Damit es läuft wie geschmiert…

SKZ und IAP forschen an Reibungsminimierung

04/12/2018

Das SKZ forscht derzeit in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP an der Reibungsminimierung von Kunststoffprodukten durch den Einsatz von Schmierstoff-gefüllten Mikrokapseln.

Hohe Reibungskräfte sind eine der häufigsten Ursachen für Schadensfälle bei tribologisch beanspruchten Kunststoffbauteilen. Reibungsminderung, Verschleißschutz und damit letztlich auch die Senkung des Energieverbrauchs sind somit eine wesentliche Aufgabenstellung zur Verlängerung der Lebensdauer der eingesetzten Bauteile - verbunden mit einer Schonung von Ressourcen.
Die momentan verfügbaren reibungsmindernden Additive beschränken sich überwiegend auf Trockenschmierstoffe. Demgegenüber bieten flüssige/pastöse Schmiermittel den Vorteil einer besseren Verteilung im Bedarfsfall. Sie können bisher jedoch ausschließlich durch externe Zugabe oder aufwendige Vorrichtungen dosiert werden.
Mikroverkapselte Flüssigschmierstoffe lassen sich wie Trockenschmierstoffe einsetzen, wirken aber nach ihrer Freisetzung wie Öle. Im Rahmen eines aktuellen Forschungsvorhabens werden derartige, mit Schmierstoffen gefüllte, Mikrokapseln entwickelt und in Kunststoffe eingearbeitet. Bei mechanischer Beanspruchung werden die Schmierstoffe aus den Kapseln freigesetzt, sodass die Reibung minimiert werden kann.
In der Kooperation der beiden Forschungsstellen werden zunächst die Verarbeitungsparameter zur Herstellung der Mikrokapseln optimiert. Im Anschluss wird die Einarbeitung der Kapseln in Kunststoffe sowie deren Verarbeitung untersucht, da während des Compoundier- bzw. Spritzgießprozesses idealerweise keine Schädigung der Mikrokapseln eintreten soll. Die Schmierwirkung der Mikrokapseln wird schließlich an geeigneten Probekörpern verifiziert. Die Ergebnisse des Vorhabens erlauben den betroffenen Firmen sowohl die Entwicklung neuer als auch die Optimierung bestehender tribologisch beanspruchter Teile.
Das IGF-Vorhaben 19921 BG der Forschungsvereinigung FSKZ e.V. wird über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. Unternehmen, die an dem Projekt interessiert sind, können gerne Kontakt mit dem SKZ aufnehmen.

Mikrokapseln in PP-Matrix (REM-Aufnahme)
Mikrokapseln in PP-Matrix (REM-Aufnahme)

 

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