Praktische Tribologie und Schmierungstechnik

Grundlagen – Schmierstoffe – Tribometrie

Beschreibung

Nach dem Hochschulabschluss sind tribologische Fragestellungen für viele Ingenieure die tägliche Haupt- oder Nebenbeschäftigung. Das tribologische Wissen wird bei Ingenieuren in der Praxis de facto vorausgesetzt. Als Querschnittsthema wird jedoch praktische Tribologie in den herkömmlichen Studiengängen selten ausführlich behandelt.
Eine fachliche Weiterbildung gleicht diesen Bedarf aus.

Ziel der Weiterbildung

Der Zertifikatslehrgang vermittelt tribologische Fachkenntnisse und Zusammenhänge. In drei Modulen bereitet er Sie auf die optimale Lösung komplexer Herausforderungen vor.

Sie erhalten Qualität
Das Qualitätsmanagementsystem der Technischen Akademie Esslingen
ist nach DIN EN ISO 9001 und AZAV zertifiziert.

Teilnehmerkreis

> Fach- und Führungskräfte aller Industriezweige, in denen bewegte Systeme optimal und sicher funktionieren müssen
> Ingenieure/Wissenschaftler, die als Konstrukteure, Entwickler und Instandhalter arbeiten oder in den Bereichen Produktion, Fertigung, Qualitätssicherung, Produktionsplanung und -steuerung tätig sind
> Mitarbeiter im Ein- und Verkauf

Inhalte

Stand der letzten Durchführung:

Modul 1: Grundlagen der Tribologie
Systemanalyse – Reibung – Verschleiß –
Schmierung – Materialauswahl – Schadenskunde
Montag, 8. bis Mittwoch, 10. Oktober 2018
1. Tag: 9.00 bis 12.15 und 13.30 bis 17.00 Uhr
2. Tag: 8.30 bis 12.15 und 13.30 bis 17.00 Uhr
3. Tag: 8.30 bis 12.15 und 13.30 bis 16.30 Uhr
VA Nr. 34916.00.003
Leitung: Prof. Dr.-Ing. Paul Feinle

Das Modul gibt einen umfassenden Überblick über die Grundlagen der Tribologie, mit grundsätzlichen Ansätzen zur mechanismenorientierten Materialauswahl und Maßnahmen zur Verringerung von Verschleiß und Reibung.

1. Einführung (P. Feinle)
> Definitionen, Begriffe, Bedeutung

2. Systemanalyse (P. Feinle)
> Funktion tribotechnischer Systeme
> Struktur tribotechnischer Systeme
> Beanspruchungskollektiv
> Verlustgrößen
> Datenblatt

3a. Tribologische Beanspruchung (P. Feinle)
> Aufbau technischer Oberflächen
> Kontaktvorgänge
> Kontaktgeometrie und -mechanik
> Kinematik
> Oberflächenrauheit
> Oberflächenanalytik

3b. Oberflächenkennwerte, -messsysteme (M. Ruland)
> Grundlagen und Begriffe
> 2D-Oberflächenparameter
> 3D-Oberflächenparameter
> Messsysteme und Messmethoden
> Quellenverzeichnis

4. Reibung (P. Feinle)
> Grundlagen
> Reibungsmessgrößen
> Reibungsarten
> Reibungsmechanismen
> Thermische Vorgänge

5. Verschleiß (P. Feinle)
> Grundlagen
> Verschleißmessgrößen
> Verschleißarten
> Verschleißmechanismen
> Maßnahmen zur Reibungs- und Verschleißreduzierung

6. Grundlagen der Schmierung (P. Feinle)
> Grenzreibung
> Mischreibung
> HD-, EHD-Schmierung

7. Berechnung hydrodynamischer Gleitlager (K. Backhaus)
> Hydrodynamische Schmierungstheorie
> Reynoldssche Differentialgleichung stationär und instationär belasteter Gleitlager
> Berechnungsverfahren: Kennfeldlösungen, direkte Lösung der Reynolds-DGL
> Erweiterte Reynoldssche DGL rauer Oberflächen
> Auslegungsrichtlinien: Sicherheit gegen Verschleiß und Heißlaufen

8. Elasto-hydrodynamische Gleitlagerberechnung (K. Backhaus)
> Erweiterte hydrodynamische Schmierungstheorie rauer Oberflächen
> Mehrkörperdynamik elastischer Körper
> Mischreibungs- und Verschleißmodelle
> Fallstudien: dynamisch belastete Radial-/Axial-Gleitlager, Kippsegmentlager, Hochdruck-Pumpenelemente

9. Grundlagen der Reibungs- und Verschleißprüftechnik (P. Feinle)
> Aufgaben der tribologischen Prüftechnik
> Kategorien der tribologischen Prüftechnik
> Tribologische Modell- und Simulationsprüftechnik

