Lebensdauersteigerndes Randzonendesign durch Zerspanung mit abgestimmten Kühlschmierstoffen am Beispiel geschmierter metallischer Friktionssysteme

• Antragsteller: Professor Dr. Heinrich Arlinghaus; Professor Dr.-Ing. Ekkard Brinksmeier
• Fachliche Zuordnung: Spanende und abtragende Fertigungstechnik
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 249613872

Das übergeordnete Ziel dieses Vorhabens ist es, für Bauteile geschmierter metallischer Friktionssysteme in Kombination mit geeignet additivierten Kühlschmierstoffen spanende Endbearbeitungsverfahren gezielt so zu entwickeln, dass durch eine Vorkonditionierung der Bauteiloberfläche selbst bei weiterer Reduzierung der Bauteilgröße oder Erhöhung der Einsatzbeanspruchung ein über die Lebensdauer stabiler Reibwert in ausreichender Höhe sichergestellt werden kann.Es ist bekannt, dass chemische Effekte durch im Kühlschmierstoff vorhandene Additive einen positiven Einfluss auf das tribologische Bauteilverhalten ausüben. Forschungsbedarf besteht in diesem Zusammenhang vor allen Dingen bezüglich des Verständnisses der Mechanismen, die zu einer Verbesserung des Einlaufverhaltens und als Folge davon der Standzeit von Bauteilen in Friktionssystemen aufgrund einer chemischen und/oder physikalischen Vorkonditionierung durch die spanende Bearbeitung führen. Entsprechend sollen in dem geplanten Forschungsvorhaben anhand von systematischen Untersuchungen die Grundlagen erarbeitet werden, die es ermöglichen, die Wirkzusammenhänge zwischen Grenzschichtaufbau nach der Zerpanung und der endgültigen Grenzschichtausbildung unter Einsatzbedingungen zu erforschen. Von besonderem Interesse ist dabei das Wechselspiel zwischen Endbearbeitungsprozess, der tribologischen Beanspruchung und dem kombinierten Einsatz verschiedener hoch auflösender Oberflächenanalyseverfahren. Zur vollständigen Beschreibung dieser Zusammenhänge ist es notwendig die Wechselwirkung zwischen Bearbeitungsparametern, Grenzschichtaufbau vor und während der tribologischen Belastung und dem Reib- und Verschleißverhalten vom Beginn des Endfertigungsprozesses bis zur endgültigen Ausbildung der unter Einsatzbedingungen gebildeten tribologischen Grenzschichten erstmalig detailliert zu verstehen. Darauf aufbauend werden schließlich tribologisch optimierte Endbearbeitungsprozesse definiert, aufgebaut und Richtlinien für die zukünftige Gestaltung der Fertigung aufgestellt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen