Materialforschung, Schmierstoffe: Immer wenn in Maschinen Bauteile bewegt werden, kommt es zu Reibung. Diese verursacht Materialverschleiß und erhöht den Energieverbrauch.
Ein neuer, kohlenstoffbasierter Werkstoff mit sehr niedrigen Reibungsverlusten wurde jetzt exemplarisch im Automobilbau getestet. Ziel ist die Serientauglichkeit. Das neue BINE-Projektinfo „Supraschmierung im Automobil“ (11/2012) stellt die physikalischen Grundlagen und die Materialeigenschaften der diamantähnlichen Kohlenstoffschichten vor. Der Praxisversuch erfolgte bei Achsgetrieben.
Die Kohlenstoffschichten werden durch Kathodenzerstäubung im Hochvakuum auf die Oberflächen aufgebracht und können mit sehr unterschiedlichen Materialeigenschaften hergestellt werden. Sie verbinden eine außerordentliche Gleitfähigkeit mit Antihafteigenschaften, chemischer Stabilität und einer extremen Materialhärte. In systematischen Reihenuntersuchungen haben die Forscher potenzielle Schmierstoffe optimiert, die für die Supraschmierung in den meisten Anwendungsbereichen benötigt werden. Im Mittelpunkt stand die Reduzierung der Reibungsverluste bei Achsgetrieben von Automobilen. Hier hat sich eine Kombination von glatten, mit diamantähnlichem Kohlenstoff beschichteten Oberflächen mit niederviskosen Schmierstoffen bewährt. Über alle untersuchten Lastbereiche reduzierten sich die Verlustleistungen zwischen 12 und 32 %. Dies ist eine außerordentliche Verbesserung gegenüber den bisherigen Technologien.
Mit dem neuen Material beschichtete Oberflächen sind auch für weitere Branchen interessant. Wegen der chemischen Beständigkeit und der biologischen Verträglichkeit bietet sich auch die Medizintechnik als Einsatzgebiet an, z. B. für Gelenkprothesen, kieferorthopädische Materialien und künstliche Herzklappen. BINE-Projektinfo „Supraschmierung im Automobil“ (11/2012) ist kostenfrei beim BINE Informationsdienst von FIZ Karlsruhe erhältlich – unter www.bine.info oder 0228 92379-0.
(Quelle: BINE / BINE Informationsdienst ist ein Service von FIZ Karlsruhe und wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) gefördert.)
Weiterführende Artikel:
Innovations-Video – Kühlschmierstoffe auf der Basis von Wasser statt Mineralöl (Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV)
