Reibwert

Der Reibwert bzw. die Reibung und damit auch Verschleiß werden durch das Design beeinflusst und lassen sich in einem weiten Bereich gestalten. Unser Spezialgebiet.

Reibung erzeugt Wärme. Im Winter reiben wir die Hände aneinander. Unsere Vorfahren setzten die Reibung gezielt ein um ein Feuer zu entfachen. Auch heute verwenden zahlreiche Prozesse insbesondere Fertigungsprozesse die Reibung gezielt um Bauteile zu erwärmen z.B. beim Fließbohren, Reibschweißen oder beim Rührreibschweißen.

Wollen wir Kräfte in Kontakten übertragen z.B. Reifenkontakte mit der Straße, ist das Ziel die Reibwerte zu erhöhen. Gerade wenn es um Fuß-Boden-Kontakte geht ist die Natur sehr kreativ und bietet viele faszinierende Lösungen. Diese Ideen werden im Bereich Bionik aufgegriffen. Auch in der Technik werden oft reibwert-erhöhende Maßnahmen durchgeführt.

Auf der anderen Seite gilt es in Antrieben und Lagerungen die Reibung zu reduzieren um Bewegung zu ermöglichen. Also die Bewegung  nicht zu bremsen, die Erwärmung des Systems zu minimieren und Energie einzusparen. Das ist der klassische Bereich der Tribologie, oder einfacher der Reibungslehre.

 

 

Reibwert, Verschleiß, Verschleißschutz, Wärme, Erwärmung, Energie sparen, Energieeffizienz, Fließbohren, Reibschweißen, Rührreibschweißen, Schmierstoffe, SuperLubricity, Supraschmierfähigkeit, definierte eingestellte Reibwertbereiche, Reibwertfenster, Verbindungen, Maschinenelementen, Schraubenverbindungen, reibwerterhöhende Maßnahmen

Reibung erzeugt Wärme. In Fertigungsprozessen wie dem Fließbohren wird die Reibwärme gezielt zur Umformung eingesetzt. In tribologischen Gleit- oder Wälzkontakten in Antrieben und Triebwerken werden Reibwerte jedoch minimiert, die Effizienz maximiert.

Reibwert, Tribometerbau und Testing, Messung, Reibung, Temperatur, Verschleiß

Tribometer zur präzisen Untersuchung von Kontakten, zur Ermittlung von Reibwerten, Temperaturen, Verschleißbeträgen, Körperschall, Schwingungen und Geräuschen.

Reibwertmessung

Reibwerte werden sehr einfach auf der schiefen Ebene visualisiert. Je steiler der Winkel bis sich ein Körper losreißt, desto höher die Haftreibung. Natürlich gibt es auch genauere Messmethoden. Wir verwenden Tribometer, spezielle Prüfstände um wichtige Kenngrößen für die Kontakte zu bestimmen.

Betrag der Reibwerte

Reibwerte sind Systemgrößen. Damit sind Reibwerte von sehr vielen Einflussgrößen abhängig. Das sogenannte tribologische System. Wichtige Einflussgrößen sind beispielsweise die Werkstoffe und Oberflächen, Schmierung, Partikel und Bewegungsart/überlagerte Bewegung. Somit werden Reibwerte in einem weiten Bereich gestaltet. Für energieeffiziente Systeme oder elektrische Kontakte gilt es Reibungsverlust zu minimieren. Für die Übertragung hoher Kräfte, wie dem Reifen auf der Straße oder in kraftschlüssigen Verbindungen maximieren wir die Reibwerte gezielt.

Reibwert, Oberflächentechnik, Funktionsoberflächen, surface engineering, Sandpapier, Schmiergelpapier, Nickel, Diamantpartikel, tribologischen Beanspruchungen, reibwertmindernd/reibwertreduzierend, Reibungsverluste, Energieeffizienz, Verschleißschutz, Verschleißfestigkeit, reibwerterhöhend, Gleitanteil, slip, Kraftübertagung, kraftschlüssigen Verbindungen, down sizing, eMobility, Energiedichte, Strukturierung, Laserstrukturierung

Werkstoffe und Oberflächen, Schmierung, Partikel und Bewegungsart/überlagerte Bewegung ergeben sehr unterschiedliche Reibwerte.

Die Gestaltung der Reibwerte durch reibwerterhöhende vs. reibwertminimierende Designmaßnahmen

 

 

Reibwertminimierung durch Schmierstoffe oder Medien

Ein weiteres wichtiges Designelement sind die Schmierstoffe. Die wesentliche Aufgabe eines Schmierstoffes ist es die Reibpartner bestmöglich zu unterstützen. Damit wird der Reibwert, die Reibung und der Verschleiß sehr gut kontrolliert. Auf Grund dieser enormen Bedeutung wird oft auch vom Designelement Schmierstoff gesprochen. Der Schmierstoff kann jedoch eine ganze Reihe von Aufgaben übernehmen, vielfältige Anforderungen erfüllen.

 

 

SuperLubricity oder Supraschmierfähigkeit

Durch die Gestaltung der Oberflächen und Werkstoffe in Zusammenarbeit mit dem Schmierstoff oder eines vorhandenen umgebenden Mediums kann die Reibung nahezu vollständig verschwinden.

 

 

Definierte eingestellte Reibwertbereiche

Bei sogenannten reibschlüssigen/kraftschlüssigen Verbindungen und Maschinenelementen hat die Reibung bzw. die Streuung der Reibwerte einen sehr großen Einfluss auf das Ergebnis. Die Reibwerte streuen in der Regel um ein Vielfaches. Um die Zuverlässigkeit zu steigern können die Reibwerte eingestellt werden. Im einfachsten Fall ist ein definiertes einbringen eines Schmierstoffes. Zuverlässiger und vor allem montage-freundlicher sind jedoch sogenannte Gleitbeschichtungen z.B. durch Schleudern aufgebrachte wachsbasierte Schichten. Diese Schichten werden bspw. auf Gewinde und Auflageflächen von zuverlässigen Schraubenverbindungen aufgebracht.

 

 

Gestaltung der Oberfläche: Topografie und Strukturierung

Glatte Oberfläche haben tendenziell geringere Reibwerte als raue Oberfläche. Ob wir bei Glatteis und spiegelglatter Fahrbahn unterwegs oder auf einem rauen Trittbrett und Gitter stehen ist ein himmelweiter unterschied. In der Praxis ist es jedoch ein kompliziertes  Thema, weil es unterschiedliche Reibmechanismen und unterschiedliche Verschleißmechanismen gibt. Deshalb gibt es auch immer Ausnahmen, wenn z.B. sehr glatte Oberflächen keinen Schmierstoff transportieren, dadurch warm werden und aneinanderkleben oder verschweißen.

 

 

Reibwerterhöhende Maßnahmen

Soll eine Reibfläche besonders hohe Kräfte übertragen, gibt es reibwerterhöhende Maßnahmen. In der Praxis werden beispielsweise weiche Beschichtungen aufgebracht. Weitere Möglichkeiten sind das Einbringen von harten Partikeln (Streusalz oder Streusplitt-Effekt) oder auch rauere, vergrößerte Oberflächen zu schaffen. Letzteres ermöglicht sehr hohe Reibwerte, ein regelrechtes ankleben/Adhäsion. Dadurch kann z.B. das Tier Gecko an Wänden oder über-kopf an Decken gehen.

 

 

Für Ihre Fragen stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung. Rufen Sie an. Weitere Details erläutern wir Ihnen gerne in einem persönlichen Gespräch

Link zur Kontakt-Seite