Weiterentwicklung reibungsbeanspruchter Baugruppen

Der größte Anteil des Energiebedarfs der Förderanlage mit Gleitketten aus Kunststoff fällt auf den Reibungswiderstand zwischen Kette und Gleitleisten. Die Reibpaarung »Kette-Gleitleiste« ist deswegen immer wieder Gegenstand von Entwicklungsprojekten mit Tribologiebezug.

Wir beraten Sie gern bei der Weiterentwicklung der reibungsbeanspruchten Kunststoffbaugruppen und führen die notwendigen Tests durch.

Materialauswahl: reibungsoptimale Kunststoffpaarungen

Wenn es im Auto quietscht, klappert oder Bedienelemente klemmen, dann liegt das oft daran, dass bei der Materialauswahl die Reibungs- und Verschleißeigenschaften vernachlässigt wurden.

Überlassen Sie uns die Materialauswahl. Wir finden die reibungsoptimale Kunststoffpaarung. Durch praxiserprobte wissenschaftliche Tests weisen wir die erforderlichen Baugruppenfunktionen nach.

Eine perfekt abgestimmte Ausrüstung für sportliche Höchstleistungen

In vielen Sportarten spielt Kunststoffreibung eine entscheidende Rolle. Finden Sie durch uns die passenden Material-Paarungen für Ihre Neuentwicklung!

Kunststoffprodukte in der Medizintechnik

Reibung und Verschleiß ist auch bei Kunststoffprodukten in der Medizintechnik ein Thema. Produkte mit Kunststoff-Reibpaarungen, die zum Stick-Effekt (Ruck-Gleiten) neigen, machen die Dosierung von flüssigen Wirkstoffen unmöglich.

Wir beraten Sie gern bei der Kunststoffauswahl und führen Stick-Slip-Reibungstests durch.

Wie lange hält ein Stuhlgleiter oder eine Stuhlrolle? Wie ist der Reibungswiderstand eines Stuhlgleiters oder einer Stuhlrolle auf dem Bodenbelag, dem Laminat, dem Parkett oder dem Fliesenboden?

Wir unterstützen Sie bei der Materialauswahl und testen Ihre Produkte.

Tribologische Untersuchungen

  • tribologische Prüfung Ihrer Kunststoffe und Kunststoffbauteile
  • Reibungs- und Verschleiß-Tests nach Norm DIN ISO 7148-2 und weiteren nationalen und internationalen Normen
  • Reibungs- und Verschleiß-Prüfungen zugeschnitten auf Ihre Anwendung
  • Lineartribometer und Universal Tribometer für Normprüfverfahren und anwendungsbezogene Tests

tribologische Bewegungsformen – Das können unsere Tribometer!

Stift-Scheibe-Prinzip, Kugel-Scheibe-Prinzip:

     

  • Bewegungsrichtung: kreisförmig, in eine Richtung oder oszillierend
  • Reibgrundkörper: Scheibe
  • Reibgegenkörper: Stift, Klötzchen oder individuelle Form
  • Beschleunigung
    und Geschwindigkeit: individuell einstellbar
  • Bewegungsprofile: nach programmieren Rezepten
  • Scheibendurchmesser: D50mm bis D550 mm
  • Reibradius: R10mm bis R270mm
  • Reibgegenkörper (Stift, Klötzchen o. individuell): nach Norm oder individuelle Geometrie

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Prinzip Klötzchen-auf-Platte, linear-oszillierend:

  • Bewegungsrichtung: linear oszillierend
  • Reibgrundkörper: Platte
  • Reibgegenkörper: Klötzchen oder individuelle Form
  • Beschleunigung
    und Geschwindigkeit: individuell einstellbar
  • Bewegungsamplitude: 0,5mm bis 600mm

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Prinzip Kugel-auf-Platte, linear-oszillierend:

  • Bewegungsrichtung: linear oszillierend
  • Reibgrundkörper: Platte
  • Reibgegenkörper: Kugel oder individuelle Form
  • Beschleunigung
    und Geschwindigkeit: individuell einstellbar
  • Bewegungsamplitude: 0,5mm bis 600mm

