Tagungsbeitrag

Titel Ermittlung der Schmierfettgebrauchsdauer mit zeitraffender Prüfmethode und Übertragbarkeit auf reales Temperaturkollektiv
Autor Gerd Dornhöfer
Infos zum Autor Robert Bosch GmbH

Dr.rer.nat. Gerd Dornhöfer

CR/ARF CE-LUB

Robert-Bosch-Campus 1

71272 Renningen
Inhalt Zusammenfassung
Ein Konstrukteur benötigt für die Auslegung eines neuen Maschinenelementes ein Schmierfett, das alle thermischen Anforderungen in der Praxis erfüllen muss. Er ist zunächst auf die Informationen des Herstellers angewiesen. Sucht man im Schmierfettdatenblatt jedoch nach Informationen zur Alterungsstabilität so wird man in der Regel nicht fündig zumal es nur wenige Normen zur Beschreibung der Oxidationsstabilität gibt. Die Bewertung in der Oxidationsbombe (DIN 51808) liefert ungenügende Ergebnisse weil insbesondere mit modernen synthetischen Schmierfetten die Grenzen der Beanspruchbarkeit bei weitem nicht erreicht werden und die Übertragbarkeit auf Praxisanwendungen nicht beschrieben wird. Modernere Verfahren wie z.B. die Chemilumineszenzmessung (DIN 51835-2) sind bislang wenig verbreitet und finden noch keine Anwendung in der Praxis, vermutlich u.a. aufgrund der hohen Gerätekosten.
Bislang lieferte eine einfache, praxisbewährte Hausmethode die Grenze der thermischen Beanspruchbarkeit von Schmierfetten. Es wird eine 1 mm Fettschicht auf die realen Kontaktmaterialien aufgetragen und bei erhöhter Temperatur zeitgerafft so lange gealtert, bis bestimmte rheologische Parameter (Fließgrenze, Viskosität) festgelegte Grenzen überschreiten. Die Änderung der Eigenschaften ist stark von der Zusammensetzung (Verdicker, Basisöl, Additivierung) und dem Kontaktmaterial (Katalysator) abhängig. Eine derartige Prüfung bei mindestens 2 unterschiedlichen Temperaturen liefert Informationen zur Temperaturabhängigkeit (nach Arrhenius). Diese Information und die des Gebrauchsdauerendes ist erforderlich um reale Praxis-Temperaturkollektive im Labor zeitgerafft abzubilden und die thermische Beanspruchbarkeit für ein Lebensdauerprofil zu bewerten. Dabei werden Vor- und Nachteile des Verfahrens kritisch bewertet.


Abstract
Based on the thermal demands to a lubricated machine element a design engineer needs the lubricity limits of the lubricating grease life to fulfil the life expectancy. First, he looks at the data sheet of the grease manufacturer, but he will not get this information. There are mostly no data concerning the ageing stability. Only some specifications are present: The oxidation bomb test (German Institute for Standardization 51808) does not provide stress limits because in particular with modern synthetic greases the limits of the thermal load are not reached and the transferability to practice is not given. More information can be achieved by chemiluminescence measurement (German Institute for Standardization 51835-2). However the test equipment is expensive and only used by a few companies.
Up to now an easy, practice-proven house method provides the limits of the thermal load of lubricating greases. The grease is applied with 1 mm thickness to the real contact materials and aged at an increased temperature to accelerate the oxidation process. During ageing rheological data (e.g. yield point, viscosity) are collected to recognize the lubricity limits. The change of the properties is strongly dependent on the composition (thickener, base-oil, additives) and on the contact material (catalyst). Such a test with min. 2 different temperatures provides information about the temperature dependency (Arrhenius). This information and the time span of lubricity is necessary to reproduce real practice-temperature situations in the lab at one (high) temperature. Furthermore, advantages and disadvantages of the procedure are valued critically.

Datum 2016