Zugfestigkeit und Bruchdehnung der unbeschichteten und beschichteten Elastomertypen (Bild: Fraunhofer Institut für Fertigungstechnik und angewandte Materialforschung IFAM, Bremen)
31.10.2016 Materialunterschiede von plasmapolymer beschichteten Elastomeren
Betrachtungen unter Verschleiß-Aspekten
Mithilfe von plasmapolymeren Beschichtungen lassen sich Energieeinsparungen im Antriebsstrang und damit eine Reduzierung der CO2-Emissionen in Personenkraftwagen durch eine reduzierte Reibung erreichen. Ebenso werden auch in anderen Industriebereichen wie Windenergie, hydraulischen und pneumatischen Anwendungen ein verbesserter Verschleißschutz und eine reduzierte Reibung erwartet. Bei den Reibungsmessungen wurden Unterschiede bzgl. der elastomeren Grundwerkstoffe (ACM, FKM, NBR) festgestellt. Dabei sind die mechanischen Unterschiede im Hinblick auf den tribologischen Einsatz interessant, was verschiedene Analysen wie Zugfestigkeitsuntersuchungen, dynamische mechanische Analysen (DMA), oszillierende Kugel-Platte-Reibversuche sowie Taber Abraser Tests zeigen.
Die tribologischen Eigenschaften von Elastomeren sind von entscheidendem Interesse für verschiedene industrielle Produkte wie Dichtringe oder andere elastomere Bauteile. Die reduzierte Reibung von Dichtringen in automobilen Anwendungen führt zur Reduzierung von CO2-Emissionen aufgrund der Energieeinsparung. Ebenfalls ist es für manche Anwendungen aufgrund der Reinheit wünschenswert, auf Fett- oder Ölschmierung zu verzichten. Ein anderer Grund kann die Wirtschaftlichkeit sein. Die untersuchte plasmapolymere Beschichtung ist geeignet, alle diese Anforderungen zu erfüllen. Die aufgebrachten Schichten realisieren geringe Reibung in Kombination mit einer erhöhten Verschleißbeständigkeit bei geringen Kosten. Untersuchungen bezüglich trockener und geschmierter Reibung auf flachen Elastomersubstraten sowie Radialwellendichtringen mit plasmapolymerer Beschichtung wurden durch die Autoren in der Vergangenheit veröffentlicht [1 bis 7]. Für die entwickelte chemische Zusammensetzung der plasmapolymeren Beschichtung zur Reibungsreduzierung von Kunststoffen und elastomeren Materialien wurde ein Patent erteilt [8].
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