Tribologie der Kunststoffe

Werkstoffe, Verschleißmechanismen und Messverfahren
Bauteile und Komponenten mit sich gegeneinander bewegenden Kontakten bilden tribologische Systeme, in denen Reibung entsteht und infolgedessen Verschleißphänomene auftreten. Die Lebensdauer und Beanspruchbarkeit dieser Komponenten werden durch die Kontaktgeometrie, die Oberflächentopographie und letztlich durch die verwendeten Materialien bestimmt. Kunststoffe in tribologischen Systemen, sowohl geschmiert als auch ‚trocken‘, sind in modernen Maschinen und Anlagen nicht mehr wegzudenken. Aufgrund der Struktur polymerer Werkstoffe unterscheiden sich die Verschleißmechanismen von denen von Metallen und hängen unmittelbar von der Kunststoffart, den Füllstoffen und der Schmierung ab.
Im Seminar werden technisch relevante Kunststoffe in tribologischen Systemen bis hin zu Verbundwerkstoffen umfassend vorgestellt. Sie lernen die tribologischen Besonderheiten von Kunststoffen und deren breite Anwendungsgebiete kennen. Der Fokus des Seminars liegt auf den speziellen Erscheinungsformen von Verschleiß unterschiedlich gefüllter Kunststoffe, die oftmals mit der Entstehung von Transferfilmen einhergehen. Auch die Schmierung von Kunststoffen wird beleuchtet. Sie lernen Methoden der tribologischen Prüftechnik in Bezug auf Kunststoffanwendungen kennen.
HINWEIS Dieses Seminar ist Bestandteil des Zertifikatslehrgangs „Tribologie Experte (TAE)“, www.tae.de/60160, und kann auch einzeln gebucht werden.
Dieses Seminar richtet sich an Entwickler und Konstrukteure, die sich mit der Auslegung sowie Optimierung tribologischer Systeme befassen und somit grundlegende Kenntnisse hinsichtlich tribotechnischer Werkstoffe benötigen.

Mittwoch, 27. November 2024
9.00 bis 16.30 Uhr, inkl. Pausen

1. Kunststoffe für die Anwendung in tribologischen Systemen

• Kunststoffarten, tribologisch relevante Polymere
• Kunststoff-Verbundwerkstoffe
• Besonderheiten von Kunststoffen als Reibpartner: Randzone / Spritzhaut; Elastisch-plastisches Verhalten (Fließen); thermisches Verhalten (Erweichung, Schmelzen)
• einfache Modelle zu Polarität und Adhäsion
• Kontaktmodelle / Reibgesetze und Einfluss der Topographie

2. Schmierung von Kunststoffen

• inkorporierte Schmierung (Feststoffe, Wachse, Öle)
• flüssige und pastöse Schmierstoffe
• Verträglichkeit, Verträglichkeitsprüfung
• Lebensdauerschmierung

3. Tribologische Messtechnik, Schwerpunkt Kunststoffanwendungen

• Tribometrie
• Reibungs- und Verschleißmessung an Kunststoffen
• Verschleißuntersuchung, Bewertung, Messtechnik, Probleme
• Detektion von Transferfilmen
• Verarbeitung von Messdaten aus tribologischen Experimenten
• typische Modellprüfsysteme für die Kunststoffprüfung (DIN/ISO 7148) mit Beispielen

4. Reibungsverhalten von Kunststoffen

• dreidimensionale Kennlinienfelder der Reibungszahl in Anhängigkeit von der Geschwindigkeit und der Pressung
• Stick-Slip bei polymeren Gleitpaarungen
• Transferfilmbildung
• Wirkung von Füllstoffen

5. Spezielle Verschleißmechanismen 

• typische Schadensmechanismen und Verschleißerscheinungsformen (Abrasion, Ermüdung, Schmelzen)
• Faserverstärkung (Glasfaser, C-Faser, andere)
• Transferfilmbildung und Auswirkung auf Reibung und Verschleiß