Een groep van het NMI (Natuurwetenschappelijk en Medisch Instituut van de Universiteit van Tübingen) in Reutlingen is een onderzoek gestart om de slijtvastheid van aandrijfcomponenten drastisch te verbeteren. Het twee jaar durend project wordt met 200 000 euro door de deelstaat Baden-Württemburg ondersteund.
Machineonderdelen zoals tandwielen, reductoren en lagers staan bloot aan extreme condities: warmte, koude, wrijving, vervuiling, corrosie, onvoldoende of slechte smering. Het gevolg is dat de oppervlakkten ruw worden en machines niet goed meer rondlopen. In de loop van de tijd kan de schade steeds groter worden en in het ergste geval geven machines er de brui aan. In productiebedrijven kan daardoor grote economische schade ontstaan (ongepland stilstand).
Het NMI voelt in een door de deelstaat Baden-Württemberg ondersteund project de defecten aan de tand. De resultaten moeten er toe bijdragen dat schade door slijtage in de toekomst kan worden verminderd of zelfs vermeden. In het onderzoek worden de buitenste nanometers van de oppervlakken van de betreffende machineonderdelen onder de loep genomen. Tot op heden konden deze randlagen van oppervlakken alleen in veeleisende en dure productieprocessen worden veranderd, maar dat was voor ‘normale’ machineonderdelen te duur.
Onderzoek
Het onderzoeksteam onder leiding van Dr. Peter Beckmann moet de komende twee jaar een beter en eenvoudiger methode ontwikkelen om de oppervlaktelagen van machineonderdelen te optimaliseren. De bovenste nanometers van oppervlakken worden daartoe gemodificeerd en aangepast aan hun functie. Nog specifieker moet het materiaalgedrag zoals door bijvoorbeeld bevochtiging worden veranderd of de toepassing van zogeheten ‘low level’ smeermiddelen mogelijk worden gemaakt. Ook zal het NMI nieuwe oppervlakken testen. De nieuw ontwikkelde oppervlakken worden langdurig onder realistische condities op testbanken beproefd.
De nieuwe methoden en processen moeten daarna op brede schaal toepassing vinden. De voordelen liggen voor de hand: de ‘nieuwe’ oppervlakken zorgen voor een geringere slijtage van de onderdelen en langere levensduur. Het aantal schadegevallen wordt verminderd en de standtijden van machines verlengd, wat een positief effect heeft op de kosten.
De toont toont de structuur van een tandflank in de buitenste oppervlakkenlagen na een test.
