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DGMK-Projekt Schmier­stoffe

Untersuchungen zu den Ausfallmechanismen von Schmierfett geschmierten Walzlägern – Bedeutung der Alterung unterschiedlicher Verdickersysteme

Laufzeit
2018 bis 2021 (geplant, 30 Monate)
Forschungsstelle
KTM Kompetenzzentrum Tribologie, Hochschule Mannheim
Dr. Markus Grebe

OWI Oel-Waerme-Institut gGmbH, Simon Eiden
Anlass und Ziel

Stetige Weiterentwicklungen in der Anwendungstechnik mit dem Ziel der höheren Wirtschaftlichkeit und Leistungsdichte stellen immer größere Anforderungen an Schmierfette. Dies gilt insbesondere im Bereich von Wälzlagern, in denen Schmierfette zum Teil bei hohen Drehzahlen und in weiten Temperaturbereichen eingesetzt werden. So tritt ein erhöhter Strahlungswärmeeintrag in Wälzlager¬fette bei Elektro- und Hybridfahrzeugen oder Motorraum-Downsizing-Konzepten auf. Im DGMK Projekt 788 „Screening Prüfmethode für Schmierfette“ zeigt sich, dass der Verlust der Schmierwirkung eines Fettes stark von der Verdicker-Degeneration beeinflusst wird. Aktuelle Veröffentlichungen von anderen Wissenschaftlern bestätigen diese Hypothese und bekräftigen den Forschungsbedarf. Dieser Effekt tritt bei Fetten auf Basis von Seifen¬ver¬dickern offenbar schon deutlich vor der eigentlichen Grundölalterung ein und ist dementspre¬chend lebensdauerlimitierend. Die Katalysatorwirkung des Käfigmaterials hat auf diesen Effekt eine andere - und bisher unbekannte - Wirkung als auf die klassische Ölalterung. Welche Einflussfaktoren letztendlich die entscheidende Rolle spielen und wie man den Effekt positiv beeinflussen kann, soll in dem Projekt geklärt werden.

Kurzbeschreibung

Die bereits im Projekt 788 erfolgreiche interdisziplinäre Zusammenarbeit zwischen dem OWI und dem KTM soll in diesem Projekt fortgeführt werden. Am OWI werden wieder die chemischen Fragestellungen im Vordergrund stehen wohingegen das KTM sich auf die mechanisch-dynamische Prüfung sowie den Strukturnachweis konzentriert. Im Fokus des Folgeprojektes wird die Veränderung der Verdickerstruktur stehen in Folge mechanischer, thermischer, oxidativer und katalytischer Beanspruchung. Die chemischen und strukturellen Veränderungen sollen mittels modernster Analytik und Mikroskopie nachgewiesen und untersucht werden (Struktur: Rasterelektronenmikroskopie, teilweise „Kryo-REM“, Lichtmikroskopie, Rheolo­gie und Elektrophorese; Alterung: FTIR (inkl. moderner Auswerteverfahren), HPLC-MS, GC-MS, PDSC, TGA und DSC; Elemente: ICP). Auch dieses Projekt basiert auf einem empirischen Ansatz, d. h. es werden zahlreiche Laborversuche zur Alterung in Abhängigkeit von Temperatur, Umgebungsmedium und katalytischen Elementen durchgeführt und bewertet werden. Ein gewisser Fokus liegt auf dem sogenann­ten RapidOxy-Test, da dieser gerade in der Industrie an Bedeutung gewinnt. Für die dynami­sche Fettalterung soll ein neuer Screening-Prüfstand am KTM entwickelt werden. Hauptteil der tribologi­schen Versuche werden anwendungsnahe Wälzlagertests auf dem Mehrplatzwälzlagerprüfstand sein.

Bearbeitungsstand

Der IGF-Antrag ist in Vorbereitung.

Schmierfett nach einer forcierten Alterung. Foto: OWI
OWI Oel-Waerme-Institut gGmbH An-Institut der RWTH Aachen

Projektstatus

in Vorbereitung

Projekt­koordination

Jan Ludzay

Leiter der Abteilung Verarbeitung und Anwendung

Nadine Ludzay

Koordination