“Varnishing”-Neigung von Schmierölen – Untersuchung von Einflussfaktoren und Schichtaufbau

Schnelllaufende Gleitlager zeigen in verschiedenen Industrieanlagen unter kritischen Betriebsbedingungen wie hoher thermischer und mechanischer Belastung, oft in Kombination mit geringen Ölmengen oder in Anwesenheit katalytisch wirkender Elemente, eine für den Betrieb der Anlage gefährliche Varnish-Bildung. Die lackähnliche Schicht setzt sich auf tribologische Funktionsoberflächen ab und verändert die Systemeigenschaften. In Ventilen und Filtern können die Schichten zum Blockieren und damit zum Systemausfall führen. Bisher war das Problem vorwiegend auf schnelllaufende Wellen in Turbinen beschränkt. Immer kleinere Ölmengen verbunden mit einer immer höheren Leistungsdichte sowie weniger polare Grundöle führen mittlerweile aber auch in Hydrauliken und anderen Anlagen zu Problemen. Die derzeit etablierten Testmethoden zielen vorwiegend auf eine Bewertung des Varnishing-Potentials, also einer prognostizierten Neigung eines Schmierstoffs zur Lackbildung. Für die Öl- und Additiventwicklung müssen zeit- und kostenintensive Anlagentests durchgeführt werden. Diese liefern jedoch weitgehend unzuverlässige Prognosen, da die Entstehung von Varnish-Schichten nicht ausschließlich auf die jeweiligen Schmierstoffeigenschaften zurückgeführt werden kann, sondern vielmehr aus den Eigenschaften des tribologischen Gesamtsystems sowie aus anlagenspezifischen Parametern wie Temperaturverteilung, Drücke und Fließgeschwindigkeiten abgeleitet werden muss.

Der hier zugrunde gelegte Forschungsansatz verfolgt einen Paradigmenwechsel von einer schmierstoff-fokussierten Sichtweise hin zu einer grundlegenden Analyse der Lackschichtentstehung in Abhängigkeit des tribologischen Beanspruchungskollektivs und den technologischen Randbedingungen. Mit Hilfe einer neuen Laborprüfmethodik wird das Risiko für Varnishing in Abhängigkeit des Beanspruchungskollektivs des Tribosystems für die Industrieunternehmen besser prognostizierbar.

IGF-Antrag gestellt