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DGMK-Projekt Schmier­stoffe

Wechselwirkungen zwischen oberflächenaktiven Additiven und Auswirkung auf den Verschleißschutz von Wälzlagern

Laufzeit
2021 bis 2023 (geplant)
Forschungsstelle
MSE – Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung der RWTH Aachen
Prof. Dr. Georg Jacobs, Dr. Andreas Stratmann, Laura Rosenkranz

GFE Gemeinschaftslabor für Elektronenmikroskopie der RWTH Aachen
Prof. Dr. Joachim Mayer, Dr. Silvia Richter, Adrian Mikitisin
Anlass und Ziel

Eine geeignete Schmierung ermöglicht den effizienten und sicheren Betrieb von Wälzlagern. In der Praxis erfüllen dem Schmierstoff hinzugefügte Additive spezifische Aufgaben, um steigenden Anforderungen an die Beanspruchung von Maschinenkomponenten gerecht zu werden. Polare Additivgruppen wie Verschleiß- und Korrosionsschutzadditive wirken jeweils durch Interaktionen mit tribologisch beanspruchten Oberflächen. Daher sind Konkurrenzen oder Synergien auf der Oberfläche möglich, was für die Anwendung zu teils unverträglichen oder unwirksamen Additivkombinationen führt. Eine singuläre Betrachtung der jeweiligen Additivgruppe ist aus diesem Grund nicht ausreichend. Ziel dieses Projektes ist es daher, die Sensitivität der Wirksamkeit hinsichtlich der Zusammensetzung einer kombinierten Verschleiß- und Korrosionsschutzadditivierung in Schmierölen zu bestimmen. Darüber hinaus gilt es, Additivwechselwirkungen im Schmierstoff und Oberflächenkonkurrenzen bei der Bildung von Grenzschichten durch Analyse des Aufbaus, der Haltbarkeit und Schutzwirkung von Grenzschichten zu identifizieren.

Kurzbeschreibung

Im Projekt sind experimentelle Untersuchungen kombinierter Verschleiß- und Korrosionsschutzadditivierungen in ölgeschmierten Wälzlagern vorgesehen. Durch Bewertung des Verschleißverhaltens in Abhängigkeit der Öl-Zusammensetzung ist die Sensitivität der Wirksamkeit kombinierter Verschleiß- und Korrosionsschutzadditivierungen bestimmbar, wobei ausgewählte Betriebsparameter der Wälzlager systematisch variiert werden. Durch begleitende Mikroanalysen des Aufbaus, der Haltbarkeit und Schutzwirkung der resultierenden, additivbasierten Grenzschichten können Interaktionen der Additivgruppen bewertet werden. Insgesamt wird eine Modellvorstellung des kombinierten Grenzschichtaufbaus von Verschleiß- mit Korrosionsschutzadditiven abgeleitet. Darüber hinaus werden geeignete Additivkombinationen für eine optimierte Grenzschichtbildung identifiziert.

Bearbeitungsstand

In Vorbereitung