Reibung und Verschleiß sind sowohl werkstoffkundlich als auch anwendungstechnisch sehr eng miteinander verbunden. Die wirtschaftlichen Verluste sind enorm. Das Ziel sind daher verbesserte Werkstoffe bzw. für Verschleißbeanspruchungen optimierte Werkstoffoberflächen. Der hier vorliegende Beitrag gibt aufbauend auf den entsprechenden werkstoffkundlichen Grundlagen einen kurzen Überblick über Tribosysteme und deren Verschleißmechanismen bzw. –erscheinungsformen. Darüber hinaus werden einige Oberflächenmodifikationen und deren Auswir-kungen auf das Verschleißverhalten erläutert.
Inhaltsverzeichnis
- Einleitung
- Reibung und Verschleiß
- Grundlegendes und Definitionen
- Reibungsarten und -mechanismen
- Tribosysteme
- Verschleißmechanismen und ihre Erscheinungsformen
- Optimierung des Verschleißwiderstandes
- Härte und Verschleiß
- Modifikation der Oberfläche
- Literaturhinweise
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Dieser Beitrag bietet eine werkstoffkundliche Einführung in die Themen Reibung und Verschleiß, zwei eng miteinander verbundene Phänomene, die erhebliche wirtschaftliche Verluste verursachen. Der Fokus liegt auf der Optimierung von Werkstoffen und Oberflächen zur Verbesserung des Verschleißwiderstandes.
- Tribosysteme und ihre Bedeutung für das Verschleißverhalten
- Verschleißmechanismen wie Oberflächenzerrüttung, Abrasion, Adhäsion und tribochemische Reaktionen
- Der Einfluss der Werkstoffhärte auf den Verschleißwiderstand
- Oberflächenmodifikationen und deren Auswirkungen auf das Verschleißverhalten
Zusammenfassung der Kapitel
- Einleitung: Der Beitrag führt in das Themengebiet der Tribologie ein und erläutert die Bedeutung von Reibung und Verschleiß in technischen Anwendungen.
- Reibung und Verschleiß: Dieses Kapitel definiert die Begriffe Reibung und Verschleiß und unterscheidet zwischen innerer und äußerer Reibung. Es werden verschiedene Reibungsarten (Festkörperreibung, Flüssigkeitsreibung, Gasreibung, Mischreibung) und ihre Mechanismen beschrieben.
- Tribosysteme: Der Einfluss des Umgebungsmediums und des Zwischenstoffs auf das Verschleißverhalten wird anhand von Tribosystemen erläutert.
- Verschleißmechanismen und ihre Erscheinungsformen: Vier Hauptverschleißmechanismen werden vorgestellt: Oberflächenzerrüttung, Abrasion, Adhäsion und tribochemische Reaktionen. Für jeden Mechanismus werden die zugehörigen Erscheinungsformen und mikroskopischen Details beschrieben.
- Optimierung des Verschleißwiderstandes: Das Kapitel befasst sich mit dem Zusammenhang zwischen Härte und Verschleiß und diskutiert die Möglichkeiten zur Optimierung der Werkstoffoberfläche durch verschiedene Beschichtungsverfahren.
Schlüsselwörter
Tribologie, Reibung, Verschleiß, Werkstoffkunde, Tribosysteme, Verschleißmechanismen, Oberflächenzerrüttung, Abrasion, Adhäsion, Tribochemische Reaktionen, Härte, Oberflächenmodifikation, Beschichtungsverfahren, CVD, PVD.
Häufig gestellte Fragen zu Reibung und Verschleiß
Was ist Tribologie?
Tribologie ist die Wissenschaft und Technik von aufeinander einwirkenden Oberflächen in Relativbewegung. Sie umfasst die Gebiete Reibung, Verschleiß und Schmierung.
Welche Hauptverschleißmechanismen gibt es?
Die vier Hauptmechanismen sind Abrasion (Abtrag durch harte Partikel), Adhäsion (Verschweißen der Oberflächen), Oberflächenzerrüttung und tribochemische Reaktionen.
Was versteht man unter einem Tribosystem?
Ein Tribosystem besteht aus dem Grundkörper, dem Gegenkörper, einem eventuellen Zwischenstoff (Schmiermittel) und dem Umgebungsmedium.
Wie kann der Verschleißwiderstand verbessert werden?
Durch die Optimierung der Werkstoffhärte sowie durch Oberflächenmodifikationen und Beschichtungsverfahren wie CVD oder PVD.
Warum sind Reibung und Verschleiß wirtschaftlich relevant?
Sie verursachen enorme Kosten durch Materialverlust, Energieaufwand zur Überwindung der Reibung und den vorzeitigen Ausfall von Maschinenkomponenten.
- Quote paper
- Prof. Dr.-Ing, Dipl.-Wirt.-Ing. Norbert Jost (Author), 2007, Reibung und Verschleiß - eine kurze werkstoffkundliche Einführung, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/81091
