Qualifizierende tribologische Untersuchungen zum Reibverhalten und zum Verschleißwiderstand gegen Schwingungsverschleiß von komplexen Schmierstoffen sowie zur Klärung des Schichtbildungsmechanismus der verwendeten neuen reaktiven Festschmierstoffe (EQHSS)

Projektlaufzeit:

05/2012 - 10/2014

Projektleitung (Fakultät):

Herr Prof. Dr. Christian Busch (Automobil- und Maschinenbau)

Kontakt:

Herr Prof. Dr. Christian Busch

+49 (375) 536 1030
Christian.Buschfh-zwickaude

Fördermittelgeber:

BMWi

Situation

Bedingt durch die eingeschränkte Leistungsfähigkeit einzelner Komponenten in komplexen Gesamtsystemen stößt der technische Fortschritt im Maschinen- und Apparatebau heute immer häufiger an Grenzen. Die Bauteile sind verschiedensten Belastungen ausgesetzt, wodurch es zu Wechselwirkungen kommen kann. Diese äußern sich in Form von Änderungen der Materialeigenschaften, Energie- und Funktionsverlust. Ein besonderes Phänomen ist dabei der Schwingungsverschleiß.

Aufgabe

Das Ziel des Projektes war die Entwicklung von neuen Hochleistungsschmierstoffen auf Basis von kennzeichungsfreien und kostengünstigen Rohstoffen mit einem weiten Einsatzbereich insbesondere für Schwingungsverschleißbedingungen. Die Zielsetzung des Teilprojekts der WHZ beinhaltete dabei schwerpunktmäßig die technologische und analytische Entwicklung und Untersuchung der von den Projektpartnern formulierten und produzierten Hochleistungsschmierstoffe. Zusätzlich war die Klärung des Schichtbildungsprozesses der verwendeten neuen reaktiven Festschmierstoffe von besonderem Interesse.

Ergebnis

Zur Entwicklung geeigneter Pastenformulierungen und zum Nachweis der Wirksamkeit wurden die Prüfbedingungen der Tests mit dem Kugel-Platte-Testsystem (SRVTester) so angepasst, dass schnelle Screeningtests vieler Pastenformulierungen möglich wurden. Zusätzlich wurden weitere Prüfstands- und Bauteiltests durchgeführt. Dadurch ist es im Forschungsprojekt gelungen, vermarktungsfähige Festschmierstoffpasten zu entwickeln. Des Weiteren konnte gezeigt werden, dass weiße Festschmierstoffe in Pasten Reaktionsschichten bilden, die die Reibpartner wirkungsvoll trennen und dadurch Schwingungsverschleiß verhindern können. Im Labor wurden mit dem SRV-Tester Reibversuche durchgeführt, bei denen eine Kugel auf einer Platte oszillierend bewegt wurde. Der zu untersuchende Schmierstoff befand sich zwischen Kugel und Platte. Durch das Aufbringen einer großen Last auf die Kugel reagieren Bestandteile des Schmierstoffs mit der Metalloberfläche. Diese Reaktionsschichten wurden mit unterschiedlichen Oberflächenanalysemethoden untersucht. Der mögliche Mechanismus der Reaktionsschichtbildung konnte durch tiefergehende Untersuchungen geklärt werden. Somit wurden die Ziele des Projektes erreicht.