Reibung und Verschleiß berechenbar machen

MikroTribologie Centrum μTC

Eine Kooperation von Fraunhofer IWM und Karlsruher Institut für Technologie KIT IAM

Drastisch gestiegene Forderungen bei Emissionsminderungen, Energieeinsparung und Ressourcenschonung haben die Tribologie in den Fokus der Industrie und der Gesellschaft gebracht. Nachhaltigkeit ist Wirtschaftsfaktor in vielen Industriebereichen und damit auch die Forschung und Entwicklung zu Reibung und Verschleiß.

Das MikroTribologie Centrum μTC betreibt Reibungs- und Verschleißforschung. Es optimiert tribologische Systeme und entwickelt Lösungen für Reibungsminderung und Verschleißschutz durch technische Keramik, durch neuartige Schmierstoffe, durch tribologische Schichtsysteme als auch durch fertigungstechnisch konditionierte Tribowerkstoffe. Dazu werden Reibungs-, Abrieb-, Einlauf- und Verschleißmechanismen sowie die Tribochemie von Maschinenelementen wie Wälz- und Gleitlager, Schneid- und Umformwerkzeuge sowie Motor- und Getriebeelemente auf der Mikro- und Nanoskala aufgeklärt.

                                 

Das MikroTribologie Centrum μTC ist eine gemeinsame Initiative des Fraunhofer-Instituts für Werkstoffmechanik IWM und des Instituts für Angewandte Materialien - Computational Materials Science (IAM-CMS) des Karlsruher Instituts für Technologie KIT. Es vereinigt die tribologischen Aktivitäten beider Institute.

Stärken des MikroTribologie Centrums μTC

Das MikroTribologie Centrum μTC zeichnet sich durch die Kombination von industrienaher Forschung und den Kompetenzen in den Grundlagenwissenschaften sowie der Lehre aus. Von dieser Kombination profitiert unsere Kundschaft durch maßgeschneiderte Projekte, einem breiten Dienstleistungsspektrum sowie der tiefgehenden Bearbeitung von grundlegenden Forschungsaufgaben.

Weitere Besonderheiten sind:

die Verknüpfung von grundlagenorientierter Forschung am KIT und der anwendungsnahen Forschung und Entwicklung bei Fraunhofer

eine kritische Masse an Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern, die sich dem Thema Reibung und Verschleiß verschrieben haben und es erlauben, von der Materialentwicklung bis zum Bauteileinsatz Lösungen anzubieten 

ein Geschäftsmodell, das sich an den Bedarfen der Industrie orientiert, mit einem Beraterkreis aus der Industrie und mit Doktorarbeiten, die gemeinsam von MikroTribologie Centrum und Industrie definiert und finanziert werden 

wissenschaftliche Exzellenz mit Lehrangeboten an der Hochschule, mit drei Emmy-Noether-Gruppen, die in den letzten Jahren von der Deutschen Forschungsgemeinschaft DFG am MikroTribologie Centrum gefördert wurden bzw. werden und einer DFG-geförderten Heisenberg-Professur

 

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Tribologie

Tribologie ist die Wissenschaft und Technik von aufeinander einwirkenden Oberflächen in Relativbewegung. Sie umfasst das Gesamtgebiet von Reibung und Verschleiß, einschließlich Schmierung, und schließt entsprechende Grenzflächenwechselwirkungen sowohl zwischen Festkörpern als auch zwischen Festkörpern und Flüssigkeiten ein.

Die Herausforderung und Chance in der Tribologie ist, die Disziplinen Mechanik, Physik und Chemie zu verknüpfen und damit die Mechanismen zu verstehen und zu beschreiben, die auf der atomaren, der mikroskopischen und der makroskopischen Skala ablaufen. Das MikroTribologie Centrum µTC beherrscht dazu u.a.:

Quantenchemie: Aufklärung chemischer Reaktionen zwischen Schmierstoff, Additiven, Sauerstoff und Oberflächen

Molekulardynamik: Simulation des Verhaltens von Schmiermitteln

(Mikroskopische) Mesodynamik: Untersuchung des Einflusses von Mikro- und Nanostrukturierungen von Oberflächen auf das Reibungsverhalten 

Makroskopische Kontaktmechanik: Für Lebensdauer- und Verschleißvorhersagen zu Schichten und Bauteilen

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