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08-07-2014 | Werkstofftechnik | Im Fokus | Article

Gleitlack zeigt unterschiedliche Talente

Author:
Dieter Beste

Wenn metallische Oberflächen aneinander reiben, verschleißen Maschinenteile wie etwa Zahnräder. Neben klassischen Schmierstoffen könnte bald eine Neuentwicklung von sich reden machen, die die Selbstorganisation von Partikeln für einen Gleitlack nutzt.

„Das Volumen des Festkörpers wurde von Gott geschaffen, seine Oberfläche aber wurde vom Teufel gemacht.“ Das Wort soll auf den deutschen Physiker und Nobelpreisträger Wolfgang Pauli zurückgehen und umschreibt, so die Springer-Autoren Karl Sommer, Rudolf Heinz, Jörg Schöfer metaphorisch auch die Probleme der Tribologie: Die Menge der möglichen Erscheinungsformen des Verschleißes seien nur schwer zu überschauen. In ihrem Buch „Verschleiß metallischer Werkstoffe“ erörtern sie ab Seite 24 en détail den Zusammenhang zwischen Reibung und Verschleiß.

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Um dem Verschleiß entgegenzuwirken, wird bei Gleitbeanspruchung in der Regel geschmiert. Allerdings: Schmierstoffe oder Funktionsöle verbinden sich mit Schmutz, Abrieb und Staub und verklumpen oder verharzen nach einiger Zeit. Dann müssen Maschinenteile aufwendig gereinigt und nachgefettet werden - häufigere Wartungen, höherer Ressourcenverbrauch, umweltbelastende Abfälle oder Maschinenausfälle sind die Folgen. Forscher am INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien in Saarbrücken entwickelten jetzt einen Gleitlack, der auch ohne Fett schmiert und gleichzeitig vor Korrosion schützt. Er eignet sich, so die Forscher, als Beschichtung für Metalle und Metalllegierungen, wie zum Beispiel Stahl, Aluminium oder Magnesium.

Plättchenförmiger Festkörperschmierstoff

„Das Besondere an unserem Gleitlack ist seine Zusammensetzung und Struktur “, erklärt Carsten Becker-Willinger, Leiter des Programmbereichs Nanomere im INM: „Wir haben plättchenförmige Festkörperschmierstoffe und plättchenförmige Teilchen in ein Bindemittel eingebettet. Beim Auftragen dieses Gemisches auf eine Oberfläche entsteht ein wohlgeordnetes Gefüge, in dem sich diese verschiedenen Partikel dachziegelartig anordnen.“ Zwischen Gleitlack und Gegenkörper bildet sich nach Becker-Willinger ein Transferfilm aus, der Oberflächen reibungsarm aufeinander gleiten lässt.

Doch das ist noch nicht alles: Die sich beim thermischen Aushärten durch Selbstorganisation herausbildende Dachziegelstruktur im Komposit wirke wie eine Barriere und verhindere das Vordringen von Feuchtigkeit oder Salzen auf Metalloberflächen und schütze somit zusätzlich vor Korrosion. Im Salzsprühtest zeigt das Komposit nach Angaben der Entwickler auf niedrig legiertem Stahl eine Korrosionsbeständigkeit von über 1000 Stunden.

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