Tribometer

Mit Tribometern wird das Reibverhalten von Werkstoffpaarungen untersucht. Auf einem rotierenden Prüfkörper wird ein Gegenkörper, z. B eine Stahlkugel, mit definierter Normalkraft (ca. 5 N) aufgebracht (Pin-on-Disk). Aus Reibkraft und Normalkraft wird der Reibungskoeffizient berechnet. Tribologische Untersuchungen werden herangezogen, um für technische Bewegungssysteme reibungsarme und verschleißfeste Werkstoffpaarungen zu ermitteln.

Das Fraunhofer IST verfügt über spezielle Hochtemperaturtribometer für Prüftemperaturen bis 1000 °C sowie über Hochlasttribometer mit Normalkräften im Bereich von 10 bis 1000 N. Untersuchungen unter Anwendung flüssiger Schmiermittel sind ebenfalls möglich.

Pin-on-Disk Reibung MeCH

Pin-On-Disk Reibung- und Verschleißtest MeCH
© Fraunhofer IST

Metallhaltige DLC-Schichten besitzen einen deutlich reduzierten Reibungswiderstand gegen Stahl im Vergleich zu unbeschichteten Oberflächen. Auch beim Betrieb unter Öl verbessern Metall-DLC-Schichten noch den Reibkoeffizient gegenüber Stahl gegen Stahl.

Pin-on-Disk Vergleich beim Trockenlauf gegen Stahl

Tribometer, TiN-Schicht, Pin-on-Disk Vergleich beim Trockenlauf gegen Stahl
© Fraunhofer IST

Eine TiN-Schicht ist im Allgemeinen härter als eine DLC-Schicht und bietet daher einen guten Verschleißschutz im Vergleich zum unbeschichteten Stahl. Bei bewegten Komponenten bietet aber eine DLC Schicht gerade beim ungeschmierten Lauf einen um ein Vielfaches kleineren Reibungskoeffizient als TiN oder der unbeschichtete Stahl.