10. Tribotechnische Werkstoffe (P. Feinle)
> Stähle, Kunststoffe, Keramiken
> Gleitmaterialien
> Compounds

11. Tribologische Schadenskunde (K. Sommer)
> Methodik der Analyse tribologischer Schäden
> Gleitverschleiß
> Schwingungsverschleiß
> Wälzverschleiß
> Abrasivverschleiß
> Erosion und Erosionskorrosion
Referenten


Modul 2: Schmierstoffe in technischen Anwendungen
Chemischer Aufbau, Eigenschaften, Anwendung, Analytik
Montag, 19. bis Mittwoch, 21. November 2018
1. Tag: 10.45 bis 12.15 und 13.45 bis 17.00 Uhr
2. und 3. Tag: 9.00 bis 12.15 und 13.45 bis 17.00 Uhr
VA Nr. 34917.00.003
Leitung: Prof. Dr.-Ing. Christian Busch

Das Modul gibt einen umfassenden Überblick über Schmierstoffsysteme, die Eigenschaften und die
Anwendungsmöglichkeiten dieser Materialien. Die Teilnehmer verstehen die Zusammenhänge und speziellen
Materialeigenschaften, und können anwendungsbezogen eine optimale Auswahl für ihren Bedarf treffen.
Des Weiteren erhalten die Teilnehmer einen vertieften Einblick in die Schmierstoffanalytik und Prüfmethoden, sowie praktische Hinweise zu Methoden, die Schmierstoffe als intelligente Informationsübermittler nutzen.

1. Chemie der Schmierstoffe, Grundflüssigkeiten, Additive, Fest(schmier)stoffe (C. Busch)

2. Fertigformulierungen und Anwendungen I – Flüssigkeiten (C. Busch)
> Metallbearbeitungsflüssigkeiten
> Hydraulikflüssigkeiten

3. Fertigformulierungen und Anwendungen II – Fette, Pasten, Gleitlacke (C. Busch)
> Fette: Aufbau, Klassifizierung, Besonderheiten
> Pasten: Formulierung, Abgrenzung zu Fetten und Fettpasten
> Gleitlacke: Aufbau, Eigenschaften

4. Auswahl und Applikation (C. Busch)
> Schmierstoffauswahl: Welcher? Wo? Warum? Wie?
> Applikationsgeräte

5. Analytik (R. Krethe)
> Analyseverfahren zur Überwachung neuer und gebrauchter Schmierstoffe
> Probenentnahme, Identifikation und Rückverfolgbarkeit
> Alterungsmechanismen und dazugehörige Überwachungsparameter
> anwendungsorientierte Festlegung des Untersuchungsumfangs
> Ermittlung und Anwendung von Grenzwerten, Trendbewertung
> Praxisbeispiele aus verschiedenen Anwendungsbereichen


Modul 3: Tribometrie, effiziente Planung und Auswertung tribologischer Versuche
Mittwoch, 10. bis Freitag, 12. Dezember 2018
8.30 bis 12.30 und 14.00 bis 17.00 Uhr
VA Nr. 33998.00.009
Leitung: Dr. Markus Grebe, M.Eng.

Sie erhalten einen breiten Überblick über Messverfahren, Normprüfungen und Prüfgeräte in der Tribologie.
Vor- und Nachteile der einzelnen tribologischen Prüfkategorien werden praxisnah beschrieben. Der Gedanke der tribologischen Systemanalyse als Basis für alle Untersuchungen und Bewertungen wird erläutert.
Weiterhin wird das für die Interpretation der Messergebnisse notwendige Grundlagenwissen vermittelt. Ein Teil des Seminars beschäftigt sich mit hochmodernen Instrumenten der Verschleißmessung und der Oberflächenanalytik. Abschließend wird gezeigt, wie Berechnung und Simulation als Unterstützung für die Tribometrie herangezogen werden.

Montag, 10. Dezember 2018
8.30 bis 12.30 und 14.00 bis 17.00 Uhr

1. Grundlagen der Systemanalyse und tribologische Prüftechnik (M. Grebe)
> Methodik der Systemanalyse
> das tribologische Beanspruchungskollektiv
> Wechselwirkung von Reibung, Verschleiß und Schmierung
> Spannungen, Pressungen
> tribologische Prüfkategorien
> Modell- und Simulationsprüftechnik
> Auswahl geeigneter Prüfparameter für Laborversuche
> potenzielle Fehlerquellen in der Tribometrie

2. Typische tribologische Prüfungen von Additiven und Schmierstoffen im Schmierstofflabor (W. Rehbein)
> Prüfung von Industrieschmierstoffen auf Modell- und Bauteilprüfgeräten
> Additiventwicklung mithilfe von Laborprüfungen
> Alterungstests und Korrosionsschutzprüfung
> allgemeine Problematik sowie Details zu gängigen Laborprüfmaschinen

