SPP2074: Grundlagen für eine verbesserte Gebrauchsdauerberechnung feststoffgeschmierter Wälzlager durch Multiskalen-Untersuchungen
In Wälzlagern werden üblicherweise unterschiedlich viskose Flüssigschmierstoffe zur Minimierung von Reibung und Verschleiß eingesetzt. Unter extremen Umgebungsbedingungen, beispielsweise im Vakuum, können diese jedoch nicht eingesetzt werden und es muss auf Festschmierstoffe zurückgegriffen werden. Die tribologischen Eigenschaften dieser Festschmierstoffschichten werden durch Ihre Mikrostruktur, mechanischen Eigenschaften und Stöchiometrie stark beeinflusst. Allerdings sind viele Faktoren, insbesondere unterschiedliche Strukturen und die Auswirkungen auf das resultierende tribologische Verhalten, noch nicht ausreichend untersucht. Daher wird das tribologische Verhalten zwischen Schichten, mit verschiedener Textur systematisch über mehrere Skalen hinweg verglichen.
Der im Rahmen dieses Forschungsprojektes betrachtete Anwendungsfall Drehanoden in Röntgenröhren befasst sich mit dem Betrieb der Wälzlager unter Vakuumbedingungen mithilfe des Festschmierstoffs Molybdändisulfid (MoS2), abgeschieden über Physical-Vapour-Deposition (PVD).
Zusammen mit dem Lehrstuhl für Allgemeine Werkstoffeigenschaften und dem Computer-Chemie-Centrum der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg wird ein Berechnungsmodell entwickelt, welches zuverlässige Prognosen der Gebrauchsdauer von Wälzlagern mit MoS2-beschichteten Komponenten erlaubt und sich somit sinnvoll in der Ingenieurpraxis für die Bauteilauslegung heranziehen lässt. (Ansprechpartner: Armin Seynstahl)