Mitglied werden
774

DGMK-Projekt Schmier­stoffe

Wirkungsgrenzen des Verschleißschutzes verschiedener Schmierfettformulierungen in Wälzlagern

Laufzeit
2016 bis 2019
Forschungsstelle
MSE – Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung der RWTH Aachen
Dr. Andreas Stratmann

GFE Gemeinschaftslabor für Elektronenmikroskopie der RWTH Aachen
Prof. Dr. Joachim Mayer
IGF Vorhaben
19279 N
Anlass und Ziel

Die bisherigen Untersuchungen zur Klärung der Verschleißschutzwirkung von Schmierfetten in Wälzlagern beschränken sich jeweils auf einen begrenzten Temperaturbereich. Um für fettgeschmierte Wälzlager-Anwendungen eine verbesserte Prognose des Verschleißschutzes zu ermöglichen, ist eine systematische Betrachtung der Additivwirksamkeit in einem breiteren, praxisgerechteren Temperaturbereich erforderlich. Ziel des Projekts ist daher die Klärung der temperaturbedingten Verschleißschutzwirkung von Schmierfetten in Wälzlagern und der zugrundeliegenden Mechanismen. So werden die Wirkungs- bzw. Einsatzgrenzen der Schmierstoffe für die Anwendung bestimmt und die Grundlage für eine verbesserte Auslegungssicherheit geschaffen.

Kurzbeschreibung

Im Projekt sind systematische, experimentelle Untersuchungen zum Einfluss der Betriebstemperatur (-40 bis 120 °C) auf die Verschleißschutzwirkung von Schmierfetten im Wälzlager vorgesehen. Lagerbelastung und Betriebsdrehzahl werden unter Berücksichtigung der Ergebnisse des DGMK-Projekts 730 gezielt variiert. Der Einsatz bekannter Schmierfettformulierungen ermöglicht die Bestimmung additivspezifischer Wirkungsbereiche. Durch ausführliche versuchsbegleitende mikroanalytische Untersuchungen können die Verschleißschutzmechanismen der Schmierfette tiefgehend analysiert werden.

Bearbeitungsstand

Die bisher durchgeführten Wälzlagerversuche im Temperaturbereich 40 – 120°C zeigen, dass eine steigende Temperatur zu einer Abnahme der Verschleißbeträge führt. Wird auf eine Additivierung des Fettes verzichtet, konnten zum einen weiterhin geringe Verschleißbeträge nachgewiesen werden, zum anderen steigt der Verschleiß ab 80 °C zu höheren Temperaturen wieder an. In parallel durchgeführten vergleichenden Analysen der Verdickerstruktur konnte ein Aufbrechen des Verdickernetzes beobachtet werden, sodass vermutet wird, dass kleine Partikel des Verdickers zur Schmierfilmbildung beitragen können. Die gebildeten Reaktionsschichten auf der Oberfläche sind hinsichtlich ihrer chemischen Zusammensetzung insgesamt sehr inhomogen. Eine Korrelation mit den Verschleißergebnissen ist bislang noch nicht möglich. Tendenziell zeigen die Reaktionsschichten mit der größten Ausbildung einer schwefelhaltigen Oxidgrenzschicht die geringsten Verschleißbeträge. Dicke Grenzschichten allein wirken nicht zwingend Verschleißschutzfördernd.

Projektstatus

Vorsitz Projektbegleitung

Dr. Axel Figge

Obmann

CARL BECHEM GMBH
Hagen

Projekt­koordination

Jan Ludzay

Leiter der Abteilung Verarbeitung und Anwendung

Nadine Ludzay

Koordination

Förderung

IGF – Industrielle Gemeinschaftsforschung

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie