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Projekt
Mechanismen der Graphitschmierung in Wälzkontakten
Antragsteller
Professor Dr.-Ing. Albert Albers; Professor Dr. Martin Dienwiebel; Professor Dr. Michael Moseler
Fachliche Zuordnung
Konstruktion, Maschinenelemente, Produktentwicklung
Förderung
Förderung seit 2018
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 407639446
In Maschinenelementen wie bspw. Getrieben oder Wälzlagern werden überwiegend Fette und Öle als Schmiermittel verwendet. Bereits bei ca. 100°C zersetzen sich aber vor allem einfache ölbasierte Schmiermittel und können zum Verschleiß und Versagen der Systeme führen. Additivierung kann der Zersetzung entgegenwirken, bringt jedoch andere Einschränkungen mit sich wie bspw. eine reduzierte Umweltverträglichkeit. Daneben stellt die Gruppe der Festschmierstoffe (bspw. Graphit, MoS2 oder PTFE) eine Alternative dar, wobei Graphit wohl einer der ältesten, aber immer noch sehr häufig in der Technik eingesetzten Festschmierstoffe ist.Das zentrale Ziel des Forschungsvorhabens ist die Konzeptionierung eines praxistauglichen Konzepts für die Lebensdauerschmierung hochbelasteter Wälzkontakte mit Graphit. Dazu wird der Aufbauprozess der Transferschicht mittels Mikrotribometrie und atomistischer Simulation unter-sucht. Es werden Einflussgrößen, die den Schmierfilmaufbau und dessen Haftung an Metall-oberfläche bestimmen analysiert. Auf der Mikroebene werden am Beispiel des Axialkugellagers die Bereitstellungsmechanismen des Graphits im Kontakt untersucht. Unter anderem die Oberflächenrauheit hat dabei in der ersten Förderperiode einen starken Einfluss auf die Transferschichtbildung gezeigt und wird im Rahmen der zweiten Förderphase tiefgehend untersucht. Die Konzeptionierung eines graphitgeschmierten Axialkugellagers erfolgt auf der Makroebene. Das Ziel hierbei ist die Fertigung von Demonstratoren unter Berücksichtigung der Ergebnisse der atomaren Ebene, die bspw. zur Sicherstellung eines bestimmen Wassergehalts im Lager eine Abdichtung gegen den Graphitaustritt erfordern. Die Einflüsse der Untersuchungen auf der Mikroebene erfolgen zum Beispiel durch Berücksichtigung einer bestimmten Oberflächenrauheit, die die Transferschichtbildung begünstigt.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
