Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Edle Beschichtungen für Kunststoffbauteile

05.01.2009
Eine diamantähnliche Beschichtung mindert die Reibung in Kugellagern und Gleitlagern: Mit Hilfe eines speziellen Verfahrens lässt sich die Kohlenstoffschicht auf den Kunststoff auftragen. Das erhöht die Belastbarkeit und die Lebensdauer der Bauteile.

Lager sind Universalbauteile: Kaum ein Gerät kommt ohne sie aus. Ob als Kugellager im Fahrrad, als Gleitlager in Kurbelwellen von Schiffen oder als Hochleistungslager im Motorsport – sie erfüllen eine ganze Reihe von Funktionen. In vielen Fällen müssen sie enormen Drehzahlen sowie thermischen Belastungen standhalten. Deshalb ist der Anspruch an das Material, aus dem die Lager und die dazugehörigen Lagerkäfige bestehen, enorm hoch.


Kunststoffkäfig, der mit diamantähnlichem Kohlenstoff beschichtet ist. Mit solchen beschichteten Bauteilen. Fraunhofer IWM

Forscher am Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM in Freiburg arbeiten an den Lagern der Zukunft. Die Wissenschaftler verpassen den Bauteilen eine ganz besondere Schicht. Diese sorgt dafür, dass beispielsweise Hochleistungswälzlager noch langlebiger und zuverlässiger werden.

Bei der Beschichtung handelt es sich um diamantenähnlichen Kohlenstoff – diamond like carbon DLC. »Mit Hilfe einer solchen Schicht können wir Bauteile produzieren, die viel robuster sind als herkömmliche Elemente, etwa aus unbeschichtetem Kunststoff«, sagt Dr. Sven Meier, Bereichsleiter am IWM. »Die beschichteten Lager bleiben selbst dann stabil, wenn sie etwa nicht ausreichend geschmiert sind oder trocken laufen.«

Um die DLC-Beschichtungen auf die Bauteile aufzutragen, ist ein spezielles Verfahren notwendig, das die Wissenschaftler am IWM entwickelt haben. »Unsere Beschichtungsmethode eignet sich auch für geometrisch komplexe Bauteile, zum Beispiel Lagerkäfige«, erläutert Meier. Die Ingenieure haben das Verfahren so optimiert, dass sie auch besonders dicke DLC-Schichten – dicker als 20 Mikrometer – aufbringen können. »Mit unserem Prozess können wir gezielt mikrostrukturierte Schichtsysteme erzeugen.

So lassen sich beispielsweise die Wirkung von Schmierstoffen optimieren sowie Reibung und Verschleiß der Lager minimieren. Bei Bedarf können wir auch ultraglatte Oberflächen herstellen.« Die besten Beschichtungsergebnisse erzielten die Forscher auf Bauteilen aus Spezialkunststoff: Mit der neuen Beschichtung erreichen Lager aus diesem Material deutlich höhere Drehzahlen als in unbeschichteter Form, entwickeln weniger Wärme und weisen eine wesentlich bessere Laufleistung auf.

Derzeit arbeiten die Forscher daran, mit Hilfe von mathematischen Modellen gezielte und für den Anwendungsfall optimierte Beschichtungsprozesse zu realisieren. Auf diese Weise soll die aufwändige Entwicklung solcher Prozesse in Zukunft kostengünstiger werden.

Dr. Sven Meier | Fraunhofer Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.iwm.fraunhofer.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht UV-Kugel macht Lackieren einfach und schnell
16.03.2018 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

nachricht Vorzüge von 3D-Druck und Spritzguss kombiniert
16.03.2018 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Software mit Grips

Ein computergestütztes Netzwerk zeigt, wie die Ionenkanäle in der Membran von Nervenzellen so verschiedenartige Fähigkeiten wie Kurzzeitgedächtnis und Hirnwellen steuern können

Nervenzellen, die auch dann aktiv sind, wenn der auslösende Reiz verstummt ist, sind die Grundlage für ein Kurzzeitgedächtnis. Durch rhythmisch aktive...

Im Focus: Der komplette Zellatlas und Stammbaum eines unsterblichen Plattwurms

Von einer einzigen Stammzelle zur Vielzahl hochdifferenzierter Körperzellen: Den vollständigen Stammbaum eines ausgewachsenen Organismus haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Berlin und München in „Science“ publiziert. Entscheidend war der kombinierte Einsatz von RNA- und computerbasierten Technologien.

Wie werden aus einheitlichen Stammzellen komplexe Körperzellen mit sehr unterschiedlichen Funktionen? Die Differenzierung von Stammzellen in verschiedenste...

Im Focus: Spider silk key to new bone-fixing composite

University of Connecticut researchers have created a biodegradable composite made of silk fibers that can be used to repair broken load-bearing bones without the complications sometimes presented by other materials.

Repairing major load-bearing bones such as those in the leg can be a long and uncomfortable process.

Im Focus: Verbesserte Stabilität von Kunststoff-Leuchtdioden

Polymer-Leuchtdioden (PLEDs) sind attraktiv für den Einsatz in großflächigen Displays und Lichtpanelen, aber ihre begrenzte Stabilität verhindert die Kommerzialisierung. Wissenschaftler aus dem Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPIP) in Mainz haben jetzt die Ursachen der Instabilität aufgedeckt.

Bildschirme und Smartphones, die gerollt und hochgeklappt werden können, sind Anwendungen, die in Zukunft durch die Entwicklung von polymerbasierten...

Im Focus: Writing and deleting magnets with lasers

Study published in the journal ACS Applied Materials & Interfaces is the outcome of an international effort that included teams from Dresden and Berlin in Germany, and the US.

Scientists at the Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) together with colleagues from the Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) and the University of Virginia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Digitalisierung

19.04.2018 | Veranstaltungen

124. Internistenkongress in Mannheim: Internisten rücken Altersmedizin in den Fokus

19.04.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Juni 2018

17.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Grösster Elektrolaster der Welt nimmt Arbeit auf

20.04.2018 | Interdisziplinäre Forschung

Bilder magnetischer Strukturen auf der Nano-Skala

20.04.2018 | Physik Astronomie

Kieler Forschende entschlüsseln neuen Baustein in der Entwicklung des globalen Klimas

20.04.2018 | Geowissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics