Risse auf Lagerringen – 707 VI (IGF Nr. 20881)

 

Einfluss praxisrelevanter Schmierstoffformulierungen auf die Entstehung von White Etching Areas und White Etching Cracks

 

Motivation

In den Wälzlageranwendungen kann es zu Ausfällen weit vor der berechneten Ermüdungslebensdauer kommen, die im Zusammenhang mit dem Auftreten von White Etching Areas (WEA) bzw. Cracks (WEC) stehen. Der Forschungsschwerpunkt von nationalen und internationalen Forschungsarbeiten lag im letzten Jahrzehnt auf der Einflussermittlung von Kontaktbedingungen (insb. Kontaktpressung, Schlupf- und Schmierungszustand) sowie von Zusatzlasten (insb. elektrische Zusatzbelastung und Wasserstoffvorbeladung) auf die Entstehung von WEA/WEC. Infolgedessen wurde in diesen Themengebieten im gewissen Rahmen ein Konsens gefunden. Der Schmierstoffeinfluss hingegen wird derzeit sehr gegensätzlich diskutiert. Zusätzlich liefert das diesbezüglich generierte Verständnis auf Grundlagenebene noch keine praxisrelevanten Erkenntnisse für die gezielte Entwicklung von Schmierstoffen oder der Optimierung ganzer tribologischer Systeme zur Vermeidung von WEA/WEC. Im Rahmen der Vorhabenreihe: „Risse auf Lagerringern wird im aktuellen Projekt 707 VI (Projektbezeichnung innerhalb der Forschungsvereinigung Antriebstechnik (FVA), Teil der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF, Vorhabennummer: 20881 N)) derzeit am MSE der Einfluss von praxisrelevanten Schmierstoffformulierungen auf die Entstehung von WEC intensiv untersucht. Die hierbei berücksichtigen Faktoren sind in der folgenden Abbildung festgehalten.

 

Forschungsziele

Das Primärziel des Forschungsprojektes ist die Begünstigung der Entstehung von WEA/WEC durch verschiedene Schmierstoffformulierungen zu verstehen und bewerten zu können. Teilziele des Projektes sind:

  • Ableiten einer Screening-Methode zur Bewertung der Begünstigung der WEA/WEC-Entstehung einer Schmierstoffformulierung
  • Identifizierung WEA/WEC-kritischer Schmierstoffformulierungen und Differenzierung, inwieweit diese eine WEA/WEC-Entstehung begünstigen oder beeinflussen
  • Zusammenhänge zwischen Schmierstoffformulierung, Triboreaktions- und -mutationsschichtentstehung, Wasserstoffeintrag und WEA/WEC-Entstehung identifizieren und verstehen
  • Identifizierung alternativer Additive der gleichen Additivgruppe zur Veränderung einer Schmierstoffformulierung hin zu keiner/einer geringeren Begünstigung der WEA/WEC-Entstehung
  • Nachweis der Übertragbarkeit der Erkenntnisse zwischen verschiedenen Prüfständen für gleiche Bedingungen
 

Forschungs- und Projektpartner

  • IWM – Institut für Werkstoffanwendungen im Maschinenbau, RWTH-Aachen Universität
  • GFE – Gemeinschaftslabor für Elektronmikroskopie, RWTH-Aachen Universität
 

Gefördert durch

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  • BMWi/AiF
 

Projektträger

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FVA