| Titel | Tribologie und Anwendung trocken laufender ta-C-Schichten |
| Autor | Volker Weihnacht, Stefan Makowski, Andreas Brückner, Géraldine Theiler, Thomas Gradt |
| Infos zum Autor | Volker Weihnacht 1, Stefan Makowski1, Andreas Brückner1, Géraldine Theiler², Thomas Gradt² 1 Fraunhofer Institut für Werkstoff- und Strahltechnik, 01277 Dresden ² BAM Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung, 12200 Berlin |
| Inhalt | Zusammenfassung Es besteht ein großes Interesse an ungeschmierten Gleitpaarungen, z.B. Getrieben in schmierungskritischen Umgebungen. Während dies bei Leistungsgetrieben bisher wenig Erfolg hatte, gibt es im Bereich weniger beanspruchter Getriebe, unter Anwendung von Low-Loss-Verzahnungen bereits erfolgreiche industrielle Umsetzungen durch die Beschichtung mit superharten amorphen Kohlenstoffschichten vom Typ ta-C. Die Lebensdauerbständigkeit dieser wenige Mikrometer dicken Schichten wird durch den extrem geringen mittleren Verschleißabtrag von weniger als 0,001 nm pro Überrollung ermöglicht. In tribologischen Untersuchungen im trockenen Gleitkontakt mit reversierender bzw. einsinniger Bewegungsrichtung wurden Reibungs- und Verschleißkoeffizienten in Abhängigkeit der Luftfeuchtigkeit und im Hochvakuum bestimmt. In den im Nachhinein durchgeführten Oberflächenuntersuchungen von Schicht und Gegenkörper zeigten sich interessante Phänomene hinsichtlich Transfer- bzw. Triboreaktionsschichten. Obwohl die Ergebnisse eine Verschlechterung der ta-CEigenschaften mit abnehmender Luftfeuchtigkeit zeigen, sind die Reibungs- und Verschleißeigenschaften im Hochvakuum zum Teil erstaunlich positiv. Abstract There is a great interest in dry running sliding components in view of applications in critical environments, e.g. food industry. There are first successful applications of unlubricated steel gears by using low-loss tooth geometry and applying amorphous carbon coatings of type ta-C on the tooth surface. Such coated gears allow for lifetime use by having an extremely low wear of less than 0.001 nm per load cycle. In this work, tribological tests on ta-C coatings in oscillating and unidirectional sliding mode were performed under unlubricated conditions. Friction and wear coefficients were measured in dependence of humidity and in high vacuum. After the tests the sliding surfaces were investigated with respect to transfer or triboreaction layers. Whereas tribological behaviour of ta-C is worse under drier conditions, surprisingly favourable friction and wear results were obtained under high vacuum. |
| Datum | 2011 |
