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Reibungs- und Verschleißmechanismen aufklären#

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Verschleißschutz und Technische Keramik

Wir prüfen, bewerten und simulieren numerisch die Wirkung von gewollten und ungewollten Veränderungen in tribologischen Kontakten von Keramik, Schichten, Polymeren und Metallen. In Verbindung mit Medien- und Temperatureinfluss sowie Schmiermitteln untersuchen wir die Tribochemie und die Tribokorrosion. Darüber hinaus prüfen wir das tribologische Verhalten an Komponenten unter einsatznahen Bedingungen und bewerten die Zuverlässigkeit von Keramikwerkzeugen, Kugellagern, Wälzlagern, Gleitlagern und Gleitringdichtungen. Ein weiterer Forschungsschwerpunkt sind elektrochemische Methoden zur Beeinflussung des Reibungs- und Verschleißverhaltens.

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#Leistungen

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  • Tribologische Komponentenprüfung unter anwendungsrelevanten Bedingungen
  • Schaltbare Tribosysteme
  • Tribologie und Tribokorrosion von Gleitlagern und Gleitringdichtungen in korrosiver Umgebung
  • Qualifizierung wasserbasierter Schmiermittel
  • Entwicklung von tribologischen Prüfanordnungen für korrosive Einsatzbedingungen und hohe Einsatztemperaturen
  • Numerische Simulation von Tribokontakten hinsichtlich kontaktmechanischer Belastung, Verschleiß und Kontaktermüdung

#Themen

Tribologie und Verschleißschutz
 

Die Tribologie keramischer Werkstoffe und Schichten hängt von den Anwendungsbedingungen ab. Die Nachbildung der Einsatzbedingungen ist für das Verständnis von tribologischen Systemen essenziell.

Durch eine Kombination von anwendungsnahen Versuchen, differenzierter Oberflächenanalytik und numerischer Simulation erarbeiten ... 

Keramische Werkstoffe und Bauteile
 

Keramische Werkstoffe sind aufgrund ihrer mechanischen, thermischen und tribologischen Eigenschaften metallischen Werkstoffen oder Polymeren in vielen Anwendungen überlegen. Es muss jedoch gewährleistet werden, dass die im Einsatz auftretenden Bauteilbelastungen innerhalb definierter Grenzen liegen. Deshalb werden Grenzbelastungen beispielsweise bei Temperaturen bis 1600 °C oder in korrosiven Medien ...

Hochtemperaturtribologie
 

Wir machen Reibung und Verschleiß bei Werkstoffen und Komponenten unter hohen Temperaturen berechenbar: mit unseren experimentellen Prüfungen, bei denen die thermischen Effekte von Materialien und ihren Oberflächen anwendungsnah untersucht werden. Hohe Einsatztemperaturen sind allgegenwärtig: Ob in Antrieben, in industriellen Fertigungsprozessen wie Warmumformung und Zerspanung, der Energieerzeugung. Überall besteht das Problem, dass bei...

Korrosionsbeständige Diamant-Keramiken für Unterwasseranlagen

 

Wir machen Reibung und Verschleiß bei Werkstoffen und Komponenten unter hohen Temperaturen berechenbar: mit unseren experimentellen Prüfungen, bei denen die thermischen Effekte von Materialien und ihren Oberflächen anwendungsnah untersucht werden. Hohe Einsatztemperaturen sind allgegenwärtig: Ob in Antrieben, in industriellen Fertigungsprozessen wie Warmumformung und Zerspanung, der Energieerzeugung. Überall besteht das Problem, dass bei...Diamant-Siliciumcarbid-Werkstoffe (Diamant-SiC-Werkstoffe) sind unter den besonderen Anforderungen der Unterwasserumgebung extrem belastbar und verschleißbeständig. Die diamanthaltigen Keramiken zeigen ein exzellentes Reibungs- und Verschleißverhalten nicht nur unter Wasser, sondern auch im Kontakt mit anderen Flüssigkeiten. In Modellversuchen und ersten Bauteilprüfungen mit Gleitringdichtungen …Das Fraunhofer IWM löst das Korrosionsproblem wasserbasierter Schmierstoffe, indem ein vom Lager selbst produziertes elektrochemisches Feld aufgebaut wird. Die neue Methode ist erfolgreich an Sintergleitlagern entwickelt und demonstriert worden. Der Schmierstoff selbst besteht aus Wasser, versetzt mit ...

Entwicklung wasserbasierter Schmiermittel


Das Fraunhofer IWM löst das Korrosionsproblem wasserbasierter Schmierstoffe, indem ein vom Lager selbst produziertes elektrochemisches Feld aufgebaut wird. Die neue Methode ist erfolgreich an Sintergleitlagern entwickelt und demonstriert worden. Der Schmierstoff selbst besteht aus Wasser, versetzt mit ...

Untersuchung elektrochemischer und -tribologischer Wechselwirkungen

 

Durch Kombination unterschiedlicher elektrochemischer Methoden mit tribologischen Versuchen untersuchen wir komplexe elektrochemische und elektrotribologische Wechselwirkungen. Diese Grundlagenuntersuchungen liefern Ergebnisse, um Schmierstoffe optimieren und neuartige Additive identifizieren zu können. Elektrochemische Potenziale steuern beziehungsweise programmieren die Reibung bei Schmierstoffen aus ionischen Flüssigkeiten. Um Schädigungen durch Wasserstoffversprödung vermeiden zu können, bestimmen wir durch Kombination von Tribologie und Elektrochemie die Wasserstoffpermeation in Abhängigkeit der Schmierstoffe, des Belastungskollektivs und des Materials.

#Publikationen zum Thema Verschleißschutz, Technische Keramik

Beiträge in Zeitschriften, Büchern und auf Konferenzen sowie Dissertationen und Projektberichte...

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© Dirk Mahler/Fraunhofer
Rheometer mit Tribo-Messzelle (Fa. Anton Paar) (Foto v.l.) Dr. Tobias Amann und Dr. Andreas Kailer
Logo: Wissenschaftspreis des Stifterverbandes 2014. Forschung im Verbund

#Wissenschaftspreis des Stifterverbandes 2014 - Forschung im Verbund

 

Der Wissenschaftspreis des Stifterverbandes 2014 - Forschung im Verbund ging an die Entwicklung einer neuen Schmierstoffklasse, die für einen Durchbruch in der Schmierungstechnik sorgen könnte. Diese neuen, flüssigkristallbasierten Schmierstoffe können die Reibung und den Verschleiß stark verringern. Erarbeitet haben diese Lösung Dr. Andreas Kailer und Dr. Tobias Amann vom Freiburger Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM, Dr. Holger Kretzschmann der Nematel GmbH in Mainz sowie Werner Stehr und Susanne Beyer-Faiß der Dr. Tillwich GmbH Werner Stehr aus Horb-Ahldorf.

Seit mehr als zehn Jahren verleiht der Stifterverband der Fraunhofer-Gesellschaft den mit 50 000 Euro dotierten Preis. Dieser zeichnet wissenschaftlich exzellente Verbundprojekte der angewandten Forschung aus, die Fraunhofer-Institute gemeinsam mit der Wirtschaft und/oder anderen Forschungsorganisationen bearbeiten...[mehr]

Fraunhofer IWM Videoserie: Neue Schmierstoffklasse#

Wissenschaftspreis