Forschungsprojekte der AG Bio- und Mikrotribologie

Mikro- Tribologie

• DFG-SPP2074: Trockenschmierung von Wälzkontakten durch selbstregenerative Molybdänoxidschichtsysteme

  Aufgrund des weltweiten ökonomischen und ökologischen Wandels wird zunehmend die Verwendung innovativer umwelt- und ressourcenschonender Technologien gefordert. Die aktuelle Verknappung von wertvollen Energie- und Rohstoffressourcen, wie z.B. fossilen Brennstoffen und seltenen Legierungselementen, u. a. durch aufstrebende Industrienationen wie China und Indien, erfordert eine optimale und nachhaltige Nutzung dieser Ressourcen. Dies kann durch eine Kombination von Gestaltungs- und Produktionsprozessen technischer Güter und Produkte des Maschinenbaus erzielt werden. In diesem Forschungsvorhaben soll eine Ressourcenschonung an wälzbeanspruchten Konstruktionselementen einerseits durch den Verzicht auf eine fluidbasierende Schmierung, eine Verlängerung der Lebensdauer, die Vermeidung von Frühausfällen und geringere Reibungsverlust erreicht werden.

  Leitung: Prof. Dr.-Ing. Gerhard Poll

  Team: Dennis Konopka M.Sc.

  Jahr: 2019

  Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
• Hartfräsen von Mikroschmiernäpfen zur Reibungs- und Verschleißreduktion in hochbelasteten Wälzkontakten

  Reibung und Verschleiß an tribologisch beanspruchten Flächen lassen sich in vielen Anwendungen mittels spanend in die Oberfläche eingebrachter Mikroschmiertaschen deutlich reduzieren. Bisherige Grundlagenforschung umfasst die Auslegung und Effektanalyse von Schmiertaschen in über-wiegend gleitend beanspruchten Flächen und die Entwicklung von Werkzeugen und Bearbeitungsstrategien zur Herstellung qualitativ hochwertiger Strukturen

  Leitung: Prof. Dr.-Ing. Gerhard Poll

  Team: Josephine Kelley M.Sc.

  Jahr: 2019

  Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
• Antriebsstrang 2025: Energieeffiziente Prozessketten zur Herstellung eines reibungs- gewichts- und lebensdaueroptimierten Antriebsstrangs

  Im Projekt Antriebsstrang 2025 werden innovative Prozessketten und hybride Werkzeugkonzepte entwickelt, welche die Herstellungs- und Nutzungsphase von Antriebskomponenten energie- und ressourceneffizienter gestalten. Anschließend erfolgt eine ökologische Bewertung und eventuelle Anpassung der entwickelten Prozessketten anhand von Online-Daten. Ziel ist es, die Energie- und Ressourceneffizienz in der Herstellung und Nutzung der Antriebskomponenten zu erhöhen und somit einen Beitrag zum Klimaschutz zu leisten.

  Leitung: Prof. Dr.-Ing. Gerhard Poll

  Team: Dr.-Ing. Florian Pape

  Jahr: 2019

  Förderung: BMWi
• KExNuMe-KSS: Kopplung experimenteller und numerischer Methoden zur mehrskaligen Analyse der Wirkmechanismen von Kühlschmierstrategien in Zerspanprozessen

  Der effiziente Einsatz von Kühlschmierstoffen bedarf einem tiefergehenden Verständnis der zugrundeliegenden Wirkmechanismen hinsichtlich Spanabtransport, Kühlung und Beeinflussung der Reibbedingungen. Zur Prognose und zielgerichteten Nutzung dieser Effekte, ist eine Abbildung der Mechanismen in Prozesssimulationen erforderlich.

  Leitung: Prof. Dr.-Ing. Gerhard Poll, Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena, Dr.-Ing. Florian Pape

  Team: Dr.-Ing. Haichao Liu

  Jahr: 2020

  Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 439904924
• AWEARNESS: Anti-Wear-Effectiveness of Additives using a Rabinowicz and Eyring based Simulation Scheme

  Um Verschleiß in tribologischen Systemen zu verhindern oder zumindest zu reduzieren, werden Schmierstoffe verwendet, die Additive wie Zinkdithiophosphate (ZDDP) enthalten. Während bei der Vollschmierung die Oberflächen der Kontaktpartner durch den Schmierfilm vollständig voneinander getrennt sind, so dass kein Verschleiß auftritt, kommt es bei der Mischreibung zum Kontakt zwischen den Rauhigkeitsspitzen dieser Oberflächen. In diesem Fall wird der Verschleiß des Grundmaterials dadurch vermieden, dass das Additiv eine Schutzschicht auf der Oberfläche des Grundmaterials bildet. Auf diese Weise wird nicht die Oberfläche des Grundmaterials, sondern die Schutzschicht durch den Verschleiß abgetragen. Das Gleichgewicht zwischen der Abtragsrate und der Bildung der Schicht bestimmt letztlich, ob ein wirksamer Verschleißschutz erreicht wird. In Zusammenarbeit mit zwei weiteren Institutspartnern wird ein Modell entwickelt, mit dem das Verschleißregime eines Systems bewertet werden kann.

  Leitung: Prof. Dr.-Ing. Gerhard Poll; Dr.-Ing. Florian Pape

  Team: Armand Fome M.Sc.

  Jahr: 2021
• ISiG: Integrierte Sensorik für intelligente Großwälzlager

  Das Ziel des Vorhabens ist es, ein grundlegendes Verständnis über das Ineinandergreifen des Informationsflusses vom Maschinenelement Wälzlager bis zur Einbindung in ein Condition Monitoring System (CMS) zu schaffen. Eine Zustandsüberwachung von tribologisch beanspruchten Maschinenelementen und insbesondere deren Oberflächen gelingt in diesem Projekt durch die Applikation von bauteilintegrierten Sensoren. Dafür ist es notwendig, ein maßgeschneidertes Anwendungskonzept für Sensoren unterschiedlicher Bauart, vor allem Temperatur- und Dehnungssensoren, an relevanten Einsatzbereichen zu platzieren, um kritische Betriebsbedingungen zu erfassen, im Ausgangspunkt der Schädigung Messdaten aufzunehmen und somit frühzeitig Schäden zu erkennen.

  Leitung: Prof. Dr.-Ing. Gerhard Poll; Dr.-Ing. Florian Pape

  Team: Dennis Konopka M.Sc.

  Jahr: 2022

  Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 466778958

  Laufzeit: 36 Monate
• Funktionalisierte Randzone für belastungsorientiertes Ermüdungsverhalten gehärteter Bauteile

  Aufgrund des weltweiten ökonomischen und ökologischen Wandels ist der Einsatz von innovativer umwelt- und ressourcenschonender Technologien notwendig. Insbesondere in der Fertigungstechnologie bestehen Potentiale zur Bauteiloptimierung, welche noch nicht vollständig verstanden sowie auch nicht vollständig ausgenutzt werden.

  Leitung: Prof. Dr.-Ing. Gerhard Poll; Dr.-Ing. Florian Pape

  Team: Simon Dechant M.Sc.

  Jahr: 2022

  Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)