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Axialgleitlager | Thrust-Washer | Ring-Scheibe-Prinzip (Druck-Scheibe):

  • Bewegungsrichtung: kreisförmig eine Richtung oder oszillierend
  • Reibgrundkörper: Scheibe
  • Reibgegenkörper: Ring oder individuelle Form
  • Beschleunigung
    und Geschwindigkeit: individuell einstellbar
  • Bewegungsprofile: nach programmieren Rezepten
  • Scheiben- Durchmesser: D50mm bis D550mm
  • Reibradius: R10mm bis R270mm

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Scheibe-Scheibe-Prinzip:

  • Parameter: siehe Axialgleitlager

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Linear-Gleitlager, Linearführung:

  • Parameter: siehe Klötzchen-Platte-Prinzip

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Radial-Gleitlager:

  • Bewegungsrichtung: kreisförmig eine Richtung oder oszillierend
  • Reibgrundkörper: Welle
  • Reibgegenkörper: Gleitlagerbuchse
  • Beschleunigung
    und Geschwindigkeit: individuell einstellbar
  • Bewegungsprofile: nach programmieren Rezepten
  • Abmessung der Prüfkörper: sehr variabel

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Kugel-Scheibe, koaxial:

  • Bewegungsrichtung: rotierend, in eine Richtung oder oszillierend
  • Reibgrundkörper: Scheibe
  • Reibgegenkörper: Kugel
  • Beschleunigung
    und Geschwindigkeit: individuell einstellbar
  • Bewegungsprofile: nach programmieren Rezepten
  • Abmessung der Prüfkörper: sehr variabel

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Kugel-Prisma:

  • Bewegungsrichtung: rotierend eine Richtung oder oszillierend
  • Reibgrundkörper: Prisma
  • Reibgegenkörper: Kugel
  • Beschleunigung
    und Geschwindigkeit: individuell einstellbar
  • Bewegungsprofile: nach programmieren Rezepten
  • Abmessung der Prüfkörper: nach DIN ISO 7148-2

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Stift-Ring-Prinzip:

  • Bewegungsrichtung: rotierend eine Richtung oder oszillierend
  • Reibgrundkörper: Ring
  • Reibgegenkörper: Klötzchen oder Stift
  • Beschleunigung
    und Geschwindigkeit: individuell einstellbar
  • Bewegungsprofile: nach programmieren Rezepten
  • Abmessung der Prüfkörper: variabel

tribologische Beanspruchung (p, v, Fn, etc.) – Das können unsere Tribometer!

Die tribologische Beanspruchung von Reibgrundkörper und Reibgegenkörper ergibt sich aus der Wirkung der Belastungsgrößen auf die Struktur des Systems sowie der chemischen und physikalischen Interaktion der Strukturelemente (siehe folgende Abbildung). Ein Beispiel für die chemische Interaktion ist eine chemische Reaktion an den Reibflächen, hervorgerufen durch den Zwischenstoff oder das Umgebungsmedium (z.B. Oxidation der Metalloberfläche). Ein Beispiel für die physikalische Interaktion ist die Anziehung der Reibflächen, u.a. wenn Grundkörper und Gegenkörper aus polaren Kunststoffen bestehen.

Einstellbereich der Belastungsgrößen – das können unsere Tribometer:

  • Normalkraft: 5 N bis 8000 N (*1)
  • Geschwindigkeit: bis 30 m/s (*1)
  • Umgebungstemperatur: -20°C bis 180° C (*1)
  • Bewegungsform: eine Vielzahl verschiedener Bewegungsformen können realisiert werden
  • Belastungsdauer: nach Kundenvorgabe
  • zeitlicher Ablauf: nach programmierbaren Rezepten (Bewegungsphase, Stopphase, Geschwindigkeits- und Beschleunigungsprofile) (*1)

*1… abhängig von der Bewegungsform

tribologische Messgrößen (µ, Fr, Mr, etc.) – Das können wir messen!

