Dokument_38.pdf (5583 KB) - OPUS - Hochschule Konstanz

Bei Trockenreibung ist der Verschleiß der
klassischen Gleitwerkstoffe wie z.B. den
Kupferlegierungen extrem hoch. Die sehr
guten Reibeigenschaften dieser Werkstoffe
nützen bei fehlender Schmierung
sehr wenig. Im Gegensatz dazu kann eine
Schichtart wie Topocrom Schmierstoff auf
der Struktur der Oberfl äche ablagern und
dadurch bei fehlender Schmierstoffzufuhr
den Verschleiß verringern.
6 Zusammenfassung
Zweck der Untersuchungen war die Tribo-
Analyse mehrerer Topocrom-Schichtarten
unter Bedingungen wie sie in KFZ-Motoren
vorkommen. Die Versuchsergebnisse sollen
zeigen ob und welche Schichtart für die
Beschichtung des Kolbenbolzens geeignet
und ob ein Lager im Pleuel noch notwendig
ist.
Alle Versuche sind auf einem Tribometer
durchgeführt worden. Das Tribosystem besteht
aus einem Grundkörper in Form eines
Stiftes, der mit einer bestimmten Kraft gegen
den rotierenden Körper in Form einer
Scheibe gepresst wird. Um die Eigenschaften
und die Vorteile einer Hochleistungsschicht
wie Topocrom besser nachweisen
zu können, wurden zwei Schmierstoffe
unterschiedlicher Qualität und zwei unterschiedliche
Bewegungsarten (Rotation
und Oszillation) untersucht.
Während der drei Versuchsetappen wurden
die vier neuen Tribosysteme (bestehend
aus den vier Topocrom-Schichten
und Stahl) und das „klassische“ Referenz-
Tribosystem (bestehend aus Stahl und
einer Kupferlegierung) getestet. Die erste
Versuchsreihe hat gezeigt, dass die Topocrom-Schicht
mehr Reibung aber weniger
Verschleiß verursacht als die klassischen
Werkstoffe. Bei der zweiten Etappe wurde
ein hochwertiger Schmierstoff verwendet.
Der Reibkoeffi zient ist damit im Durchschnitt
um 10 bis 20% reduziert worden
und der Verschleiß um 60 bis 70%. In der
dritten Etappe wurde die Versuchsdyna-
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mik von Rotation zu Oszillation geändert.
Trotz verschärfter Versuchsbedingungen
hat sich der Verschleiß bei den Topocromsystemen
in Grenzen gehalten (nur 30%
mehr bei Schichttyp 4) im Gegensatz zum
Referenz-Tribosystem, bei welchem bis zu
700% mehr Verschleiß gemessen wurde.
Der Schichttyp 4 eignet sich am besten von
allen vier getesteten Topocrom-Schichten
für eine mögliche Anwendung im Bereich
der Verbrennungsmotoren. Die Verwendung
von Hochleistungsschichten wie Topocrom,
erhöht die Funktionsdauer sowie
die Wartungsintervalle beanspruchter Motorenbauteile
und verringert gleichzeitig
die Kosten.
7 Literatur
Unternehmen für hochwertige
Oberfl ächen-
Technologien
Hartchrom-
Beschichtungen mit
defi nierten Oberfl ächen
nach dem Reaktorprinzip.
Entwicklung, Pilotserien und
Verfahrensentwicklungen.
Reaktorverchromungen von
Druck- und Einzugswalzen,
Abrasionsfeste Innenverchromungen.
Internationaler Anlagenbau:
Reaktor-Verchromungsanlagen
für Feinblech-
Dressierwalzen, System
Topocrom® und Pretex®.
[1] Maier, K.: Beschichten von Kolben für
PKW-und NKW-Motoren. FVV, Hochleistungsschichten
für Verbrennungsmotoren,
Workshop, Frankfurt a.M., Februar 1999.
[2] Laakmann, M. und Michler, T.: Kohlenstoffschichten
für hochbelastete Fahrzeugkomponenten.
FVV, Hochleistungsschichten
für Verbrennungsmotoren,
Workshop, Frankfurt a.M., Februar 1999.
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Telefon 0049 (0)7771 93 630
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Topocrom Systems AG
Fohlenweide
CH-8570 Weinfelden
www.topocrom.com
info@topocrom.com
[3] Radu, I. Serban: Cercetari privind utilizarea
straturilor de inalta peformanta in
cuplele de frecare ale mecanismului motor,
Teza de Doctorat, Universitatea Transilvania
Brasov, 2003.
[4] http://www.topocrom.com.
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