Reibungsminimierung

Durch Oberflächenfunktionalisierung

Herstellung tribologisch wirksamer Mikrostrukturen in Oberflächen

Funktionalisieren von keramischen Gleitringen

Mikrostrukturen zum hydrodynamischen Druckaufbau in Gleitlagern

funktionalisieren von Gleitringen

Reduktion von Reibung und Verschleiß in keramischen Gleitringen

Im Rahmen der weiteren Erhöhung von Umweltauflagen insbesondere im Bereich Automotive besteht ein zunehmender Bedarf an der weiteren Optimierung tribologischer Systeme. Hierzu zählen auch keramische Gleitringe die beispielsweise in Pumpen, in Lagern und Dichtungen eingesetzt werden.

Durch eine Funktionalisierung der metallischen oder keramischen Oberfläche mit Mikrostrukturen können gezielt die tribologischen Eigenschaften eingestellt werden. Die UKP-Bearbeitung erlaubt die Bearbeitung der Werkstoffe mit hoher Strukturauflösung und ohne Schädigung der Oberfläche.

Funktionalisierung

  • Einbringen von hydrodynamischen Keilspalten mit Winkeln bis kleiner 0.1°
  • Einbringen von Näpfchenstrukturen zum hydrodynamischen Druckaufbau ohne Aufwürfe und ohne Schädigung von Randbereichen
  • Bearbeitung aller gängigen Keramiken: Siliziumnitrid (Si3N4), Siliziumkarbid (SiC), Oxidkeramiken
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Laserbearbeitete keramische Gleitringe

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Kombination aus Förderstruktur und Näpfchenstruktur in einem Gleitlager

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Hydrodynamisch wirksame strukturen

Näpfchenstrukturen zur gezielten Beeinflussung der Stribeck-Kurve in Tribosystemen

Ziel: Reduktion von Reibung und Verschleiß in flächigen Reibkontakten durch Reduktion der Haftreibung und Verschiebung des Mischreibungsbereichs zu geringeren Gleitgeschwindigkeiten.
Funktionalisierung: Einbringen von Näpfchenstrukturen, die einen hydrodynamischen Druckaufbau und damit eine Vergrößerung des Schmierspalts bewirken. In Kombination mit Förderstrukturen kann die Dichtwirkung beibehalten werden. 

Vorteile der UKP-Bearbeitung

  • Hohe Strukturauflösung: Strukturtiefen ab 1µm Tiefe sowie 3D Topografien realisierbar
  • Nachbearbeitungsfreiheit: Laserbearbeitung ohne Aufwürfe
  • Hohe Designfreiheit bei der Strukturgeometrie
  • Materialfreiheit: Bearbeitung von Gleitflächen aus Metallen, Hartmetallen und Keramik
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Laserbearbeitete keramische Gleitringe

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Kombination aus Förderstruktur und Näpfchenstruktur in einem Gleitlager

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PULSAR PHOTONICS DECKT DIE KOMPLETTE PROZESSKETTE AB

M.Sc. Philip Oster

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