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Projekt
Fluidfreie Schmiersysteme für mechanisch hoch belastete Linearführungen durch beschichtungstechnische Optimierung der Funktionselemente
Antragsteller
Professor Dr. Günter Bräuer; Professor Dr.-Ing. Jürgen Molter
Fachliche Zuordnung
Konstruktion, Maschinenelemente, Produktentwicklung
Förderung
Förderung von 2018 bis 2023
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 407612488
Im Rahmen des Projektes soll ein Lösungsweg aufgezeigt werden, wie mechanisch hoch belastete Wälzkontakte fluidfrei durch den Einsatz von geeigneten Feststoffen und einer angepassten Oberflächenbehandlung des Gegenkörpers geschmiert werden können. Als Pilotanwendung wurde das System wälzgelagerte Linearführung ausgewählt, da dieses von technisch hoher Relevanz ist und die typischen Beanspruchungskollektive (oszillierende Bewegung, Stillstandszeiten) für eine fluidfreie Schmierung prädestiniert ist. Hieran soll die technische Machbarkeit aufgezeigt werden, wobei es hierbei notwendig ist, dass sich ein stabiler Transferfilm ausbildet. Dieser soll einerseits den Grund- und Gegenkörper des tribologischen Systems trennen zur Gewährleistung eines verschleißarmen Betriebs und gleichermaßen die Reibung herabsetzen, so dass sich auch ein thermisch unterkritischer Gleichgewichtszustand einstellt. In einem ersten Schritt werden hierzu verschiedene Feststoffe, Oberflächenmodifikationen und Bereitstellungsoptionen anhand von einfachen tribologischen Tests evaluiert. Mit Hilfe moderner Oberflächenanalytik werden die zugrundeliegenden Transferprozesse bei der Schichtbildung analysiert und zielführende Systeme identifiziert. Nachfolgend eingesetzte numerische Verfahren (FEM und Molekulardynamik) dienen der Modellbildung von Wirkmechanismen.Im zweiten Schritt werden die Erkenntnisse auf ein reales Demosystem übertragen. Wesentliches Ziel dieses Forschungsprojektes ist es, die Mechanismen, die zu einer Transferfilmbildung in Wälzkontakten führen, zu identifizieren und mit Hilfe geeigneter Modelle auch theoretisch beschreiben zu können. Dadurch lassen sich Maßnahmen ableiten, die Prozesse gezielt zu steuern, letztlich direkt im Realsystem. Innovativer Ansatz des Projektes ist es, nicht nur den Festschmierstoff bereitzustellen sondern auch die Oberflächen, auf denen sich der Transferfilm ausbilden soll, mittels Randschichtmodifikation ziel-führend optimal zu konditionieren.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
