| Titel | Beeinflussung der Reibungskomponenten von Elastomeren durch Laser-Oberflächenstrukturierung in Bezug auf die Lastabhängigkeit |
| Autor | Joel Voyer, Florian Ausserer, Stefan Klien, Igor Velkavrh, Pedro Osvaldo Bedolla Velazquez, Georg Vorlaufer, Alexander Diem |
| Infos zum Autor | Dr. Joel Voyer1, Tel.: +43-5572-394-159-36; joel.voyer@v-research.at DI (FH) Florian Ausserer1, Tel.: +43-5572-394-159-25; florian.ausserer@v-research.at DI (FH) Stefan Klien1, Tel.: +43-5572-394-159-29; stefan.klien@v-research.at Dr. Igor Velkavrh1, Tel.: +43-5572-394-159-28; igor.velkavrh@v-research.at Dr. Pedro Osvaldo Bedolla Velazquez2, Tel.: +43-2622-81600-318; pedro.bedolla@ac2t.at Dr. Georg Vorlaufer2, Tel.: +43-2622-81600-160; georg.vorlaufer@ac2t.at DI (FH) Alexander Diem1, Tel.: +43-5572-394-159-13; alexander.diem@v-research.at 1 V-Research GmbH, CAMPUS V, Stadtstraße 33, 6850 Dornbirn, Österreich 2 AC2T research GmbH, Viktor-Kaplan-Straße 2/C, 2700 Wiener Neustadt, Österreich |
| Inhalt | Zusammenfassung In der Regel zeigen reine Elastomere aufgrund der hohen Adhäsionsneigung schlechte Gleiteigenschaften. Um diese zu verbessern, werden Zwischenstoffe (Öle, Fette, Lacke usw.) zum Trennen bzw. Funktionalisieren der Kontaktflächen eingesetzt. Eine andere Möglichkeit besteht in der Reduktion der Adhäsionsneigung selbst, z. B. durch Veränderung des Elastomerwerkstoffs selbst oder den hier vorgestellten Ansatz zur Reduktion der effektiven Kontaktfläche des Elastomers durch gezielte Oberflächenstrukturierung. In dieser Studie wurden unterschiedliche rillenförmige Strukturen mittels Ultrakurzpuls-Laser auf Elastomeroberflächen hergestellt, um den Effekt einer Reduktion der gesamten Reibkraft von Elastomeren auf Aluminium- und PA6.6-GF30-Platten im trockenen Tribo-Kontakt zu ermitteln. Dafür wurden das Deformationsverhalten mittels der Methode der finiten Elemente (FEM) simuliert bzw. die Flächenpressungsabhängigkeit des Reibwerts durch experimentelle Laststeigerungsversuche mittels eines RVM-Tribometers untersucht und Vergleiche zu unstrukturierten Elastomeroberflächen als Benchmark hergestellt. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen haben gezeigt, dass durch die Veränderung der Elastomeroberfläche durch rillenförmige Strukturen eine Reibkraftreduktion erzielt werden kann. Abstract Pure elastomers usually show poor sliding properties due to their high adhesion tendency. In order to improve these sliding properties, intermediate materials (oils, greases, lacquers, etc.) are used to separate or functionalize the contact surfaces. Another possibility for an improvement of sliding properties is to reduce the adhesion tendency, for example by modifying the elastomeric material itself or through the approach presented in the actual study: to reduce the effective contact area of the elastomer by means of targeted surface structuring. In the present study, different grooved structures were produced on elastomer surfaces using an ultra-short pulse laser in order to determine their influence on a possible reduction of the total friction force of elastomers against aluminium and PA6.6-GF30 plates in dry tribo-contacts. For this purpose, the deformation behaviour of elastomers was simulated using the finite element method (FEM) along with experimental investigations, through load increase friction tests using an RVM tribometer, on the surface pressure dependency of the friction value and results were compared to those from unstructured elastomer surfaces, acting as benchmark. The results of these investigations have shown that a reduction of friction forces can be achieved through grooved structures on elastomer surfaces. |
| Datum | 2017 |
