Deutsche Forschungsgemeinschaft - SPP2074

Kurzfassung „Fluidfreie Schmierstoffschichten für den hochbelasteten und unsynchronisierten Betrieb von trockenlaufenden Schraubenmaschinen“

Unsynchronisierte trockenlaufende Schraubenmaschinen sind aus ökonomischer und ökologischer Gründen erstrebenswert, konnten bislang jedoch aufgrund der geringen Lebensdauer infolge der hohen Belastung und den damit einhergehenden tribologischen Herausforderungen im Kontakt der Rotoren lediglich kurzzeitig in Forschungsanlagen betrieben werden. Technologisches Hauptziel des SPP-Teilprojektes ist die Erhöhung der Standzeit derartiger Maschinen durch die Verwendung von Festschmierstoffen zur Schmierung des Gleitwälzkontaktes. Vor diesem Hintergrund wird im Rahmen des Forschungsvorhabens ein grundlegendes Verständnis über die Zusammenhänge von Geometrie und Belastung sowie atomarem Aufbau, Mikrostruktur, Reibungsverhalten und Mechanismen der Festschmierstoffbereitstellung gesputterter MoS2/MoNx Dünnschichten durch einen skalenübergreifenden interdisziplinären Ansatz erlangt. Dazu werden die Festschmierstoffschichten mittels hochenergetischer Plasmen (HiPIMS-Technologie) auf Schraubenrotoren abgeschieden. Ziel ist der Erkenntnisgewinn sowohl über die Einflüsse der Schichtstruktur und  architektur als auch der Rotorprofilgestaltung auf die Mechanismen der Transferschichtbildung bei hohen Flächenpressungen. Im Fokus stehen dabei in-situ Betrachtungen der tribologischen Kontaktsituation zur Identifizierung und Beschreibung interatomarer Wechselwirkungen, welche zur Modellbildung im Bereich der Oberflächen-atomistik herangezogen werden. Um dieses Verständnis über die Mechanismen der Feststoffschmierung bei hochbelasteten trockenlaufenden unsynchronisierten Schraubenmaschinen zu generieren, kooperieren die folgenden Einrichtungen zusammen:

Fachgebiet Fluidtechnik (FT), Technische Universität Dortmund

Lehrstuhl für Werkstofftechnologie (LWT), Technische Universität Dortmund

Experimentelle Physik 2 (E2), Technische Universität Dortmund

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