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 Phänomenologisches Berechnungskonzept verkürzt das Auslegen von Spritzgussformteilen
13.08.2018 | Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF

nachricht Nachweis von Mikroplastik im Wasser: Fraunhofer CSP entwickelte smarte Filteranlagen
02.08.2018 | Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Eisen und Titan in der Atmosphäre eines Exoplaneten entdeckt

Forschende der Universitäten Bern und Genf haben erstmals in der Atmosphäre eines Exoplaneten Eisen und Titan nachgewiesen. Die Existenz dieser Elemente in Gasform wurde von einem Team um den Berner Astronomen Kevin Heng theoretisch vorausgesagt und konnte nun von Genfern Astronominnen und Astronomen bestätigt werden.

Planeten in anderen Sonnensystemen, sogenannte Exoplaneten, können sehr nah um ihren Stern kreisen. Wenn dieser Stern viel heisser ist als unsere Sonne, dann...

Im Focus: Magnetische Antiteilchen eröffnen neue Horizonte für die Informationstechnologie

Computersimulationen zeigen neues Verhalten von Antiskyrmionen bei zunehmenden elektrischen Strömen

Skyrmionen sind magnetische Nanopartikel, die als vielversprechende Kandidaten für neue Technologien zur Datenspeicherung und Informationsverarbeitung gelten....

Im Focus: Unraveling the nature of 'whistlers' from space in the lab

A new study sheds light on how ultralow frequency radio waves and plasmas interact

Scientists at the University of California, Los Angeles present new research on a curious cosmic phenomenon known as "whistlers" -- very low frequency packets...

Im Focus: Neue interaktive Software: Maschinelles Lernen macht Autodesigns aerodynamischer

Neue Software verwendet erstmals maschinelles Lernen um Strömungsfelder um interaktiv designbare 3D-Objekte zu berechnen. Methode wird auf der renommierten SIGGRAPH-Konferenz vorgestellt

Wollen Ingenieure oder Designer die aerodynamischen Eigenschaften eines neu gestalteten Autos, eines Flugzeugs oder anderer Objekte testen, lassen sie den...

Im Focus: New interactive machine learning tool makes car designs more aerodynamic

Scientists develop first tool to use machine learning methods to compute flow around interactively designable 3D objects. Tool will be presented at this year’s prestigious SIGGRAPH conference.

When engineers or designers want to test the aerodynamic properties of the newly designed shape of a car, airplane, or other object, they would normally model...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Aktuelles aus der Magnetischen Resonanzspektroskopie

16.08.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Oktober 2018

16.08.2018 | Veranstaltungen

Das Architekturmodell in Zeiten der Digitalen Transformation

14.08.2018 | Veranstaltungen

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

Schatzkammer Datenbank: Digitalisierte Schwingfestigkeitskennwerte sparen Entwicklungszeit

16.08.2018 | Informationstechnologie

Interaktive Software erleichtert Design komplexer Gussformen

16.08.2018 | Informationstechnologie

Fraunhofer HHI entwickelt Quantenkommunikation für jedermann im EU-Projekt UNIQORN

16.08.2018 | Informationstechnologie

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