在轮胎滚动、工业输送带运转、鞋底与地面摩擦等场景中,材料的耐磨性能直接决定了其使用寿命与可靠性。阿克隆磨耗试验机作为专门用于量化硫化橡胶、塑料等材料耐磨性能的标准化设备,通过模拟实际工况下的摩擦过程,为材料研发、生产质量控制及工艺优化提供关键数据支持。其技术原理的科学性、应用场景的广泛性及产业价值的显著性,共同推动了材料科学领域的高质量发展。

一、工作原理:多维度模拟摩擦场景
阿克隆磨耗试验机的核心原理是通过控制试样与砂轮的接触角度、法向载荷及摩擦行程,量化材料的磨损体积或质量损失。具体工作机制包含以下环节:
1.试样制备与固定
将待测材料(如橡胶、塑料)加工成长条状试片(通常宽12.7±0.2mm、厚3.2±0.2mm),经打磨处理后粘接于特制胶轮(直径约68mm、硬度75-80邵尔A型)表面。试样需符合GB/T 1689标准,确保表面平整且无杂质,以消除加工痕迹对测试结果的影响。
2.接触参数控制
倾斜角设定:通过精密调节装置设定试样与砂轮的接触角度(0°-45°可调)。例如,轮胎测试常用15°或25°倾斜角,以模拟实际滚动摩擦场景。
法向载荷施加:借助砝码或液压系统,对试样施加垂直方向的恒定压力(如26.7N),使接触面产生预设摩擦力。
砂轮驱动:电机驱动标准砂轮(通常为φ150mm×32mm陶土黏合砂轮)以恒定转速(76±2r/min)旋转,同时胶轮轴以34±1r/min反向旋转,形成相对运动。
3.摩擦过程量化
试样与砂轮表面持续接触并发生相对滑动摩擦,通过摩擦行程(标准为1.61km)逐步磨损试样表面。测试前后精确称量试样质量,计算质量损失(单位:g),或通过磨痕体积法测量磨损体积(单位:cm³)。
二、操作流程:标准化步骤确保数据可靠性
1.试样安装与预磨
将制备好的试样粘接于胶轮表面,确保无张力且接头平滑过渡(呈45°角对接)。
固定胶轮轴,启动设备进行预磨(约15-20分钟),去除表面杂质并稳定摩擦状态。
2.正式测试与数据采集
预磨后取下试样,清洁胶屑并称重。
重新固定试样,设定摩擦行程(如3418转对应1.61km),启动正式测试。
测试完成后再次称重,代入公式计算磨耗体积。
3.环境与参数控制
在恒温恒湿环境中进行测试,部分机型可模拟高温、高湿等极端条件。
支持倾斜角(0°-45°)、载荷(26.7N±0.5%)及砂轮转速的灵活调整,适配不同材料测试需求。
三、技术特性:高精度与多功能并重
1.测量精度保障
采用先进传感器与精密机械结构,结合数字设定磨耗次数、自动停机功能,减少人为误差。例如,砂轮表面配备毛刷实时清除磨屑,避免摩擦一致性波动。
2.测试模式多样化
支持干磨、湿磨、砂轮磨等多种模式,覆盖金属、非金属及复合材料的测试需求。例如,轮胎制造中通过15°倾斜角和26.7N负荷评估胎面胶耐磨性,而输送带测试可能采用25°倾角检测低磨耗量材料。
3.自动化与智能化
配备直观数字控制面板或计算机软件,用户可轻松设置参数、监控过程并获取结果。部分机型实现全流程自动化,显著提升测试效率。
四、应用领域:覆盖工业全链条
1.轮胎与橡胶制品
模拟轮胎与路面摩擦,优化配方以延长寿命;测试战车履带用高耐磨橡胶的耐久性。
2.工业部件
验证输送带、密封件的长期耐磨性,评估矿业振动筛网的筛分效率与寿命。
3.日用消费品
快速测试鞋底橡胶、皮革制品及织物的耐磨性,缩短研发周期并提升市场竞争力。
4.生产工艺优化
通过预磨与正式测试双阶段设计,确保数据稳定性,辅助材料配方改进与质量控制。
五、产业价值:推动材料科学高质量发展
阿克隆磨耗试验机通过标准化参数设计(如倾斜角、负荷、砂轮规格),确保了跨行业数据的可比性与可靠性。其应用不仅限于实验室研发,更深入到生产质量控制、故障预防及教学培训等领域。例如,在航空航天领域,该设备为关键部件的耐磨设计提供数据支撑;在教育领域,则成为培养学生实践能力的核心工具。
作为材料耐磨性能评估的核心工具,阿克隆磨耗试验机以科学的工作原理、规范的操作流程及广泛的应用场景,持续推动着材料科学的创新与产业升级。