| Titel | Temperaturbedingte Schmierstoffmigration auf technischen Oberflächen |
| Autor | Stefan Klien, Cord Henrik Surberg, Werner Stehr |
| Infos zum Autor | Stefan Klien, V-Research GmbH, Stadtstraße 33, A-6850 Dornbirn, Österreich Cord Henrik Surberg, V-Research GmbH, Stadtstraße 33, A-6850 Dornbirn, Österreich Werner Stehr, Dr. Tillwich GmbH Werner Stehr, Murber Steige 26, D-72160 Horb-Ahldorf, Deutschland |
| Inhalt | Zusammenfassung In hoch beanspruchten geschmierten Maschinenelementen ist das plötzliche Versagen ein bekanntes Phänomen [1]. Eine Hypothese zur Erklärung von spontanem Versagen lautet, dass der Schaden aufgrund von nicht ausreichend nachfließendem Schmierstoff eintritt, was durch den sogenannten Marangoni-Effekt erklärt werden kann [2]. Dieser Beitrag analysiert die Bedeutung der Schmierstoffmigration unter Einfluss der Temperatur auf technischen Oberflächen unter den Parametern Oberflächenstruktur, Temperaturgradient und Tropfenvolumen. Experimentelle Untersuchungen haben gezeigt, dass es auf Oberflächen mit in Richtung des Temperaturgradienten gerichteten Kapillarkräften zu einer schnelleren Schmierstoffmigration kommt wie auf Oberflächen mit keiner Vorzugsrichtung der Kapillarkräfte. Weiters haben Untersuchungen auf einer geläppten und einer gestrahlten Oberfläche ergeben, dass bei Oberflächen ohne Vorzugsrichtung der Topographie die Struktur keinen Einfluss auf das Migrationsverhalten eines Flüssigkeitsfilms hat. Migrationsversuche unter unterschiedlichen Temperaturgradienten haben ergeben, dass eine sehr große Abhängigkeit von der Temperatur besteht. Durch eine Reduktion des Temperaturgradienten um 50% hat sich die Migrationsgeschwindigkeit um 70% verringert. Der Parameter Tropfenvolumen hatte einen wesentlich geringeren Einfluss auf die Migrationsgeschwindigkeit wie die Temperatur. Bei einer Reduktion des Tropfenvolumens um 50% hat sich die Migrationsgeschwindigkeit um nur etwa 35% reduziert. Abstract In highly stressed lubricated machine elements the occurrence of spontaneous failures during operation is a common phenomenon [1]. Based on the hypothesis, that spontaneous failure is due too lack of lubricant, temperature-driven migration associated with the so-called Marangoni Effect could be the cause of this phenomenon [2]. Against this background the present work analyses the essentials of the wetting kinematics on technical surfaces among the temperature influences and the parameters surface topography, temperature gradient and drop volume. Experimental studies on surfaces with a preferred orientation of the capillary forces in direction of the temperature gradient showed that the drop moves faster than on surfaces without preferred orientation of the surface topography. Furthermore studies on a lapped and on a blasted surface showed that on surfaces without preferred direction of the capillary forces the surfaces topography has no influence on the migration behaviour of a fluid film. Experiments with different temperature gradients showed that this parameter has a big influence. A reduction of the temperature gradient of 50% resulted in a decline of the migration velocity of about 70%. The variation of the drop volume had much lower influence on the migration velocity than the temperature. A reduction of the drop volume of 50% resulted in a decline of the migration velocity of about 35%. |
| Datum | 2009 |
