Fachausschuss Schmier­stoffe

Entwicklung einer Screening-Prüfmethode für Schmierfette durch Kopplung von thermo-oxidativen Prüfverfahren mit einem mechanisch-dynamischen Mehrplatz-Wälzlagerprüfstand

Ziel dieses Forschungsvorhabens war es, durch die Kopplung von thermo-oxidativen und mechanisch-dynamischen Laborprüfverfahren, schnellere und belastbarere Aussagen zur Eignung von Schmierfetten im Wälzlager bei hohen Temperaturen zu ermitteln. Hierzu wurden am OWI zahlreiche Standard-Alterungstests für Fette durchgeführt und bewertet. Ein Fokus lag dabei auch auf der Chemilumineszenz-Methode, die zu Projektbeginn im Fokus des Industrieinteresses stand. Am KTM lag der Schwerpunkt auf den mechanisch-dynamischen Wälzlagertests in einem neuen universellen Mehrplatzwälzlagerprüfstand. Ergänzend wurden hier thermische Auslagerungstests auf verschiedenen Katalysatorblechen durchgeführt und mittels rheologischer Messungen (Fließkurve und -grenze) bewertet.
Das Projekt hat sowohl die Einsatzgebiete und -grenzen der einzelnen thermisch-oxidativen Labortests als auch der einfachen tribologischen Modelltests aufgezeigt. Dabei zeigte die Chemilumineszenz-Methode Grenzen in Bezug auf die Untersuchungen von Gebrauchtfetten sowie der Auswertung verschiedener Formulierungen mittels isothermer Messungen. Die thermogravimetrische Analyse ermöglichte die eingesetzten Schmierfette in Abhängigkeit von der Beanspruchung und der Beanspruchungszeit zu unterscheiden. Zusätzlich korrelierten die ermittelten Aktivierungsenergien mit der Änderung des Zustandes der Schmierfette.
Die tribologischen Modelltests zeigten eine nur geringe Übereinstimmung mit den Wälzlagerprüfungen. Erst durch die Kombination verschiedener Untersuchungen wurden aussagefähige und praxisrelevante Ergebnisse ermittelt. Die Untersuchungen im Wälzlager und bei der thermischen Alterung auf Katalysatorblechen zeigten, dass bei Fetten auf Basis von Seifenverdickern die Verdickerdegeneration die Lebensdauer begrenzt und nicht die eigentliche Ölalterung.
Das Projektziel, eine potentielle Screening-Prüfmethode für Schmierfette durch die Kopplung von thermo-oxidativen Verfahren mit mechanisch-dynamischen Test zu untersuchen, wurde erreicht auch, wenn die ursprünglich favorisierte Methode der Chemilumineszenzmessung letztendlich doch nicht geeignet ist.