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Tribologie

Im Kompetenzfeld Tribologie erforschen und entwickeln wir Verbundwerkstoffe, Prüftechnologien und -methoden, die individuell zum Einsatzfeld passen. Grundlage dazu ist die Analyse der jeweiligen technischen Anwendung und Gestaltung der Aufgabenstellung gemeinsam mit unseren Partnern. Problemlösungen erarbeiten wir durch Anwendung der wissenschaftlichen Erkenntnisse aus unserer Grundlagenforschung, dem Verständnis von Reibungs-/Verschleißmechanismen und den Zusammenhängen zwischen Werkstoffstrukturen und Eigenschaften. Daraus leiten wir neue, verbesserte Werkstoffformulierungen ab. Diese Materialien charakterisieren und bewerten wir mit eigens entwickelten und mit Präzisionssensorik ausgerüsteten Modell- und Bauteilprüfständen und folgen normierten oder der Anwendung angepassten Prüfmethoden. Typische Anwendungen der Werkstoffe sind z.B. Gleitlager mit hoher thermischer Stabilität, niedrigem Reibungskoeffizienten und langer Lebensdauer, sowohl unter großen Belastungen im Trockenlauf als auch bei Grenzreibungs- und hydrodynamischen Schmierzuständen.

Durch die enge Vernetzung der Tribologie mit den angrenzenden Kompetenzfeldern bietet das IVW die Entwicklung tribologischer Werkstoffe samt Herstellungsprozessen, Prüftechnik/-methodik und Analytik entlang der gesamten Wertschöpfungskette an.

Dr.-Ing.

Andreas Gebhard

Kompetenzfeldleiter Tribologie

Spezielle Expertise: Tribologie der Kunststoffe, Tribometer und Tribometrie, Transferfilme, Entwicklung von Kunststoffverbundwerkstoffen, Laborinformationsmanagement, Datenmodellierung

Branchen Anwendungen (Beispiele)
Automobilbau Lager und Lagerwerkstoffe
Maschinenbau Schnell bewegte Maschinenteile, Kolben- und Walzenbeschichtungen, Rotor-/Satorsysteme

Spezielle Leistungsmerkmale und Prüfmöglichkeiten

Leistungsmerkmale

  • Anwendungsorientierte Entwicklung von Verbundwerkstoffen, Herstellungsverfahren, tribologischen Prüftechniken und -methodiken sowie Bauteilprüfung

Prüfmöglichkeiten

  • Gleit-, Abrasions-, Erosions-, Schwingverschleiß
  • Vielfältige Kontakgeometrien bei hohen Lasten und Geschwindigkeiten
  • Geschmierte Versuche

Werkstoffe und Fragestellungen

Typische Werkstoffe

  • Duroplaste, Thermoplaste, Elastomere
  • Glas-, Kohlenstoff-, Aramidfasern
  • Mikro- und Nanopartikel, Festschmierstoffe

Typische Fragen

  • Wie kann man Transferfilme vollflächig und zeitaufgelöst beobachten und quantifizieren?
  • Welche Werkstoffe bilden einen zeitlich, termisch und mechanisch stabilen Transferfilm?
  • Welche tribologischen Funktionsschichten können auch bei Temperaturen über 300 °C eingesetzt werden?

Projekte im Kompetenzfeld Tribologie

Auslegung spritzgegossener Kunststoffzahnräder

Das Hauptziel des Projekts ist die Ausarbeitung eines Leitfades zur funktions-, material- und technologiegerechten Gestaltung von Kunststoffzahnrädern durch einen physikalisch begründeten und experimentell validierten Ansatz.

 

Fortschrittliche tribologische Prüfmethoden

in unterschiedlichen Klimata

R4PP

Innovative Radialkolbenpumpe für Lebensmittelanwendungen

Effiziente Radialkolbenpumpen mit polymeren Hochleitungsverbundwerkstoffen für Lebensmittelanwendungen

Smart Data

Neben der Wiederverwertung wertvoller Werkstoffe nach der Nutzungszeit eines Flugzeugs kann auch die Aufbereitung von Produktionsabfällen bei der Fertigung von Bauteilen einen Beitrag zur Schonung der Umwelt und zur Kostenreduktion leisten.

Transferfilmbildung in Nichtstandard-Klimaten

Erforschung des Einflusses der Werkstoffzusammensetzung, der Versuchsparameter und der Oberflächenstrukturierung des metallischen Gleitpartners auf die Ausbildung von Transferfilmen

von Kunststoffverbundwerkstoffen

Veröffentlichungen aus der IVW Schriftenreihe in diesem Kompetenzfeld

  • Gebhard, A.

    Creation of an Information Management System for Tribology Laboratories and its Application to Transfer Film Luminance Analysis

  • Jim, B.-C.

    Transferfilm-Luminance-Analysis: A comprehensive transfer film detection and evaluation method

  • Padenko, E.

    PBI-Hochleistungsbeschichtungen für verschleißbeanspruchte Funktionsflächen

  • Sebastian, R.

    Advanced in-situ Measurements within Sliding Contacts

  • Rasheva, Z.

    Polyamidimid-basierte Beschichtungen für schnell laufende Maschinenelemente mit integrierten Tribofunktionen

  • Gyurova, L.A.

    Sliding Friction and Wear of Polyphenylene Sulfide Matrix Composites: Experimental and Artificial Neural Network Approach

  • Harraß, M.

    Tribologische Beanspruchung ausgewählter technischer Kunststoffe unter Roll-Gleit-Kontakt

  • Chang, Li

    Friction and Wear of Nanoparticle Filled Polymer Composites

  • Kameo, K.

    New routes for tailoring metal- and ceramic-based composites for tribological applications

  • Klein, P.

    Tribologisches Eigenschaftsprofil kurzfaserverstärkter Polytetrafluor-ethylen/Polyetheretherketon-Verbundwerkstoffe

  • Oster, F.

    Hochtemperaturbeständige Polymer-Beschichtungen für tribologische Anwendungen

  • Flöck, J.

    Beitrag zur experimentellen und modellhaften Beschreibung der Gleitverschleißmechanismen kohlenstoffaserverstärkter Polyetheretherketone PEEK)Verbunde

  • Reinicke, R.

    Eigenschaftsprofil neuer Verbundwerkstoffe für tribologische Anwendungen im Automobilbereich

  • Hartmann, A.

    Lebenszykluskostenrechnung als strategisches oder operatives Bewertungs- und Planungsinstrument für die Technologie der Faser-Kunststoff-Verbunde

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