Tribometer für galvanisch gekoppelte Radiallager mit In-situ-Verschleißmessung

1.3.2019

© Fraunhofer IWM

Bild 1: Anwendungsnaher Gleitlagerprüfstand mit galvanischer Kopplung und In-situ-Verschleißmessung. Galvanisch gekoppeltes Gleitlager bestehend aus der Lagerwelle (grau), Lagerring (grün), Kopplungselement (orange) und Isolation (blau).

In Kooperation mit der Firma Dr. Tillwich GmbH Werner Stehr ein Tribometer zur anwendungsnahen Prüfung von Radialgleitlagern entwickelt (Bild 1). Die Vorteile des neu entwickelten Gleitlagertribometers bestehen darin, dass mehrere Gleitlager gleichzeitig getestet werden können. Zusätzlich kann der Verschleiß in-situ, also während des Reibversuchs, gemessen und damit Einlaufeffekte untersucht werden.

Kennzahlen

Normalkraft

10 - 650 N

Drehzahl

0 - 3000 U/min

Temperatur

RT

Drehmoment

max. 1 Nm

Lager

2 bis 16 mm (Øinnen)

© Fraunhofer IWM

Bild 2: Vergleich Reibwertverlauf (links) und Verschleißentwicklung (rechts) bei Schmierung mit dem flüssigkristallinen Schmierstoff MF-127070 und einem Referenzöl bei einem Dauerversuch (500 U/min, 0,21 m/s, 30 min).

Mit diesem Tribometer wurden wasserbasierte und flüssigkristalline Schmierstoffe untersucht. Durch die Verwendung von oberflächenaktiven, polaren ionischen Flüssigkeiten als Additiv im Wasser wurde eine elektrische Leitfähigkeit des Schmierstoffs erzielt. Das Gleitlager wurde als galvanisches Element (z.B. Stahl mit Kupfer) konstruiert, damit ein elektrisches Potenzial induziert wird. Durch die Kombination dieser beiden Bestandteile, galvanisches Element und elektrisch leitfähiger Schmierstoff, können Reibung und Verschleiß gezielt verbessert werden. Mit dem flüssigkristallinen Schmierstoff MF-127070 (Firma Dr. Tillwich GmbH Werner Stehr) wurden bei Kopplung mit Kupfer extrem niedrige Reibungs- und Verschleißwerte erzielt. Der Reibwert wird im Vergleich mit dem Referenzöl um 65 % und der Verschleiß um 40 % reduziert (Bild 2).

Weitere Informationen und Kontakt:

Diese Forschungsarbeiten wurden vom Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau Baden-Württemberg in den Projekten GLEX und BioSis gefördert.

Dr. Tobias Amann, Tribologie
Verschleißschutz, Technische Keramik
Fraunhofer IWM,
+49 761 5142-208
tobias.amann@iwm.fraunhofer.de

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