Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM
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 oder Energieerzeugung. Überall besteht das Problem, dass bei nicht mehr zureichender Schmierung mit Öl oder Fett ungeschmierte Reibkontake möglichst lange und zuverlässig funktionieren müssen.
Häufig bestimmen oder begrenzen hohe Temperaturen die Leistungsfähigkeit reibbelasteter Systeme. Hohe Temperaturen entstehen dabei nicht nur durch die Umgebung, sondern werden auch durch Reibungswärme erzeugt.
Dabei reagieren verschiedene Werkstoffklassen – Polymere, Metalle, Keramiken und Beschichtungen – sehr unterschiedlich auf erhöhte Einsatz- oder Reibtemperaturen: Während Polymere und manche Beschichtungen eher thermisch zersetzt werden, reagieren andere Werkstoffe stärker mit der Atmosphäre oder werden im stark adhäsiven Reibkontakt plastisch verformt.
Eine besondere Herausforderung ist eine experimentelle Prüfung, bei der die thermischen Effekte – einschließlich der Wechselwirkungen mit der Atmosphäre – anwendungsnah simuliert werden können. Nur dann können wirklich relevante Aussagen zum tribologischen Verhalten von Systemen unter erhöhten Temperaturen erhalten werden.
Unsere Arbeiten klären die Tribologie von Werkstoffen und Komponenten bei hohen Temperaturen auf, um zur Beschreibung und Verbesserung der Systeme hinsichtlich Leistungsfähigkeit, Zuverlässigkeit und Lebensdauer beizutragen.
