Untersuchungen zu Reibmechanismen an Pneumatikdichtungen

Autor: Matthias Wangenheim

ISBN: 978-3-943104-63-9

Dissertation, Leibniz Universität Hannover, 2012

Herausgeber der Reihe: Jörg Wallaschek

Band-Nr.: IDS 01/2012

Umfang: 140 Seiten, 79 Abbildungen

Schlagworte: Dichtung, Reibung, Hysterese, Grenzschichtreibung, Schmiermittel

Kurzfassung: Reibung bestimmt den Energiebedarf von dynamischen Dichtkontakten und deren Lebensdauer. Sie lässt sich beeinflussen durch eine auf einander abgestimmte Werkstoffauswahl aus Dichtungswerkstoff, Schmiermittel und Gegenlauffläche. In dieser Arbeit wird der Einfluss der Oberflächentopographie der Gegenlauffläche auf den zunächst ungeschmierten Reibprozess von Elastomerdichtungen in pneumatischen Bauteilen untersucht. Genormte Oberflächenkennwerte werden zusätzlich in Abhängigkeit der Abtastrichtung auf der Oberfläche untersucht, um insbesondere Bearbeitungsrichtungen der Oberflächenendbearbeitung zu identifizieren und das zu erwartende Reibwertniveau vorherzusagen. Ein mächtiges Werkzeug stellt die Oberflächencharakterisierung mit Hilfe der zweidimensionalen spektralen Leistungsdichte der Topographie dar, um sowohl Richtungsabhängigkeiten als auch das Reibwertniveau zu beurteilen. Weiterhin wird ein Verfahren der kapazitiven Schmierfilm-Dickenbestimmung im pneumatischen Dichtkontakt vorgestellt. Anhand von zwei Beispielen wird das Mischreibungsverhalten von Pneumatik-applikationen gezielt durch Modifikationen der Oberflächentopographie und -chemie manipuliert, um unerwünschte dynamische Reibungseffekte (Stick-slip, Haftreibung) zu vermeiden und das Reibniveau und die Lebens-dauer des Dichtkontaktes erheblich zu verbessern.