Tagungsbeitrag

Titel Werkstoffkundliche und tribologische Untersuchung eines potenziellen Tribowerkstoffes (Förderpreis - Bachelorarbeit 2016)
Autor Sebastian Kamerling
Infos zum Autor M.Sc. Sebastian Kamerling

Lehrstuhl für Verbundwerkstoffe

TU Kaiserslautern

Gottlieb-Daimler-Str., Geb. 44-332

67663 Kaiserslautern

Telefon: +49 631 205 4634

Mobil: +49 176 92687517

E-Mail: sebastian.kamerling@mv.uni-kl.de

Inhalt Zusammenfassung
Ein Compound auf Basis von Polyamid 6 mit zum Teil unbekannter Füllstoffzusammensetzung hat sich in ersten Tests als Werkstoff mit guten tribologischen Eigenschaften erwiesen. Doch was liegt diesen Ei-genschaften zu Grunde? — Die Arbeit analysiert das Material mechanisch, thermisch und tribologisch. Dafür wurden Zugversuche mit unterschiedlichen Dehnraten, Tests mittels DMA und DSC sowie Unter-suchungen der Füllstoffe durch CT und TGA durchgeführt. Die tribologische Prüfung fand an einem Pin-on-Disc-Aufbau statt, die Verschleißflächen wurden im REM untersucht. Es zeigte sich, dass die Ver-schleißrate mit der Gleitgeschwindigkeit stetig anstieg, jedoch asymptotisch auf einen konstanten Wert zuzulaufen schien. Als Füllstoff wurde Magnesiumhydroxid ermittelt. Die Vermutung, dass dieses Flamm-schutzmittel einen positiven Einfluss auf das tribologische Verhalten ausübt, konnte durch zusätzliche Prüfungen bekräftigt werden. So ist die Temperatur in der Kontaktzone nachweislich hoch genug, um die Zersetzung des Füllstoffes zu ermöglichen. Die dabei entstehenden Reaktionsprodukte sorgen für eine Minderung von Reibkraft und Verschleiß.

Abstract
A Polyamide 6 based compound with partly unknown filler composition proved to be a material with good tribological properties. But what are the mechanisms behind those properties? — This study analyses the material mechanically, thermally and tribologically. Tensile tests with different strain rates, DMA and DSC experiments as well as analyses of the filler content with the help of CT and TGA were carried out. The tribological examination took place on a Pin-on-Disc platform. Consecutively, the worn surfaces were observed via SEM. The results showed that the specific wear rate increased steadily with increasing sliding speed but seemed to asymptotically approach a constant. As filling material, Magnesium Hydroxide was identified. The assumption of a positive effect of this flame retardant on the tribological behaviour was backed by additional experiments. The temperature in the contact interface is evidently high enough to make a degradation of the filler possible. The resulting degradation products lead to a reduction of the frictional force and the wear rate.
Datum 2016