| Titel | Time-dependence of static friction and the effect of aging in lubricated polymer systems |
| Autor | A. Bormuth, R. Bactavatchalou, A. Rieder, R. Kreiselmaier, J. Zuleeg, J. Groß, C. Schmitz, R. Spallek |
| Infos zum Autor | A. Bormuth, R. Bactavatchalou, A. Rieder, R. Kreiselmaier Freudenberg New Technologies SE & Co.KG, Höhnerweg 2-4, 69465 Weinheim, Germany J. Zuleeg, J. Groß, C. Schmitz, R. Spallek Klüber Lubrication München SE & Co.KG, Geisenhausenerstraße 7, 81379 München, Germany |
| Inhalt | Abstract In this contribution, we investigate the static friction of lubricated polymer/steel contacts. Using a translatory test rig, we conduct tests with a steel ball sliding against a sheet of polyoxymethylene (POM) at room temperature. Varying waiting times under load, we observe a non-constant static friction coefficient ?S, which obeys in the addressed time window a logarithmic time-dependence. Through variation of surface roughness, velocity and normal load, we inspect the impact of external parameters, via a power-law. This behavior is traced back to polymer creep and squeeze out of grease, leading to an increase of the real contact area. Using different model and fully formulated greases, we evaluate the potential of lubricants to lower the short-time static friction and especially the time-dependence given by ?. Performing aging experiments, we also investigate the impact of polymer/lubricant interaction on static friction, and derive crucial factors for smart life-time lubrication. Zusammenfassung In diesem Beitrag wird die Haftreibung von geschmierten Kunststoff/Stahl Kontakten betrachtet. An einem Translationsprüfstand wurden Gleitversuche mit einer Stahlkugel auf einer Platte aus Polyoxymethylen (POM) bei Raumtemperatur durchgeführt. Bei Variation der Wartezeit wurde ein nicht-konstanter Haftreibungskoeffizient beobachtet, welcher im betrachteten Zeitfenster eine logarithmische Zeitabhängigkeit aufweist. Durch Variation von Rauigkeit, Geschwindigkeit und Normalkraft, wurde der Einfluss externer Parameter evaluiert. Hierbei stellte sich heraus, dass ? und Normalkraft über ein Potenzgesetz miteinander verknüpft sind. Dieser Zusammenhang wurde auf die Vergrößerung der realen Kontaktfläche aufgrund von Polymerkriechen und Herausquetschen von Fett aus dem tribologischen Kontakt zurückgeführt. Durch Verwendung verschiedener Modell- und Vollfette (voll ausformulierter Schmierfette), wurden die mögliche Senkung von ? und insbesondere ? durch Schmierstoffe untersucht. Ebenso werden auf Grundlage von Alterungsexperimenten die Auswirkungen der Kunststoff/Schmierstoff Wechselwirkung auf die Haftreibung betrachtet und kritische Einflussgrößen für effektive Lebenszeitschmierung abgeleitet. |
| Datum | 2015 |
