Aşınma, genel olarak abrazyon, erozyon, adezyon ve yüzey yorulması olarak sınıflandırılmaktadır. Bu sınıflandırma, aşınan yüzeye gelen yük, aşındırıcı parçacığın boyutu ve türü, temas şekli ve temas geometrisi gibi etkenler dikkate alınarak yapılmıştır. En fazla aşınma kaybı, genellikle abrazyon aşınması türlerinde görülmektedir.

Aşınma, katı yüzeylerden olan malzeme azalması, malzeme kaybı ya da bu yüzeylerin kullanılmaz hale gelmesidir. İki yüzey yük altında kayma ve yuvarlanmaya maruz kaldığında sürtünme ve aşınma olaylarının meydana gelmesi kaçınılmazdır.

Makine elemanlarında en sık karşılaşılan aşınma türleri, abrazyon, erozyon, adezyon ve yüzey yorulması aşınmasıdır. Plastik teknolojilerinde kovan ve vida ile ilgili olarak en çok karşılaşılan aşınma türleri adezyon ve abrazyondur.

ABRAZYON

·Katı bir yüzeye karşı veya yüzey boyunca hareket eden sert parçacıkların yapmış olduğu aşınmadır.
·Karşılaşılan aşınma türlerinin %60'ı abrazyon aşınmasıdır.
·Abrazyona neden olan parçacık ya da parçacıklar aşınmaya maruz kalan yüzeyden daha serttir.
·Aşındırıcı parçacıkların yüzeyde yapmış olduğu hasar tipleri: kayma, yuvarlanma, tıraşlama, kesme, çizme, öğütme, zımparalamadır.

ADHEZYON

·İki katı yüzeyin aralarında yerel bir temas bağı oluşturarak yapışması söz konusudur.
·Yapışan yüzeylerin yük, hareket ve titreşim gibi sebeplerle birbirinden ayrılmakta ve beraberinde yüzeyden kütlesel olarak parçalar kopmaktadır.

KOVAN VİDA SİSTEMLERİNDE AŞINMA MEKANİZMASI

Kovan vida sistemlerinde kovan ile vida arasındaki temas ve sürtünmeden dolayı adezyon meydana gelirken, kovan vida içerisindeki hammaddenin yüzeylerle temasından dolayı ise abrazyonla aşınma meydana gelir. Ayrıca bu fiziksel aşınmaların yanı sıra, kimyasal olarak korozif etkiler dolayısı ile korozyon meydana gelir.
Aşınmaları engellemek için kovan vida sistemlerinde aşınma mekanizmalarını tek tek kendi içerisinde gözden geçirmeliyiz; 

Adhezif Aşınma
Yüzeyler ne kadar iyi işlenmiş ve parlatılmış olursa olsun, mikroskop altında incelendiğinde küçük çukurlar ve tepeciklerden meydana gelmiş bir yapı görünür. Düzgün zannettiğimiz bu yüzeylerdeki mikro bozukluklar aşınmanın meydana gelişinin sebebidir.
Birbirine temas eden iki yüzey arasında sürtünme ile meydana çıkan ısı, aslında iki yüzey arasında bir mikro kaynak oluşmasına sebep olur. Oluşan bu mikro kaynak sebebiyle yüzeylerde oluşan kopmalar ve çukurlaşmalar iki yüzeyin birbirine teması ve hareketi devam ettiği sürece devam eder.
Netice olarak: adhesif aşınma, her iki metalin birbirinin yüzeylerinde mikro kaynaklar yaratma kabiliyetlerinin yükseliğine ve bu metaryerlerin kendi yarattıkları abrasif mikro kaynak parçacıklarının yüzeylere verdikleri zarara dayanma kabiliyetlerine bağlıdır.

Abrasif Aşınma
Genel olarak malzeme yüzeylerinin kendisinden daha sert olan partiküllerle basınç altında etkileşip sert partikülün malzeme yüzeyinden parça koparmasına abrasif aşınma denir.

Kovan vida arasında iki tür mekanizma ile abrasif aşınma meydana gelebilir;
1. Kovan ile vida yüzeyleri arasında pürüzlülükten doğan ve sert olan yüzeyin daha yumuşak olan yüzeyi aşındırması ile sonuçlanan bir aşınma gözlenir. Bu sebeple kovan ve vida malzemelerinin benzer sertliğe sahip olmasına dikkat edilmelidir.

2. Plastik içerisindeki sert dolgu malzemeleri veya cam elyaf gibi katkılar kovan iç yüzeyi ile vida üzerinde taşınırken bu sert partiküller kovan ve vida ile temas ettikleri yüzeyleri parçacıklar kopararak aşındırırlar.

