Thomas Reichenbach, Dr. Leonhard Mayrhofer, Dr. Gianpietro Moras, Prof. Dr. Michael Moseler

Polytetrafluorethylen (PTFE) ist ein attraktiver Festschmierstoff für hochbelastete Wälzlager aufgrund seiner außergewöhnlich geringen Reibung. Um die gewünschte Reibreduktion zu erzielen und diese weiter optimieren, ist das grundlegende Verständnis der Bildung von PTFE-Transferfilmschichten sowie der atomistischen Reibmechanismen erforderlich. Im Rahmen der ersten Förderperiode des Schwerpunktprogramms »Fluidfreie Schmiersysteme mit hoher mechanischer Belastung« (SPP 2074) der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) konnten Forschende des MikroTribologie Centrums in Kooperation mit Stephan von Goeldel, Dr. Florian König und Prof. Dr. Georg Jacobs vom Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung der RWTH Aachen bislang unverstandene Wirkzusammenhänge aufklären. Durch eine Kombination von atomistischen Reibsimulationen (µTC) sowie experimenteller Modellstudien (RWTH) konnte gezeigt werden, dass eine effektive und dauerhafte Schmierung des Reibkontakts durch eine permanente dezentrale Bereitstellung von PTFE mittels eines Doppel-Transfer-Mechanismus erzielt werden kann. Weitere Details dazu können dem Blogeintrag vom 22.10.2021 oder der Originalpublikation entnommen werden.

Durch die Bewilligung zur Verlängerung des Projektes im Rahmen einer zweiten Förderperiode kann diese fruchtbare Zusammenarbeit in den kommenden drei Jahren fortgeführt werden. Ziel dabei ist es, den Verschleiß des Feststoffschmierstoffs PTFE zu optimieren, während die herausragenden Reibwerte beibehalten werden sollen. Ein vielversprechender Ansatz ist dabei die Verwendung von PTFE/PEEK Kompositen, die zugrundeliegenden Wirkweisen sind allerdings bislang weitestgehend unbekannt. Durch die erneute Kombination von Modellexperimenten und Simulation sollen die Reib- und Verschleißmechanismen dieser Komposite aufgeklärt werden. Die gewonnen Erkenntnisse werden anschließend auf die technische Anwendung transferiert, um verbesserte Radialwälzlager konstruieren zu können.

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