Ketahanan aus poros baja presisi adalah indikator kinerja kritis yang secara langsung menentukan masa pakai, stabilitas operasional, dan keandalan mereka dalam aplikasi presisi tinggi. Berikut ini adalah analisis rinci dari faktor-faktor, mekanisme, dan peningkatan yang berkaitan dengan ketahanan aus mereka:
1. Faktor-faktor yang mempengaruhi wear resistance
Pemilihan bahan
baja kromium karbon tinggi (misalnya, SUJ2 / GCr15): Banyak digunakan untuk pengerasannya yang tinggi dan kemampuan untuk mencapai kekerasan hingga HRC 60 - 62 setelah perlakuan panas.
Stainless steel (misalnya, SUS440C, SUS304): Menawarkan ketahanan korosi di samping ketahanan aus sedang (kekerasan hingga HRC 58 - 60 untuk kelas martensitic).
Baja Case-hardened (misalnya, 20Cr, 20CrMnTi): Pengerasan permukaan melalui karburisasi atau nitriding menciptakan lapisan tahan aus (≥ HRC 58) sambil mempertahankan inti yang tangguh.
Kekerasan permukaan (Surface Hardness)
Kekerasan secara langsung berkorelasi dengan ketahanan aus (wear resistance). Poros baja presisi biasanya memerlukan kekerasan permukaan ≥ HRC 58 untuk menahan aus abrasif.
Teknik-teknik seperti pengerasan induksi atau pelapisan krom (900 - 1200 HV) lebih meningkatkan kekerasan permukaan.
Permukaan selesai
Permukaan yang halus (Ra ≤ 0,2 μ m) mengurangi gesekan dan meminimalkan keausan perekat.
Presisi penggilingan dan pemolesan menghilangkan mikro-asperities yang dapat mempercepat keausan.

2. Mekanisme dari wear resistance
Abrasive wear resistance (Ketahanan aus abrasif)
Lapisan krom keras atau nitrida menahan penetrasi oleh partikel abrasif (misalnya, Debu, chip logam).
Contoh: Dalam poros panduan alat mesin CNC, pelapisan krom (ketebalan 3 - 5 μ m) mencegah abrasi dari memotong puing-puing.
Adhesive wear resistance (Ketahanan memakai perekat)
Permukaan gesekan rendah (misalnya dicapai dengan pelapisan krom keras atau lapisan DLC) mengurangi kontak logam-ke - logam dan mencegah transfer material.
Contoh: Dalam sistem injeksi bahan bakar otomotif, poros baja presisi dilapisi menghindari adhesi material di bawah geser tekanan tinggi.
Kelelahan memakai ketahanan
Resistance to cyclic loading sangat penting untuk aplikasi gerakan reciprocating.
Tekanan residual kompresif dari proses peening shot atau rolling menghambat propagasi retak.

3. Peningkatan untuk ketahanan wear
Perawatan permukaan (Surface Treatment)
Plating krom keras: Menyediakan lapisan kekerasan 900 - 1200 HV dan koefisien gesekan rendah. Ketebalan biasanya berkisar antara 5 - 30 μ m.
Nitriding / Nitrocarburizing: Membentuk lapisan yang mengeras (≥ 800 HV) dengan sifat tribologi yang sangat baik.
Deposisi uap fisik (PVD): Lapisan seperti TiN (Titanium Nitride) atau CrN (Chromium Nitride) menawarkan kekerasan ekstrim (2.000 - 3.000 HV).
Pengobatan panas (heat treatment)
Melalui pengerasan: Untuk baja karbon, quenching dan tempering mencapai kekerasan tinggi yang seragam (HRC 58 - 62).
Case pengerasan: Untuk baja karbon rendah, pengerasan permukaan melalui karburisasi menciptakan kasus tahan aus (0,5 - 2 mm dalam) sambil mempertahankan ketangguhan inti.
Optimalisasi Lubricasi (Lubrication Optimization)
Poros baja presisi sering mengintegrasikan alur pelumasan atau pori-pori mikro untuk mempertahankan pelumas.
Self-lubricating coating (misalnya, PTFE-based) mengurangi gesekan dalam kondisi pelumasan kering atau batas.

4. Pengujian dan validasi (testing and validation)
Taber abrasive test: Mengukur penurunan berat badan setelah siklus kontak abrasif.
Uji Pin-on - disk: Kuantifikasi koefisien gesekan dan tingkat aus dalam kondisi terkontrol.
Pengujian lapangan: Mensimulasikan kondisi dunia nyata (misalnya, reciprocation berkecepatan tinggi dalam peralatan otomatisasi).

5. Aplikasi yang menuntut ketahanan aus yang tinggi
Sistem gerak linier: Panduan poros dalam robot industri yang membutuhkan > 10.000 jam operasi bebas perawatan.
Silinder hidrolik / pneumatik: Batang piston yang mengalami kontaminan abrasif dalam mesin konstruksi.
Instrumen presisi: Poros dalam perangkat optik atau pengukuran di mana bahkan keausan tingkat mikron menyebabkan kehilangan akurasi.

6. Strategi Pencegahan Kegagalan
Pelumasan reguler: Menggunakan minyak atau lemak viskositas tinggi untuk membentuk film pelindung.
Sistem penyegelan: Mencegah partikel abrasif dari memasuki antarmuka geser (misalnya, dengan Wiper Seals).
Pasangan material: Mencocokkan poros dengan bantalan aus rendah (misalnya, PTFE-lined bushings).