Hintergrund:
Zur Optimierung der Lebensdauer von Gleitlagern wurden verschiedene Werkstoffe hinsichtlich ihrer tribologischen Eigenschaften verbessert. Aufgrund wirtschaftlicher Aspekte kommen häufig Beschichtungen zum Einsatz, die auf ein Trägermaterial aufgebracht werden. Die Qualität dieser Beschichtungen wird klassischerweise mit dem Chalmerstest bewertet, der eine Zugbelastung einbringt. In realen Gleitlageranwendungen wirken jedoch primär Schubspannungen auf die Beschichtung – eine realitätsnähere Prüfmethode ist daher erforderlich.
Ziel der Arbeit:
Ziel dieser Arbeit ist es, Konzepte und Methoden für eine schubspannungsgerechte Prüfung von Gleitlagerbeschichtungen zu erarbeiten. Dazu sollen bestehende Prüfverfahren analysiert, mittels Finite-Elemente-Simulation (FE) auf ihre Praxistauglichkeit bewertet und mit realen Beanspruchungszuständen verglichen werden. Auf Basis von Literatur- und Patentrecherchen sollen vielversprechende Prüfansätze identifiziert, weiterentwickelt und unter Einbeziehung neuer Entwicklungen (z. B. Druck-Scherversuch nach FVA 880 I) bewertet werden.
Aufgabenstellung:
- Recherche zu Gleitlagerbeschichtungen und Methoden der Bindefestigkeitsprüfung
- Ableitung möglicher funktionaler Anforderungen an Prüfverfahren für die Bindeschicht
- Literatur- und Patentrecherche zu relevanten Prüfmethoden (Normen, Veröffentlichungen)
- Vergleich und Bewertung bestehender Verfahren hinsichtlich ihrer Eignung zur schubspannungsbasierten Prüfung
- Durchführung von FE-Simulationen zur Analyse der Spannungsverteilungen in unterschiedlichen Prüfkonzepten
- Entwicklung eines verbesserten Prüfkonzepts
- Qualitative Beschreibung der zu erwartenden Messergebnisse
- Identifikation möglicher Fehlerquellen und Bewertung des Optimierungspotenzials
- Dokumentation und Bewertung der Ergebnisse
Eine Anpassung der Aufgabenstellung ist in Absprache mit dem Betreuer jederzeit möglich.
Ansprechpartner: Lars Friedrich, lars.friedrich@mb.tu-chemnitz.de