka akan dikenakan tekanan sentuhan yang sangat tinggi. Partikel yang mempunyai kekuatan mampatan yang lebih rendah di bawah tekanan sentuhan ini boleh pecah menjadi kepingan yang lebih kecil, dengan sebahagiannya tertanam ke dalam permukaan dan sebahagiannya melewati zon sentuhan. Partikel yang lebih keras dan lebih besar daripada ketebalan filem EHL boleh melalui zon sentuhan dengan menyebabkan lekukan pada permukaan yang lebih lembut. Seperti yang disebutkan sebelum ini, lekukan-lekukan ini membentuk “berm” (bonggol) dan, dari masa ke masa, dengan lebih banyak tekanan sentuhan, ia boleh terkeluar daripada permukaan.
Mengawal Hakisan Mikro dan Kelesuan Permukaan
Memilih kelikatan yang tepat adalah penting untuk mengurangkan hakisan mikro dan kelesuan permukaan. Beban yang lebih tinggi memerlukan kelikatan yang lebih tinggi, sementara beban yang lebih rendah membolehkan penggunaan kelikatan yang lebih rendah.
Kelajuan juga memberi kesan kepada hakisan mikro dan kelesuan permukaan. Pada kelajuan yang lebih rendah, ketebalan filem akan berkurangan. Begitu juga, pada kelajuan yang lebih tinggi, ketebalan filem boleh meningkat. Ini adalah faktor lain untuk dipertimbangkan semasa memilih kelikatan yang betul untuk aplikasi anda.
Suhu operasi juga memainkan peranan dalam hakisan mikro dan kelesuan permukaan Apabila suhu meningkat di kawasan sentuhan, kelikatan minyak akan menurun dan ketebalan filem akan berkurang. Apabila suhu meningkat, pelincir dengan kelikatan yang terlalu rendah akan menjadi lebih nipis dan tidak memberikan perlindungan yang mencukupi, yang menyebabkan kadar hakisan mikro dan kelesuan permukaan meningkat. Jika minyak EP digunakan, aditif EP menjadi lebih reaktif pada suhu yang lebih tinggi dan boleh memberikan perlindungan daripada haus-lekat (adhesive wear).
Tentunya, kelikatan yang terlalu tinggi juga boleh menghasilkan haba yang berlebihan. Haba yang dihasilkan oleh kelikatan yang terlalu tinggi akan mempercepatkan pengoksidaan minyak. Jika analisis minyak tidak dilakukan untuk menentukan hayat guna yang tinggal dan memicu keperluan untuk penukaran minyak, minyak akan rosak dan tidak memberikan perlindungan yang mencukupi.
