Wirkung von Friction-Modifiern im Wälzkontakt am Beispiel von ölgeschmierten Wälzlagern

Moderne Wälzlagerschmierstoffe enthalten eine Vielzahl an Additiven, um die stetig steigenden Anforderungen der Praxis erfüllen zu können. Trotzdem fokussiert sich die wissenschaftliche Forschung sehr stark auf Verschleißschutzadditive und Hochdruckadditive. Über die Wirkweise von verschiedenen Friction-Modifiern (FM) bei Wälzbeanspruchung gibt es nur sehr wenige Untersuchungen.
Die Bedeutung der FM hat stark zugenommen, da der Wunsch nach Reibungsreduzierung und Energieeffizienz im Fokus vieler Entwicklungen steht. Im Bereich der Wälzlager kann eine zu niedrige Reibung zwischen Wälzkörpern und Laufbahn aber zu einer Erhöhung des Schlupfes, d.h. der Gleitanteile beim Rollen, führen. Es ist bisher nicht bekannt, welches Reibungsverhalten für einen sicheren und verschleißarmen Betrieb vorteilhaft ist: Hohe Reibung damit ein kinematisch sauberer Abrollvorgang stattfinden kann oder niedrige Reibung, um den Energieeintrag in die Oberflächen niedrig zu halten und so einer Schädigung entgegenzuwirken. Diese Fragestellung spielt insbesondere bei hochdynamischen Beschleunigungs- bzw. Abbremsvorgängen eine große Rolle, bei denen hohe Massenkräfte wirken. Die Anzahl solcher Anlagen bzw. Systeme nimmt aufgrund steigender Anforderungen an Produktionsgeschwindigkeit und Antriebsdynamik stetig zu.
Durch die zu entwickelnde tribologische Laborprüfmethodik in Kombination mit der optimierten computergestützten Wälzlagerberechnung wird der Anwender in der Lage sein, für den vorliegenden Anwendungsfall den geeigneten Schmierstoff auszuwählen und einen schadensfreien Betrieb sicherzustellen. Diese ist auf alle Produktions- und Fertigungsbereich mit hohem KMU-Anteil anwendbar. Dadurch wird den Unternehmen, die über weniger Ressourcen im Bereich Tribometrie und Simulation verfügen, ein systematischer Ansatz zur Verfügung gestellt werden, mit dem bei der Auslegung des Lagersystems das Reibungsverhalten hinreichend genau berücksichtigt werden kann.

Es wird ein Forschungsvorhaben im Rahmen der IGF angestrebt. Der Antrag wurde durch die IGF-Gutachter befürwortet.