Korozif Aşınma;

Korozif aşınma malzeme yüzeyinde meydana gelen kimyasal reaksiyonlar sonucu malzeme yüzeyinden parçacıkların kopması ile açıklanabilir. Plastik teknolojisinde fluoro polimerler,yanma geciktirici rezinler, korozif volatil maddeler içeren kampuandlar ve pelletezing rezinler kovan ve vida yüzeyi ile kimyasal reaksiyona girerek bu yüzeylerde karıncalanma diye tabir edilen delikli bir yüzeye sebep olurlar.
Korozif malzeme çalışılan sistemlerin özellikle çalışılan malzemenin korozif özelliğine uygun şekilde seçilmiş malzemeler olmasına dikkat edilmelidir. Paslanmaz çelikler ve özel bimetalik kaplamalar korozyona karşı alınabilecek en önemli önlemlerdir.
Polimer Eriğinin Kovan Vida İçerisinde Yağlayıcı olarak Davranıp Aşınma Önleyici Etkisi

Kovan vidalarda aşınma mekanizmalarında da bahsedildiği üzere kovan ile vida malzemesi arasındaki adhezif aşınmayı plastiğin iki metal arasına girmesi ciddi derecede önler. Kovanın erimiş plastik ila tazyik altında dolduğunda, eriyik vidayı kovan duvarından ayırır ve bir yağlayıcı gibi iş görmeye başlar. Yalnız bu konuda dikkat edilecek birkaç durum vardır.

• Kovanın bazı bölgeleri hiç bir zaman eriyik ile tam dolu değildir.
• Yarı erimiş parçacıklar kovan ve vida arasındaki eriyik filminin aralıklarla kopmasına sebep olur.
• Bir başka hususla, plastik maddelerin yağlayıcı özelliklerinin farklı olmasıdır. Lineer polimerlerin reolojik eğrilerine bakarsak ( HDPE ve Lineer LDPE ) belli bir seviyedeki shear stress'e kadar kesintili eriyik akışına sahip olduklarına görürüz. Bu kesintili akış eriyik filminin yer yer kopmasına neden olur. Neticede adhezif aşınma artar.

Kovan Vidalarda Aşınma Oluşumu

Vida ve kovanlarda aşınma kovan ile vidanın temas ettiği yüzeylerde meydana gelir. Aşınmada adhezyon ve abrazyon sebebiyle kovan vida arasındaki boşluk artacak yönde bir değişim yaşanır ve bu boşluk olması gereken değerlerin üzerine çıktığında proses şartları ve verim olumsuz yönde değişir.
Plastik hammadde ile beraber kullanılan cam elyaf, kalsit gibi dolgu ve katkı maddeleri kovan vidanın aşınmasını hızlandırırlar.

Kovan ve vida birlikte çalışırken kovan içerisine beslenen hammadde, vidanın hatveleri arasında ve hatve üstlerinde sürtünmenin etkisi ile tutunarak ilerler. Hammadde içerisindeki aşındırıcılar özellikle yüksek basınç bölgelerinde hem kovan cidarını hem de vida cidarını aşındırırlar.
Bu aşınma ile kovan ve vida arasındaki boşluk giderek artar ve standart değerlerin üzerine çıkar.
Kovan vida arasındaki boşluğun artması, basınç ile ileri sürülen, pompalanan hammaddenin kovan cidarı ile vida hatveleri arasından geri kaçarak proseste hem verim kaybına hem de aşınma hızının artmasına neden olur. Kovan ile vida arasındaki olması gereken boşluk vida çapının yaklaşık binde beşi kadardır. Eğer kovan ile vida arasındaki boşluk bu değerin üzerinde ise sistem çalışması gereken verimin daha altında bir verimle çalışıyordur.

Unutulmamalıdır ki her zaman kovan vidada basıncın maksimuma ulaştığı noktalarda ve erimemiş plastiğin zorlanarak kovan vida içerisine alındığı besleme bölgesi civarında aşınma en yüksek derecelerde gerçekleşir.

Ekstrüzyon Kovan Vidalarında Aşınma ve Aşınmanın Prosese Etkileri;

Ekstrüzyon kovan vidalarında kovan vidanın dizaynına ve kullanılan hammaddeye bağlı olmak üzere aşınan bölgeler farklılık gösterir. Örneğin besleme bölgesi yivsiz standart kovan vidalarda en yüksek basınç kovan vidanın kalıp tarafında oluştuğu için aşınmaya en çok bu bölgelerde rastlanırken, besleme bölgesinde cebri besleme yivleri bulunan ve basıncın böylece belseme bölgesi çıkışında maksimize edildiği sistemlerde ise aşınma hammadde girişi tarafında daha fazla olur. 

