O que causa a aderência? Como reduzi-la.

A menos que você esteja tocando violino, o atrito, ou deslizamento-stick, é uma condição indesejada causada pela diferença entre o atrito estático e dinâmico entre as duas superfícies. Quando o atrito ocorre em guias lineares, pode levar a trepidações (movimentos "espasmódicos"), movimento travado, requisitos de torque flutuantes ou perda de precisão na forma de ultrapassagem.

O que causa a aderência?

O coeficiente de atrito estático (μs) entre duas superfícies é quase sempre maior que o coeficiente de atrito dinâmico (cinético) (μk), e essa variação no atrito é a causa subjacente do efeito stick-slip.

Todas as superfícies apresentam algum grau de rugosidade. Mesmo superfícies com acabamento e polimento de alta qualidade não são perfeitamente lisas — elas apresentam picos (chamados de "asperezas") e vales que reduzem a área de contato efetiva das superfícies. Em outras palavras, em alguns pontos, apenas os picos das duas superfícies estão em contato, enquanto em outros, os picos de uma superfície se acomodam nos vales da outra. E em alguns pontos, não há contato entre as superfícies.

Como as áreas de contato individuais são muito pequenas, a pressão entre as superfícies é extremamente alta (pressão = força ÷ área), e a adesão ocorre nesses pontos por meio de um processo conhecido como soldagem a frio.

Antes que as superfícies possam se mover, as ligações que causam essa adesão devem ser quebradas. Da mesma forma, onde as superfícies se interligam (os picos de uma superfície se acomodam nos vales da outra superfície), a abrasão, ou deformação plástica, deve ocorrer para romper essas áreas interligadas e permitir que as superfícies se movam.

Quando a força motriz é alta o suficiente para romper essas ligações entre as superfícies — e superar o atrito estático — o movimento se inicia. Mas mesmo durante o movimento, ainda ocorre alguma abrasão, pois as superfícies ainda não estão perfeitamente lisas. A resistência ao movimento devido à rugosidade superficial remanescente é chamada de atrito dinâmico, ou cinético.

Como reduzir a aderência

Para rolamentos lineares que utilizam lubrificação (praticamente todos os rolamentos recirculantes e alguns rolamentos lisos), o movimento entre as superfícies do rolamento atrai a lubrificação para os espaços microscópicos entre as superfícies. À medida que a velocidade relativa das superfícies aumenta, a película de lubrificação torna-se mais espessa e o contato superfície a superfície é reduzido, reduzindo assim o atrito entre as superfícies.

Mas os rolamentos lineares percorrem uma distância finita e depois retornam na direção oposta (ao contrário dos rolamentos radiais, que podem girar na mesma direção indefinidamente), de modo que passam um bom tempo no que é conhecido como lubrificação mista, onde o atrito é determinado tanto pelas propriedades das superfícies quanto pelas propriedades do lubrificante. Portanto, a lubrificação adequada é a melhor maneira de controlar ou reduzir os efeitos do atrito em rolamentos recirculantes (e em alguns mancais de deslizamento).

O fenômeno de aderência-deslizamento, ou atrito, costuma ser mais problemático em mancais de deslizamento do que em mancais de recirculação. Isso ocorre porque os mancais de deslizamento apresentam uma diferença maior entre os coeficientes de atrito estático e dinâmico. E o coeficiente de atrito de um mancal de deslizamento pode variar dependendo da carga aplicada, do desgaste e de fatores ambientais.

Para mancais de deslizamento que rodam em eixos redondos, uma maneira de combater os efeitos do stick-slip é escolher eixos com o melhor acabamento superficial (menor rugosidade superficial) possível. E seguir a relação 2:1 (também conhecida como regra 2:1 ou relação de ligação) — que especifica que a distância do braço de momento não deve ser maior que o dobro do comprimento do mancal — é frequentemente necessário para evitar o stick-slip em aplicações de mancais de deslizamento.

Outra opção para minimizar, ou mesmo prevenir, o fenômeno do stick-slip é usar guias de mancais de ar. Para mancais de ar, o atrito é exclusivamente uma função do cisalhamento do ar devido ao movimento. Portanto, a diferença entre o atrito estático e o cinético em um conjunto de mancais de ar é praticamente zero, eliminando assim o problema do stick-slip.