Systemoptimierung geschmierter Kunststoff-Gleitsysteme

25.07.2024

© Fraunhofer IWM
Abb.: Ablauf der Evaluation des besten Systems am Beispiel Thermoplaste in geschmierten Antriebsystemen. Die analytische Methode hilft dabei, aus sehr vielen verschiedenen möglichen Kombinationen effizient zu einer Priorisierung zu kommen, anstatt nur wenige Systeme in praxisnahen Tests evaluieren zu müssen. Mit Kompatibilitätstests und immer weiteren Ebenen der einfachen Tauglichkeitsüberprüfung werden priorisierte Systeme in kurzer Zeit evaluiert.

Dr. Christof Koplin

Geschmierte Kunststoffe werden zunehmend für gleitende und wälzende Paarungen eingesetzt. Sie dämpfen Geräusche, überbrücken Spalten und Toleranzen dank ihrer großen Dehnfähigkeit, sind leicht, im Spritzguss günstig herstellbar und erzeugen geringe Trägheitsmomente. Dadurch werden sie zur Reduktion der Treibhausgasemissionen und zur Erhöhung der Kreislauffähigkeit von Stoffströmen zunehmend eingesetzt, auch in der Antriebstechnik. Als Dichtungswerkstoff sind sie breit verwendet. Ein angepasstes System aus Schmierung und Kunststoff kann die Reibung senken und die Lebensdauer erhöhen, was CO2-Emissionen reduziert.

Die Bilanzierung der Herstellung, des Transports und der Kreislauffähigkeit muss den Gebrauchszyklus berücksichtigen. Große Unternehmen und KMUs stehen unter Druck durch regulatorische Vorgaben und das Verbot bestimmter Substanzen wie PFAS. Am MikroTribologie Centrum µTC wurden Handlungshilfen und Prüfrichtlinien für geschmierte Kunststoffsysteme entwickelt, um Reibung und Verschleiß zu minimieren. Diese Methodik basiert auf einer physikalisch-chemisch-mechanistischen Beschreibung und etablierten Prüfverfahren. Eine einfache Prüfrichtlinie wird auch für die Rutschhemmung von Schuhsohlen und die Ermüdungsneigung von Dichtungen vorbereitet, basierend auf elastischen Längen der Grenzflächen und weiteren Messungen.


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