Özellikle Bariyer ve yivli cebri beslemeli vidaların bariyerden önceki besleme bölümü standart vidalardaki gibi soğuk tutulmamalıdır. Bu durum aşınmayı artırır, erimeyi zorlaştırır. Polimer besleme bölümünde erimeye başlamalıdır. Aksi takdirde polimer bariyer bölümde tam erimemiş olduğu için, katı kanalından eriyik kanalına bariyer üstünde 0,6 – 0,7mm boşluktan kolay atlayamaz ve bu katı tanecikler abrazif aşınmayı artırırken ayrıca motorun amrepajı yükselir ve eriyik kalitesi düşer. Bariyerden zor geçen HDPE gibi lineer polimerlerde bu tip aşındırma davranışı daha belirgindir.

Ekstruder kovan vidalarında aşınma prosese öncelikle kapasite kaybı olarak yansır. Aşınan bir kovan vida yeni halinden şu durumlarda farklılık göstermeye başlar;

• Kapasite aşınma arttıkça düşer,
• Eriyik kalitesi ve homojenliği değişkenlik gösterir,
• Basınç stabilitesi bozulur, dalgalanma başlar,
• Sıcaklık kontrolü zorlaşır,
• Kovan vida yüzeyinde pürüzlülüğün artması sebebiyle hammaddenin tutunması artar ve yanmalar, bozunmalar başlar.
• Makinenin genel verimi (kg kapasite/harcanan enerji) düşer.



Kovan ve Vidanın Aşınmasına Etki Eden Faktörler

Kovan ve vidanın aşınmasına etki eden faktörler birkaç başlık altında incelenebilir.

Kovan-vida aşınmasında mekanik faktörler:

- Kovan ve vidada eğrilik olması,
- Kovan, vida, redüktör ve kalıbın tam terazide olmaması,
- Sistemin iyi desteklenmemesinden dolayı sistemde sarkma olması,
- Vida parçalı ise birleşme yerlerinde salgı olması,
- Kovan çok parçalı ise veya besleme bölümü ayrı ise bağlantı noktalarında salgı olması.
- Redüktör fener milinde salgı olması,
- Kovan ve vida malzemelerinin termal uzama ve genleşme faktörlerinin birbirine uygun olmaması,
- Kovan vida veya roket grubu gibi sistem içerisinde çalışan malzemelerin ve ısıl işlemlerinin birbirine uyumlu olmaması,
- Yanlış kovan ve/veya vida geometrisi,
- Yanlış tolerans ile işlenmiş parçalar,
- Kovan vidanın yataklandığı bölgelerdeki bozukluklar,
- Konstrüksiyona bağlı diğer hatalar.

Kovan-vida aşınmasında prosese bağlı faktörler:

- Kovanın üniform ısıtılmaması.
- Prosese uygun olmayan ısıtma,
- Çok yüksek kalıp tazyiği ile çalışma
- Çok yüksek filtre tazyiği ile çalışma,
- Proses esnasında kovan vida içerisine kaçan toz,kum, metal tanecikleri vs.
- Proses şartlarına uygun olmayan kovan vida ile çalışma.
- Kovan vidanın içerisinde malzeme olmadığı halde uzun süre çalıştırılması.

Kovan-vida aşınmasında hammaddeye bağlı faktörler:

- Hammadde karakteristiği (sert ya da yumuşak yapılı malzemelerin aşındırma oranları farklıdır)
- Hammaddenin yağlama kabiliyeti,
- Katkı maddelerinin mevcudiyeti ve yapıları,
- Dolgu maddelerinin cinsi, aşındırıcılığı,
- Gerekli ön işlem yapılmamış olması.