3. Angewandte Tribometrie auf Modellprüfständen (J. Rigo)
> Normprüfungen nach DIN und ASTM
> Einsatzgebiete und Grenzen der einzelnen Prüfungen
> anwendungsorientierte Bauteilprüfungen auf Modell-Prüfständen
> Auswertung und Interpretation tribologischer Versuche
> praktische Anwendungsbeispiele

4. 2D- und 3D-Rauheitskennwerte und ihre Bedeutung für die Tribologie (M. Grebe)
> klassische 2D-Messtechnik und -Kennwerte
> optische Messverfahren (Konfokalmikroskopie, Weißlichtinterferometrie)
> 3D-Kennwerte und Hybridparameter und ihre Bedeutung für die Tribologie
> Praxisbeispiele

Dienstag, 11. Dezember 2018
8.30 bis 12.30 und 14.00 bis 17.00 Uhr

5. Tribologische Prüfung von Kunststoffen (M. Grebe)
> Besonderheiten bei Kunststoffen als Reibpartner
> Reibungsuntersuchung: dreidimensionale Kennlinienfelder der Reibungszahl in Anhängigkeit von der Geschwindigkeit und der Pressung
> Verschleißuntersuchung: Bewertung, Messtechnik, Probleme
> typische Modellprüfsysteme für die Kunststoffprüfung (DIN/ISO)
> Stick-Slip-Untersuchungen

6. Nanoverschleißmesstechnik, Radionuklidmesstechnik (M. Jech)
> Verschleißmessung
> Parameter der Verschleißmessung allgemein
> mögliche Messprinzipien (optisch, kapazitiv u.a.)
> Verschleißmessung im nm/h Bereich (mittels radioaktiver Isotope)
> Interpretation von Ergebnissen von Verschleißmessungen
> Beispiele aus Modell- und Prüfstandsmessungen

7. Computergestützte Simulation (M. Jech)
> Multi-Skalen-Ansatz – von der Kontinuumsmechanik zur Nanoskala
> Kontinuumsmechanik (Elastohydrodynamik)
> Mikromechanik (Einfluss der Topographie)
> klassische Molekulardynamik (Schmierstoffwechselwirkung)
> Ab-initio-Simulation auf quantenmechanischer Basis

8. Statistik/Messunsicherheit (M. Jech)
> Konzept der Messunsicherheit
> Fehlereinflüsse
> Definitionen zur Messunsicherheit eines Messsystems
> Mittelwert und Standardabweichung
> Fehlerfortpflanzung
> Grundlagen Gaußverteilung
> Verwerfen eines Messwertes und Diskrepanz

9. Planung und Auswertung tribologischer Versuche (M. Grebe)
> Design of Experiments in der Tribologie
> mathematische Ansätze und Auswertung
> Nutzen in der tribologischen Prüftechnik
> praktische Beispiele

Mittwoch, 12. Dezember 2018
8.30 bis 12.30 und 14.00 bis 17.00 Uhr

10. Einsatz von Grenzflächen und mikrostrukturanalytische Methoden bei tribologischen Problemstellungen (T. Lutz)
> Methoden der Grenzflächen- und Mikrostrukturanalytik
> Bestimmung der chemischen Zusammensetzung
> Analyse tribologischer Schichten
> Konzentrationstiefenprofilanalyse
> Analyse von Oberflächenstruktur und Gefügeveränderungen mittels Focused Ion Beam (FIB)
> Mikro-/Nanohärtemessung

11. Tribometrie am Antriebsstrang (C. Seyfert)
> Zahnradprüfung mit FZG
> Reibeigenschaften von Reiblamellen und Synchronisationen
> Zweimassenschwungrad
> Antriebswellenprüfung
> Vollgetriebeprüfung mit Mehrmaschinenprüfständen

12. Erprobung von motorischen und nichtmotorischen Gleitlagerwerkstoffen (M. Witt)
> Anforderungen und Bauformen motorischer Gleitlager
> Erprobung motorischer Radial- und Axial-Gleitlager (Fresstest, Dauerlauftest, Start-Stopp-Verschleißtest, Reibungstest)
> Anwendungen und Anforderungen nichtmotorischer Gleitlager
> Erprobung nichtmotorischer Gleitlager unter Rotations-, Schwenk- und Axialbewegung
> anwendungsspezifische Erprobung an Sonder- und Applikationsprüfständen
> Anforderungen und Bauformen motorischer Gleitlager
> Erprobung motorischer Radial- und Axial-Gleitlager (Fresstest, Dauerlauftest, Start-Stopp-Verschleißtest, Reibungstest)

13. Diskussion von Teilnehmerfragen (M. Grebe)
zum Beispiel:
> Was zeichnet ein gutes Tribometer aus? Tipps und Entscheidungshilfen
> Prüfung von Beschichtungen

14. Zusammenfassung (M. Grebe)

Termine & Preise

Extras
Die Seminarteilnahme beinhaltet Verpflegung und ausführliche Seminarunterlagen.

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