Folgende Messgrößen können wir erfassen und über die Versuchsdauer aufzeichnen:

  • Gleitreibungskoeffizient µG: Messung und Aufzeichnung der Gleitreibungswerte über die Versuchsdauer
  • Haftreibungskoeffizient µH: Messung und Aufzeichnungen des Haftreibungswertes einmalig zu Beginn der Bewegung oder in Verbindung mit einem Langzeitversuch im Intervall
  • Reibungskraft FR: Messung und Aufzeichnung der Reibkräfte über die Versuchsdauer
  • Reibmoment MR: Messung und Aufzeichnung der Reibmomentwerte über die Versuchsdauer
  • Geräuschemissionen: Aufzeichnung der Geräuschemissionen der Reibpaarung, Ermittlung von störenden Geräuschen (Quietschen, Knarren, Knarzen, etc.)
  • Schalldruckpegel: Aufzeichnung des Schalldruckpegels über die Versuchsdauer
  • Verschleiß: Messung der Verschleißlänge, des Verschleißvolumens und der Verschleißmasse während bzw. am Ende des Versuches; Bestimmung des Verschleißkoeffizienten k und des Verschleißkennwertes KVTUC

tribologische Norm-Prüfverfahren nach DIN ISO 7148-2 Gleitlager, DIN 50324 Kugel-Scheibe, ASTM G133-05 Ball on Flat, ASTM D3702-94 Thrust Washer

DIN ISO 7148-2 Prüfung des tribologischen Verhaltens von Gleitlagerwerkstoffen
Teil 2: Prüfung von polymeren Gleitlagerwerkstoffen

Prüfverfahren

Belastung | Prüfvariablen:

  • durchschnittliche Reibgeschwindigkeit: bezogen auf die Praxis und unter Berücksichtigung der mechanischen Werkstoffkennwerte und der Temperaturgrenzen
  • Normalkraft/ Flächenpressung: bezogen auf die Praxis und unter Berücksichtigung der mechanischen Werkstoffkennwerte und der Temperaturgrenzen
  • Temperatur der Prüfkörper
  • Bewegung: kontinuierlich in eine Richtung und oszillierend

Einlaufphase und Prüflaufphase: Ermittlung des Reibungs- und Verschleißverhaltens nach der Einlaufphase

Versuchsanzahl: jeder Einzelversuch sollte mindestens drei Mal und mit jeweils neuen Prüfkörpern durchgeführt werden

Messgrößen: Reibungszahl, linearer Verschleiß, volumetrischer Verschleiß, Verschleißkoeffizient

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DIN 50324 Tribologie, Kugel-Scheibe-Prüfsystem, Prüfung von Reibung und Verschleiß – Modellversuch bei Festkörpergleitreibung 

  • Reibpaarung: individuelle Kombination von Werkstoffen
  • Schmierung: ohne Schmierung
  • Hinweis: Die Prüfmethodik der Kategorie VI, Modellsystem mit einfachen Probekörpern. Die Methodik ist somit vor allem für grundlagenorientierte Untersuchungen, z.B. im Rahmen der Werkstoffentwicklung und –optimierung geeignet. Die Übertragbarkeit der Ergebnisse auf praktische Reibsysteme ist begrenzt.

Belastung | Prüfvariablen:

  • durchschnittliche Reibgeschwindigkeit: keine Vorgabe
  • Normalkraft: keine Vorgabe
  • Ausgangstemperatur: keine Vorgabe
  • Gleitweg: keine Vorgabe

Messgrößen: Reibungswert, Verschleißvolumen, Verschleißrate

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ASTM G133-05 Standard Test Method for
Linearly Reciprocating Ball-on-Flat Sliding Wear     

  • Reibpaarung: Metall, keramische Werkstoffe, andere verschleißbeständige Werkstoffe
  • Schmierung: mit und ohne Schmierung

Messgrößen: Gleitreibungswert, Verschleißvolumen

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ASTM D3702-94 Standard Test Method for Wear Rate and Coefficient of Friction of Materials in Self-Lubricated Rubbing Contact Using a Thrust Washer Testing Machine

Reibgrundkörper: Stahl AISI C-1018, Oberflächenprofil: Ra 14 μinch  bis 18 μinch, HRC 15 bis 25

