Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM
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E-Bear 2: Entwicklung von nachhaltigen Lagersystemen mit minimalen Reibungs- und Verschleißverlusten durch elektrisch programmierbare Reibung

Laufendes Forschungsprojekt

Im Projekt E-Bear 2 sollen nachhaltige Schmierstoffe für die elektrisch programmierbare Reibung identifiziert werden. Das Ziel besteht darin, Reibung in Gleit- und Wälzlagern gezielt durch elektrische Potentiale zu reduzieren. Dazu werden ionische Flüssigkeiten als Additiv in nicht ölbasierten Schmierstoffen eingesetzt, um den CO2-Fußabdruck zu minimieren. Durch die gezielte Steuerung der Oberflächenchemie wird nicht nur der Reibwert bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen optimiert, sondern auch der Verschleiß minimiert.

Projektbeschreibung

Im Projekt E-Bear 2 liegt der Fokus auf der Übertragung der Technologie der elektrisch programmierbaren Reibung auf nachhaltige Schmierstoffe für Gleit- und Wälzlager. Basierend auf ersten Erfolgen mit ionischen Flüssigkeiten (ILs) und deren Mischungen konnte die Reibwertreduktion in einem tribologischen Modellsystem durch elektrische Potenziale nachgewiesen werden.

Es werden wasser- und polyalkylenglykolbasierte (PAG) Schmierstoffe untersucht, die speziell additiviert werden, um ihr tribologisches Verhalten unter wechselnden Betriebsbedingungen zu verbessern. Ziel ist es, Reibung und Verschleiß bei sich verändernden Betriebsbedingungen (Temperatur, Normalkraft usw.) durch elektrische Potentiale zu optimieren. Zusätzlich soll im Projekt untersucht werden, ob der tribologische Zustand der Supraschmierung (Reibwert <0,01) durch elektrische Potentiale stabilisiert oder induziert werden kann.

Herausforderungen bestehen in der Anpassung des tribologischen Systems sowie der Anpassung der Potentiale, die während der Reibwertsteuerung angelegt werden. Geplante Kooperationen mit Industriepartnern und universitären Exzellenzclustern sollen die Entwicklung hin zu industrietauglichen, nachhaltig zertifizierten Schmierstoffen unterstützen. 

Transfer der Projektergebnisse in FuE-Leistungen des Fraunhofer IWM 

  • Reduktion von Reibung in Gleit- und Wälzlagern durch elektrisch programmierbare Schmierstoffe
  • Schwerpunkte: Nachhaltige Schmierstoffe (wasser- und PAG-basiert), Reibwertsteuerung, Supraschmierung
  • Zukünftige Schritte: Nachweis der Reibwertreduktion mit wasser- und PAG-Schmierstoffen, Fertigung eines Demonstrators