A substituição de metais por plásticos na fabricação de peças submetidas ao desgaste por atrito apresenta as seguintes vantagens:

• Redução de peso • Amortecimento de choques e vibrações • Menor consumo de energia para a movimentação • Resistência à abrasão • Redução de ruído • Liberdade na concepção e no projeto das peças • Redução do custo de fabricação pelo aumento de produtividade obtido com o processo de moldagem

Por outro lado, algumas desvantagens e limitações também podem ser apontadas, em alguns casos:
• Menor resistência mecânica e térmica
• Menor dureza superficial

Para tirar proveito das vantagens enumeradas e, ao mesmo tempo, neutralizar as desvantagens e limitações do plástico, a PEPASA formula compostos, incorporando aditivos lubrificantes, reforços ou cargas diversas, assegurando excelente balanço de propriedades.

Sensíveis incrementos da resistência ao desgaste e ao atrito são obtidos com a utilização de PTFE, Silicone, Bissulfeto de Molibdênio e Grafite.

As propriedades mecânicas e térmicas são aumentadas com o emprego de reforços como a fibra de vidro e de carbono.
Outras cargas e aditivos permitem a obtenção de compostos com propriedades ajustadas às condições de trabalho das peças móveis projetadas.

Para determinar o desgaste e o atrito que ocorrem em superfícies móveis em contato, são utilizados aparelhos onde anéis do material a ser testado são colocados em contato com anéis de aço com 12 a 16 micro-polegadas de acabamento e dureza Rockwell "C" entre 18 e 22, submetidos a uma carga (F), girando a uma Velocidade (V).

0 anel de plástico possui um ressalto e a duração do teste varia em função do tempo (T) necessário para assegurar contato integral de 360 graus entre o anel metálico e a superfície do plástico a ser testado.

A velocidade (V) e a carga (F) utilizadas são registradas. A perda de peso resultante do desgaste sofrido é determinada em balança analítica onde são pesados os anéis de plástico antes e depois de submetidos ao desgaste. 0 volume desgastado (D) é calculado, em cm³, como segue:

Este volume é proporcional a carga (Força F) qual atua sobre a superfície multiplicada pelo espaço percorrido (E):
D= F E (2)

Como o especo (E) é igual a Velocidade (V) multiplicada pelo tempo (T), tem-se:
D=FVT(3)

0 desgaste (D) é medido e calculado conforme a equação (1). A Força (F), a Velocidade (V) e o Tempo (T) são igualmente conhecidos durante a realização dos testes.

Para que a equação (3) se transforme em uma igualdade, torna-se necessária a introdução de um fator de.proporcionalidade "K", obtendo-se:
D = KFVT(4)

0 fator K de proporcionalidade é um fator de desgaste qual varia com a natureza dos materiais plásticos e qual pode ser calculado pela fórmula seguinte, obtida a partir da equação (4):
K=   D
       FVT

Onde:
D = Volume de desgaste (em cm³)
F = Força aplicada (em kgf)
V =
D = Velocidade (em cm/min) T = Tempo (em horas)

• A natureza do material plástico
• Acabamento superficial da peça e sua dureza
• O projeto
• Fatores ambientais, como a temperatura, entre outros

Erros podem ser cometidos se as formulas forem empregadas sem levar em conta todos os fatores envolvidos. Mas a utilização do Fator "K", como elemento de comparação entre materiais nas mesmas condições operacionais, auxilia bastante e de forma confiável no processo de seleção.

Fibra de Vidro

Aumento de:
• Condutividade térmica
• Temperatura de deflexão
• Resistência ao Desgaste
• Resistência a fadiga e a fluência ("creep")
• Propriedades Mecânicas

Aumento de:
• Desgaste da superfície sobre a qual a peça móvel se desloca
• Coeficiente de atrito

Fibra de Carbono

Aumenta substancialmente:
• Propriedade Mecânicas
• Resistência ao desgaste
• Resistência à fadiga e à fluência ('creep')
• Rigidez
• Condutividade Térmica

Reduz:
• Coeficiente de atrito
• Desgaste da superfície de apoio e de deslizamento da peça móvel
• Resistividade elétrica (volumétrica e superficial), facilitando a dissipação de cargas estáticas geradas por atrito

• Preço elevado em comparação com o da fibra de vidro
• Cor obrigatoriamente preta do material

PTFE

Sensível aumento da resistência ao desgaste e ao atrito.
Formação de um filme de alta lubricidade sobre a superfície de contato e apoio.

Redução de algumas propriedades mecânicas.
Eficiência reduzida como lubrificante na fase de partida e em condições de alta velocidade.

Silicone

Compatibilidade limitada com grande número de resinas com as quais forma ligas parciais, ao mesmo tempo em que migra para a superfície.
Migração para superfície do composto, assegurando a formação continua de um filme de alta lubricidade o Confere excepcional resistência ao desgaste sob condições de partida e alta velocidade. (onde o PTFE não é tão eficiente quanto seria desejável)

Eliminação por migração, em intervalos de tempo não muito prolongados, em caso de dosagem incorreta.

PFTE / Silicone

As do PTFE associadas com as do silicone dá lugar a materiais com excepcionais propriedades de resistência abrasão e baixos coeficientes de atrito, aumentando a eficiência em condições de partida e de alta velocidade

Bissulfeto de Molibdênio

Redução do desgaste superficial        
Redução dos coeficientes de atrito     
Nucleação de resinas poliamídicas, alterando a configuração molecular gerando cristalinidade muito fina e regular.
Alta cristalinidade na superfície das peças em Nylon, mesmo quando injetadas em moldes frios, garantindo a formação de uma camada externa altamente resistente a abrasão

Cor escura (cinza chumbo)
Eficiência moderada em materiais cristalinos ou semi-cristalinos, com exceção do Nylon, no qual introduz melhoras substanciais.
Eficiência praticamente nula em materiais amorfos .

Grafite

Redução do desgaste superficial        
Redução dos coeficientes de atrito
Excelente performance na lubrificação de resinas amorfas que operam submersas em água.
Quando com cargas minerais em polímeros amorfos, aumenta a precisão dimensional e a resistência ao desgaste, especialmente em meios aquosos

Cor (cinza escuro)
Pode afetar propriedades mecânicas se inadequadamente selecionado ou dosado.

Plástico x Metal

Se a peça em plástico lubrificado se desloca sobre uma superfície metálica, o fator de desgaste variará de acordo com a natureza, a dureza e o acabamento superficial do metal.

Quanto maior a dureza do metal, menor o fator de desgaste.

Por outro lado, a rugosidade superficial do metal afeta sensivelmente o desgaste de peças plásticas lubrificadas com PTFE.

Uma rugosidade excessiva desgasta o plástico muito rapidamente, impedindo a formação do indispensável filme lubrificante superficial. Por outro lado, com a ausência de rugosidade (peça excessivamente lisa), não há o desgaste inicial que também é necessário para causar o afloramento do PTFE e a formação do filme lubrificante.

A rugosidade ideal se situa entre 12 e 18 RMS (micro polegadas), podendo ficar ligeiramente abaixo ou acima desses limites.

Plástico x Plásticos

Quando um plástico não lubrificado se movimenta em contato com o mesmo tipo de plástico, há um grande acréscimo do fator de desgaste. Somente em condições de baixas velocidades e pressões é aceitável o uso de resinas idênticas na moldagem de peças móveis em contato.

O fator de desgaste do Nylon x Nylon ou do Acetal x Acetal é, por exemplo, muito superior ao do Nylon x Acetal. A adição de reforços e lubrificantes permite o uso de resinas similares na moldagem de partes móveis em contato entre si.