Tagungsbeitrag

Titel Tribologisches Verhalten faserverstärkter Kunststoffe
Autor R. Feulner, R. Künkel, M.O. Kobes, S. Krippner, G. Hülder, T.A. Osswald
Infos zum Autor Dr.-Ing. R. Feulner, Dipl.-Ing. M.O. Kobes, Dipl.-Ing. S. Krippner, Dr.-Ing. G. Hülder,
Prof. Dr. T.A. Osswald
Lehrstuhl für Kunststofftechnik, Universität Erlangen-Nürnberg
Am Weichselgarten 9. 91058 Erlangen-Tennenlohe
Dr.-Ing. R. Künkel:
EJOT GmbH + Co. KG
Adolf-Böhl-Strasse 7, 57319 Bad Berleburg
Inhalt Zusammenfassung

Verstärkungsfasern ermöglichen eine erhebliche Verbesserung der mechanischen Eigenschaften thermoplastischer Kunststoffe. Bauteile aus Kunststoff sind häufig neben mechanischen auch tribologischen Belastungen ausgesetzt, weshalb die Betrachtung des Reibungs- und Verschleißverhaltens für die Bauteilauslegung wichtig ist. Die vorgestellten Arbeiten umfassen tribologische Versuchsergebnisse, die mittels des Modellsystems Stift- Scheibe systematisch ermittelt wurden. Die Verschleißmechanismen wurden an Hand von rasterelektronenmikroskopischen Aufnahmen untersucht. Wichtig sind zum einen die abrasive Wirkung der Fasern (Glas-, Kohlenstoff- und Aramidfasern) auf den Gleitpartner und zum anderen die Faser-Matrix Haftung in Hinblick auf die Verschleißfestigkeit des verstärkten Kunststoffs. Als Matrixwerkstoffe wurden sowohl technische (POM, PA66 und PPA) als auch hochtemperaturbeständige Thermoplaste (PEEK und PPS) in die Untersuchungen einbezogen.


Abstract

Fiber reinforcement offers the chance of a sustainable improvement of thermoplastics’ mechanical properties. Caused by the fact that polymer parts are often both tribologically and mechanically stressed, the regard of the frictional and wear behavior is of high importance for part design. This paper includes tribological test results, which were systematically generated by the use of pin-on-disc wear machines. The mechanisms which cause the loss of volume are investigated using scanning electron microscopy. Important factors on the wear resistance are on the one hand, the fiber’s abrasive effect (glass, aramide and carbon fibers) on its counter part and, on the other hand, the bond strength between the fibers and the polymer matrix. As matrix materials we concentrated technical thermoplastics (POM, PA66 and PPA) as well as highly temperature resistant thermoplastics (PEEK and PPS).
Datum 2008