HT- Thermoplaste als Gleitlagerwerkstoffe bei hohen Temperaturen

FKM 1995
Heft Nummer 199
Vorhaben Nr. 157

Kurzfassung:

Zur Ermittlung der Einsetzbarkeit von HT Thermoplasten für trocken laufende Gleitlager wurde das Reibungs- und Verschleißverhalten sowohl an einfachen Probekörpern als auch an zylindrischen Lagerbuchsen getestet. Modifizierte HT -Thermoplaste bieten sich wegen ihrer hohen Temperaturbeständigkeit. des zum Teil ausgezeichneten tribologischen Verhaltens und anderer Eigenschaften zur Erhöhung der Einsatz- grenzen dieser Lager an. Zur Vorauswahl wurden Untersuchungen an einem Stift-Scheibe-Apparat unter Variation der Normalkraft, der Gleitgeschwindigkeit und der Gleitflächentemperatur durchgeführt. Beurteilt wurden das Reibungs- und Verschleißverhalten von 18 verschiedenen Modifikationen, die überwiegend aus der Gruppe der PAEK stammen. Zur Durchführung praxisnaher Bauteilteiltests wurde ein leistungsfähiger Radialgleitlager-Prüfstand ent- wickelt und gebaut, der eine Einstellung ffi1r Belastung, der Drehzahl und der Temperatur in weiten Grenzen und eine kontinuierliche Messung von Temperatur, Reibung und Verschleiß mit hoher Präzision gestattet. Auf diesem Prüfstand wurden Massivlager aus modifizierten HT -Thermoplasten, Metall-Kunststoff-Verbundlager mit einer Laufschicht aus modifizier1em PEEK und Buchsen aus technischen Thermoplasten getestet. Anhand der ermittelten Reibungs- und Verschleißwerte, der gemessenen Temperaturen und anderer Kriterien wurde ihre Eignung für den Gleitlagereinsatz beurteilt. Für Gleitlageranwendungen qualifizierten sich bei den Voruntersuchungen einige Materialien, von denen drei über den gesamten geprüften Bereich gute Resultate liefern. Im allgemeinen wird das Betriebsverhalten der Lager stark von den Betriebsparametern und der konstruktiven Gestaltung beeinflusst. Bei hohen Beanspruchungen ist eine Faserverstärkung der thermoplastischen Matrix unverzichtbar, wohingegen diese Verstärkung bei geringen Belastungen entfallen sollte. Bei Verbesserung der Wärmeableitung aus der Gleitzone ist noch eine weitere Erhöhung der Einsatzgrenzen der Lager möglich, wie die Stift-Scheibe- Tests zeigen. Entwicklungsfähig sind vor allem Verbundlager aus Metallen und HT -Kunststoffen. Die Leistungsfähigkeit der getesteten Materialien erhöht die Einsatzgrenzen trockenlaufender Kunststofflager deutlich. Berichtsumfang:
146S.,211 Abb,68Lit Beginn der Arbeit:
01 06. 1991 Ende der Arbeit::
31.12.1994 Zuschussgeber:
BMWi I AIF-Nr. D-295 Forschungsstellen:
Lehrstuhl Tribologie, Fakultät für Maschinenbau und Verfahrenstechnik, Technische Universität Chemnitz-Zwickau Leitung: Prof. Dr.- lng. Roland Junghans Institut für Verbundwerkstoffe GmbH, Universität Kaiserslautern, Leitung:
Prof. Dr.-lng. K. Friedrich Bearbeiter:
Prof. Dr.-lng. Roland Junghans, Dipl.-lng. S. Marx, Prof. Dr.-lng. K. Friedrich, Dipl.-lng. A. M. Häger Obmann des Arbeitskreises:
Dr. E. Hodes, GL YCO, Wiesbaden Vorsitzender des Beirates:
Prof. Dr.-lng. H. Kipphan Heidelberger Druckmaschinen AG, Heidelberg