Gurtumlenker - Bild: Lehmann und Voss

Das Bild zeigt einen Gurtumlenker aus Stahl, beschichtet mit 0,1 Millimeter Luvocom-P, POM, gleitmittelmodifiziert Bild: Lehmann und Voss

Jede Schmierstoffart hat ihre Vor-und Nachteile. Kennt sie der Konstrukteur, so kann er schon in einem sehr frühen Entwicklungsstadium die richtigen Weichen stellen. Denn die Entwicklungen von heute sind für die Märkte von morgen.

Flüssigkristalline Schmierstoffe

wassergeschmiertes Gleitlager,  Bild: IWM Freiburg
Bauart eines wassergeschmierten Gleitlagers mit eingebauter galvanischer Kopplung. Bild: IWM Freiburg

Das Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM hat zusammen mit den Partnerfirmen Nematel und Dr. Tillwich GmbH Werner Stehr einen neuen Schmierstoff für Gleitlageranwendungen entwickelt, der auf Flüssigkristallen aufgebaut ist. Flüssigkristalle sind stäbchenförmige Moleküle. Diese richten sich bei dynamischer Belastung in der Reibstelle aus. In Gleitkontakten kommt es so zu extrem niedrigen Reibwerten, Vertikal zur Gleitrichtung ist der Stoff aber sehr zähflüssig, wodurch es zu einer sehr guten Oberflächentrennung der Reibpartner kommt. Die sehr geringe Reibung, auf den Modellprüfstand des IWM wurden Reibungszahlen um 0,005 erreicht, und die ausgezeichneten Verschleißeigenschaften, machen flüssigkristalline Schmierstoffe für Anwendung interessant bei denen Energieeinsparung und Ressourcenschonung im Vordergrund stehen.

Ein interessantes Einsatzfeld für flüssigkristallbasierte Schmierstoffe ist die Sinterlagerschmierung. Untersuchungen zeigten aber, dass kupferhaltige Werkstoffe sich nicht so gut eignen. Inzwischen sind neue angepasste Sinterlagerlegierungen entwickelt. Diese wurden beim Sinterlagerwerkstoffersteller und bei dem Ölhersteller Dr. Tillwich GmbH Werner Stehr positiv getestet. Mögliche Anwendungsgebiete für das neue Schmieröl sind Sinterlager der Kleinmotoren im Automobilbereich. Auch für die klassische Gleitlagerschmierung können flüssigkristalline Schmieröle eingesetzt werden. Die Belastbarkeitsgrenze liegt etwa bei 25 MPa. Prüfläufe mit Gleitlagern aus PTFE Compound und mit Dichtungswerkstoffen zeigen hervorragende Werte. Wie bei anderen Schmierstoffen auch, muss bei Kunststoffanwendungen die Wechselwirkung zwischen Kunststoff und Schmierstoff abgeklärt werden. Im Vergleich zu einem konventionellen geschmierten System zeigte sich, dass ein flüssigkristallgeschmiertes Lager innerhalb weniger Zyklen (20 bis 50) eingelaufen ist und dann mit einer extrem niedrigeren Reibungszahl stabil weiterläuft. Auch die Haftreibung liegt deutlich unter der eines konventionell geschmierten Gleitlagers, und der Übergang von der Grenz- in die Mischreibung erfolgt viel schneller.