Kovan Ve Vida Malzemelerinin Doğru Seçimi İle Aşınmaya Karşı Korunma
• Kovan vida imalatında standart olarak 1.8550 –1.8519 –1. 8509 nitrasyon çelikleri kullanılır. Bu çelikler gaz nitrasyonu ile sertleştirilir. Elde edilen ortalama 68 HRC civarında bir yüzey sertliğidir. Bu sertlik malzeme üzerinden abrasif aşınmayı maksimum seviyede azaltır.
• Korozif aşınmaya karşı, korozyon cinsine bağlı olmak üzere paslanmaz çelikler, krom kaplama, hastelloy cinsi çelikler kullanılabilir.
• Daha yüksek aşınma dayanımına sahip özel bimetalik kaplamalar ile standart çeliklere oranla 4-5 kata kadar daha yüksek aşınma dayanımı elde edilebilir.
• Abrasif aşınmaya karşı bir tedbir de, vanadyum içeren, tam kesit sertleşmiş kalıp çelikleri kullanmaktır. Hatve üstlerinden başka, vida tabanı aşınmasına da karşı koyarlar. Vakumda tam kesit sertleştirilirler ve taban direnci kazandırırlar. Ayrıca nitrasyonla da sertleştirilerek yüzeyde 68 HRC sertlik kazandırılabilir.
• Normal olarak aşırı abrasif ve korozif aşınma yoksa kovanlar için, demir tabanlı Cr, Mo, V, Ni, B, C alaşımlı kaplama hem abrasif, hem korozif aşınmaya karşı korur. Abresyon ve korozyona karşı çok güçlü koruma istemiyorsa Ni tabanlı Cr, Mo, Co, B, W, C alaşımlı kaplama kullanılabilir. Aynı alaşım cam elyaflı, dolgulu malzemelere karşı da kullanılır.
• Vidalar C45 – 4140 gibi malzemelerden de imal edilip, endüksiyon veya alev ile sertleştirilebilir. 56 HRC civarı 3mm derinlikte sertlik alır.
a) Dayanıklılığı ve kaymayı arttırmak için vida nitrasyona sokulursa 60 – 62 HRC sertliğe ulaşır ve hatve tabanları da sertleştirilmiş olur.
b) Korozif materyal işlenmesinde, sürtünme ısısına karşı hassas materyallerin korunması için endüksiyon veya alev ile sertleştirilmiş vidalar sert krom kaplanır ve polisaj ile parlatılır.
• Vida hatvelerinin özel kaynak metotları ile doldurularak sertleştirilmesi ile de vidaların aşınmaya karşı dayanımları artırılabilir. Standart olarak vida hatvelerinin sert zor aşınır malzemelerle kaplanıp bimetalik vida elde edilmesi umumiyetle TİG ve MİG kaynağı ile koruyucu gaz altında yapılmaktadır. Standart kaynak yöntemlerinden farklı olarak CNC kontrollü PTA (Plasma Transfer Arc) teknolojisi ile çok daha üstün özellikte bimetalik dolgular yapılmaktadır. Standart aşındırıcılara karşı dayanımı karşılayan Ni, Cr, B alaşımı veya aşırı derecede aşınma durumları için Ni, Cr, B, W alaşım kullanılmaktadır. İhtiyaca göre değişik kompozisyonda işlenen polimerin aşındırıcı özelliklerine uyan özel metal tozları da kullanılarak aşınmaya karşı hazırlık yapılabilir.
• Plazma Transfer Arc teknolojisinde yüksek yapışma kabiliyeti, üstün kaynak kalitesi ve üniform ısıtma ile hem kaynak hataları minimuma inmekte, hemde kaynak öncesi, kaynak sırasında ve kaynak sonrasında yapılan üniform ısıtma ile çarpılmalar en aza indirilmektedir.
• Şu asla unutulmamalıdır ki malzeme sertliği aşınmazlığının bir unsuru olmakla beraber tamamen aşınmamazlık anlamına gelmemektedir. Aşınma daha önce bahsedildiği gibi malzemedeki bir çok unsura bağlıdır. Sert fakat sürtünme katsayısı düşük malzemeler ve iyi parlatılamamış yüzeyler aşınmaya karşı düşük mukavemet gösterirler.
• Kovan ve vidaların periyodik olarak aşınma durumları kontrol edilerek raporlanmalıdır. Aşınma periyodunu izleyerek sürpriz kovan vida arızalarından dolayı zaman ve ekonomik kayıpları önleyebilirsiniz.
• Kovan ve vida üzerindeki sertleştirilmiş tabaka genelde 0,4-0,5mm’yi geçmez. Bu tabakanın aşınması durumunda artık çok daha hızlı bir şekilde aşınmaya devam edecektir. Bu sebepten dolayı kovan ve vidaların aşınma durumları kontrol edilerek tamamen çalışmaz hale gelmeden bu aşamada müdahale edilirse yapılacak tamir ile çok daha uzun süre kullanılabilirler.
• Kovan çoğu prosesde vidadan daha geç aşınır. Vida aşınmadığı sürece kovanın aşınması da düşük olasılıktır.
• Aşınmış kovan ve vidalarda, kovanın iç çapının büyütülerek tamiri ve vida hatve üstlerine yapılacak dolgu ile sistemde sağlıklı çalışılma ihtimali azdır. Büyük ihtimalle eriyik kalitesi ciddi derecede düşecektir. Bu sebeple kovan çapı 1mmden fazla büyüyorsa yeni vida ile çalışılmaya devam edilmelidir.