SubSeaSlide: Tribologische Untersuchungen von Diamant-SiC-Kompositen für Anwendungen im Subsea-Bereich

Abgeschlossenes Forschungsprojekt

Es besteht ein beträchtlicher Entwicklungsbedarf für einsatzsichere und langlebige Komponenten, um die Rohstoffförderung aus größeren Meerestiefen leistungsfähiger und sicherer zu machen. Gleitlager und Gleitringdichtungen sind Schlüsselkomponenten in Pumpen, die die Zuverlässigkeit und Betriebsdauer von Subsea-Anlagen begrenzen. Ziel des Verbundvorhabens SubSeaSlide war die Entwicklung und Qualifizierung extrem verschleißbeständiger, energieeffizienter und zuverlässiger Gleitkomponenten für Anwendungen im Subsea-Bereich.

Projektbeschreibung

Neue Technologien, insbesondere auch die Elektromobilität, führen zu einem rasant steigenden Bedarf an Ressourcen, deren Versorgungssicherheit aus verschiedenen Gründen immer kritischer wird. Daher gewinnen Technologien enorm an Bedeutung, mit denen Rohstoffe ökonomisch und umweltschonend aus dem Meer gefördert werden können. Eine große Herausforderung ist dabei die Absicherung störungsfreier Abläufe, da durch Stillstand, Wartung und Reparatur mariner Anlagen und Systeme enorme Kosten verursacht werden. Daraus resultiert der dringende Bedarf an Werkstoffen und Komponenten, die unter extremen Bedingungen zuverlässig funktionieren und möglichst nicht gewartet werden müssen.

Schlüsselkomponenten sind in solchen Systemen häufig Lagerungen und dynamische Dichtungen, da diese zusätzlich hohen Reibungs- und Verschleißbeanspruchungen ausgesetzt sind. Die Anforderungen an diese Bauteile hinsichtlich Lebensdauer und Zuverlässigkeit sind extrem. Für mediengeschmierte Gleitlager und Gleitringdichtungen werden Werkstoffe und Komponenten gebraucht, die diese Anforderungen erfüllen können. In dem Verbundprojekt SubSeaSlide wurden hierfür Komponenten aus SiC-gebundenem Diamant entwickelt. Der Werkstoff ist extrem verschleiß- und korrosionsbeständig und daher bestens geeignet für mediengeschmierte Anwendungen unter Extrembedingungen.

Transfer der Projektergebnisse in FuE-Leistungen des Fraunhofer IWM 

  • Optimierung von Gleitpaarungen: Verbesserung von Reibungs- und Verschleißverhalten durch maßgeschneiderte Materialien und Beschichtungen
  • Entwicklung von Verschleißschutztechnologien: Erarbeitung neuer Technologien und Materialien, die eine hohe Verschleißbeständigkeit bieten und in anspruchsvollen Anwendungen eingesetzt werden können
  • Reibungsoptimierung: Anpassung von Materialsystemen zur Verbesserung des Reibungsverhaltens in verschiedenen Anwendungen
  • Materialbewertung und -optimierung: Bewerten neuer Materialien und Beschichtungen hinsichtlich ihrer tribologischen Eigenschaften

Förderhinweis