Reibgegenkörper (Ring): gleitmodifizierte Polymere oder andere selbstschmierende Werkstoffe

Schmiermittel: ohne

Messgrößen: Reibungswerte, Verschleißrate

unsere Universal Tribometer zur Prüfung des Reibungs- und Verschleißverhaltens von Kunststoffen und Kunststoffbauteilen

TriboSpeedster – Linear Tribometer

  • linear-oszillierende Reibbewegungen
  • 4-Messtische: gleichzeitige Prüfung von 4 Reibpaarungen

 

  • Messung: Gleitreibungswerte, Haftreibungswerte, Verschleiß, Geräuschemissionen, Schalldruckpegel
  • Normprüfung von Werkstoffprobekörpern nach: DIN ISO 7148-2, ASTM G133
  • praxisnahe tribologische Prüfung von Bauteilen und Baugruppen

 

 

Universal-Tribometer – Tribometer für alle drehenden Reibbewegungen

 

vereint:

  • Stift-Scheibe-Tribometer
  • Thrust-Washer-Tribometer
  • Scheibe-Scheibe-Tribometer
  • Stift-Ring-Tribometer
  • Gleitlager-Prüfstand
  • Kugel-Scheibe-Tribometer
  • Kugel-auf-drei-Platten-Tribometer

 

  • Messung: Gleitreibungswerte, Haftreibungswerte, Verschleiß, Geräuschemissionen, Schalldruckpegel
  • Normprüfung von Werkstoffprobekörpern nach: DIN ISO 7148-2, ASTM D3702-94, DIN 50324
  • praxisnahe tribologische Prüfung von Bauteilen und Baugruppen

Leistungsbausteine

Erstellen des Versuchsprogrammes und Auswahl der Prüftechnik

Im Vorfeld der tribologischen Tests stimmen wir mit Ihnen das Versuchsprogramm und den Versuchsaufbau ab. Ganz entscheidend dabei ist, dass sich die Versuchsparameter, die Versuchsdauer und die Probekörper an den realen Anwendungsfall anlehnen. Denn Reibungs- und Verschleißeigenschaften sind Systemeigenschaften und keine Materialkennwerte, das heißt je mehr der Versuchsaufbau und das Versuchsprogramm von der realen Anwendung abweichen desto ungenauer und unbrauchbarer ist das Ergebnis.

Herstellung von Materialproben und Funktionsmustern

Wenn es Ihnen nicht möglich ist, die notwendigen Proben, also unststoffplattenmaterial, Bauteile, Textilproben oder Baugruppen zur Verfügung zu stellen, lassen wir die Probenkörper nach Ihrer Spezifikation von unseren Partnern herstellen.

Ermittlung der Reibungskoeffizienten (Haftreibwerte, Gleitreibwerte) und der Verschleißkennwerte

Die Ermittlung der Reibungskoeffizienten (Haftreibungswerte, Gleitreibungswerte) und der Verschleißkennwerte der Materialproben erfolgt entsprechend des Versuchsprogrammes in Abhängigkeit von der Zeit und den Versuchsparametern mittels unserer Tribologieprüfstände.

Erfassung von Geräuschemissionen und Messung des Schalldruckpegels

Aufzeichnung des Schalldruckpegels über die Versuchsdauer; Aufzeichnung der Geräuschemissionen der Reibpaarung, Ermittlung von störenden Geräuschen (Quietschen, Knarren, Knarzen, etc.)

Verschleißmessung

Die Messung des Verschleißes erfolgt gravimetrisch (Verschleißmasse), volumetrisch (Verschleißvolumen) oder längenbezogen. Die qualitative Verschleißbewertung wird nach der TUC-Methode durchgeführt.

Versuchsergebnisse in Berichtform

Abschließend dokumentieren wir die Versuchsergebnisse. Sie erhalten einen Bericht mit selbsterklärenden Diagrammen, Detailaufnahmen der verschlissenen Proben und der Versuchsauswertung.

Zertifikate

Bei Bedarf fassen wir die Ergebnisse in einem Zertifikat zusammen.

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