WSK Tribologie

Verschleiß ist der fortschreitende Materialverlust aus der Oberfläche eines festen Körpers, hervorgerufen durch mechanische Ursachen, d.h. Kontakt und Relativbewegung eines festen, flüssigen oder gasförmigen Körpers

Tribologie ist die Wissenschaft und Technik von aufeinander einwirkenden Oberflächen in Relativbewegung. Sie umfasst das Gebiet von Reibung und Verschleiß, einschließlich Schmierung, und schließt entsprechende Grenzflächenwirkungen sowohl zwischen Festkörpern als auch zwischen Festkörpern und Flüssigkeiten oder Gasen ein.

• Bewegungsform
• Bewegungsablauf
• Belastung F_N
• Geschwindigkeit v
• Temperatur T
• Beanspruchungsdauer t_b

• scheinbare Kontaktfläche und effektive Kontaktfläche

• Prinzip des Tastschnittverfahrens mittels mechanischer Tastspitze

• Eine Oberfläche unterteilt sich in das ungefilterte tatsächliche Primärprofil, bestehend aus Formabweichung, Welligkeit und Rauheit.
• Die Welligkeit wird aus dem ungefilterten Profil mittels eines digitalen Tiefpassfilters von der Rauheit getrennt.
• Die Rauheitwird aus dem ungefilterten Profil mittels eines digitalen Hochpassfilters von der Welligkeit getrennt.

• R_a = Mittenrauwert
• Spitzenzahl, R_pc
• Maximale Rauheitsprofilhöhe, R_z

• Arithmetisches Mittel der Absolutbeträge der Ordinatenwerte des Rauheitsprofils

• R_pc = Anzahl der Profilunregelmäßigkeiten P je Längeneinheit des Rauheitsprofils, die nacheinander eine untere Schnittlinie c2 (Zählschwelle) und eine obere Schnittlinie c1 überschreiten.

• R_z = Summe aus der Höhe der größten Profilspitze R_p und der Tiefe des größten Profiltales R_v des Rauheitsprofils innerhalb einer Einzelmessstrecke

• Festkörperreibung (Trockenreibung, Ungeschmierte Reibung)
• Grenzreibung
• Mischreibung
• Hydrodynamische Reibung
• Gasreibung

• Trockenreibung (Festkörperreibung)
• Im Hochvakuum kommen die atomaren und molekularen Wechselwirkungen voll zum Tragen, es gibt keine störende Zwischenschicht.
• Ungeschmierte Reibung (Festkörperreibung)
• Moleküle eines gasförmigen Umgebungsmediums können sich auf der Oberfläche anlagern.Es können sich Reaktionsschichten ausbilden.

==> Direkter Kontakt der Reibpartner, örtlich hohe Kontaktnormalspannungen

• Bei sich verschlechternden Schmierungsverhältnissen kommt man in den Bereich der Grenzschmierung
• Strömungsverhältnisse im Schmierstoff werden stark von der Oberflächenmikrotopographie beeinflusst
• Metallischer Kontakt lässt sich nicht mehr vermeiden
• Bei der Auswahl des Schmierstoffes wird angestrebt, dass eine Reaktion zwischen Festkörper und Schmierstoff stattfinden kann
• Die Verschleißschutzadditive bauen durch chemische Reaktion mit der Metalloberfläche einen dünnen, gleitfähigen Film auf, der den Metall-Metall-Kontakt verhindert.

==>Abstand zwischen Reibpartnern im Bereich der Moleküldicke des Schmierstoffes

• Das Schmierstoffangebot ist so hoch, dass „Hohlräume zwischen den Kontaktpartnern gefüllt sind.
• Normalkräfte werden auch über den Schmierfilm übertragen
• Das führt zu einer Entlastung der Festkörperkontaktpunkte

• ==> Abstand zwischen Reibpartnern nur örtlich im Bereich der Schmierstoffmoleküldicke

• Trennt der Schmierfilm Grund-und Gegenkörper gut voneinander, so spricht man von Elasto-Hydro-Dynamischen Bedingungen EHD.
• Die Verhältnisse im Kontakt sind abhängig von den elastischen Eigenschaften der Werkstoffe und der Fluiddynamik des Schmierstoffes.
• Schmierfilm verhindert direkten Festkörperkontakt.
• Normalkräfte werden komplett durch Schmierfilmdruck aufgenommen (hydrostatisch, hydrodynamisch)
• Die Werkstoffeigenschaften in Bezug auf die Reibung spielt keine Rolle.

• ==> Völlige Trennung der Reibpartner durch Schmierstoffe

Luftlager: Trennung von Grund-und Gegenkörper durch Gaspolster

==> Völlige Trennung der Reibpartner durch Schmierstoffe