La tribologia, per definizione, è la scienza che studia l’attrito, la lubrificazione e l’usura. È un’unione di due parole: tribos, che si traduce in attrito, e logos, che significa studio o scienza. Quindi, in termini letterali, la tribologia è lo studio scientifico dell’attrito e delle sue leggi. Parliamo, quindi, di tutte le problematiche che nascono dal moto tra due superfici sotto sforzo.
Per spiegare al meglio il tema in questione, è bene chiarire gli argomenti trattati da questa scienza.
ATTRITO
L’attrito è una forza che si oppone al movimento o moto di un corpo, in riferimento alla superfice in cui si trova. Esistono diverse tipologie di attrito:
Attrito radente
L’attrito radente si genera quando due superfici scivolano l’una sull’altra. Le superfici che generano l’attrito in questione vengono chiamate scabre. L’attrito radente può essere statico o dinamico. Si definisce attrito statico una forza che impedisce a corpi su una superfice scabra di muoversi, fino a quando la forza non supera una determinata soglia; quando la forza supera questa soglia, l’attrito cessa.
Dinamico, invece, quando un corpo scivola su una superfice, quindi è già in movimento, e rappresenta una resistenza che si oppone ad esso.
Attrito Volvente
La forza di attrito volvente si manifesta quando due corpi non perfettamente elastici rotolano, senza strisciare, l’uno sull’altro.
Attrito Viscoso
E la forza che si oppone al moto di un corpo in modo proporzionale alla sua velocità, quando il movimento del corpo avviene in un fluido
LUBRIFICAZIONE
La lubrificazione è processo, che implica l’uso di una sostanza (generalmente liquida) che posta tra due superfici ne riduce l’attrito e l’usura. La lubrificazione può essere eseguita manualmente o in modo automatico:
-
- Lubrificazione manuale: comporta l’intervento di un tecnico con una pistola per grasso o uno strumento simile.
- Lubrificazione automatica: viene utilizzato per emettere una certa quantità al momento e punto giusto, durante il funzionamento della macchina.
USURA
L’usura è un processo che produce danneggiamento o rimozione di materiale da una superfice solida a seguito di scivolamento, rotolamento o urto contro un altro corpo.
L’usura può essere suddivisa in quattro categorie:
-
-
- Abrasione: asportazione superficiale di materiale, provocata da azioni di attrito ripetute nel tempo, ad esempio gli pneumatici degli autoveicoli.
- Adesione: fenomeno in cui due corpi in contatto si attraggono e tendono a rimanere attaccati l’un l’altro.
- Fatica superficiale: danneggiamento superficiale dato da un ripetuto contatto di rotolamento.
- Tribossidazione: corrosione che nasce a seguito di vibrazioni, le quali creano piccoli movimenti di attrito tra due corpi.
-
APPLICAZIONI E SETTORI
La tribologia, con le sue numerose applicazioni riguarda molti settori.
Tra le diverse applicazioni queste troviamo:
Nanotribologia, grazie alle nuove attrezzature di misurazione, è possibile studiare l’attrito su scala atomica. La nanotribologia ha, appunto, lo scopo di spiegare le leggi dell’attrito e definirne le sue proprietà nanoscopiche.
Biotribologia, tratta l’usura nel campo medico, quindi la analizza su protesi e apparecchi biomedici, come il pacemaker.
Tribologia Industriale, si concentra sui meccanismi industriali, in particolare sui cuscinetti, i quali sono dispositivi meccanici utilizzati per limitare l’attrito tra due superfici in movimento.
Tribologia Spaziale, studia le difficoltà che si possono presentare nello spazio, quindi ad esempio escursioni termiche alle basse pressioni, gestione della presenza di meteoriti solari e altre casistiche simili. Diversa dalle altre, in quanto le condizioni spaziali sono diverse da quelle sulla terra, un banale esempio è relativo alla lubrificazione, la quale, date le basse pressioni, non può essere liquida, ma è preferibile solida.
Ecotribologia, ci si riferisce ad un risparmio economico e un miglioramento delle condizioni ambientali, grazie alle nuove tecnologie e materiali utilizzati in campo tribologico
Fonti
Leggi dell’attrito di strisciamento, L. D. A. Richiami di Tribologia.
Boniardi, M. V., Casaroli, A., & Tagliabue, C. (2013). Fenomeni di danneggiamento dei materiali metallici dovuti all’esercizio (Failure Analysis).
Pujia, A., & Calabrese, C. (2008). Adesione. ATTUALITA’ODONTOSTOMATOLOGICHE