Tribologie der Kunststoffe

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 hängen die Verschleißmechanismen unmittelbar von der Kunststoffart sowie von den Füllstoffen ab.

Zur Erfassung von Reibungs- und Verschleißkenngrößen sind oftmals besondere Messmethoden und Messtechniken erforderlich.

Ziel der Weiterbildung

Im Seminar werden technisch relevante Kunststoffe in tribologischen Systemen bis hin zu Verbundwerkstoffen umfassend vorgestellt. Sie lernen die tribologischen Besonderheiten von Kunststoffen kennen, deren mögliche Anwendungen von Gleitlagern bis hin zu Dichtungen reichen.
Der Fokus des Seminars liegt auf den speziellen Erscheinungsformen von Verschleiß unterschiedlich gefüllter Kunststoffe, die oftmals mit der Entstehung von Transferfilmen einhergehen. Sie lernen Methoden der tribologischen Messtechnik 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.

Dienstag, 12. Dezember 2023
9.00 bis 12.15 und 13.15 bis 16.30 Uhr

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