Numerische und experimentelle Analyse von Oberflächentexturen – reproduzierbares und robustes Design von Texturen in konformen Kontakten

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professorin Dr.-Ing. Bettina Frohnapfel; Professor Dr. Peter Gumbsch
• Fachliche Zuordnung: Mechanische Eigenschaften von metallischen Werkstoffen und ihre mikrostrukturellen Ursachen ; Beschichtungs- und Oberflächentechnik ; Herstellung und Eigenschaften von Funktionsmaterialien
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 438122912

Die Nutzung von Oberflächentexturierungen erlaubt eine weitreichende Beeinflussung von geschmierten Kontakten. Diese reicht von deutlicher Reibungs- und Verschleißminderung bis hin zur Erhöhung der maximalen Traglast und Lebensdauer, wodurch sich für eine Vielzahl von technischen Systemen ein großes Anwendungspotential eröffnet. Obwohl schon viele Studien zur Wirkung von Oberflächentexturen durchgeführt wurden, kann in der Literatur kein einheitlicher Konsens über ihre optimale Form gefunden werden. Dies liegt vor allem daran, dass viele verschiedene experimentelle Aufbauten verwendet werden und diese sowie die Betriebsbedingungen die Wirksamkeit von Texturierungen stark beeinflussen. Daher zielt dieses Projekt darauf ab, die relevanten Wirkmechanismen zu identifizieren, um anschließend den Einfluss des experimentellen Aufbaus und der Betriebsbedingungen auf die optimale Gestaltung der Texturelemente bestimmen zu können. Die Methode der Wahl ist eine kombinierte experimentelle und numerische Untersuchung von runden Näpfchen im konformen Kontakt eines Pin-on-Disc Tribometers.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortliche: Dr.-Ing. Davide Gatti; Dr.-Ing. Johannes Schneider