Weniger Reibungsverlust durch Laserbehandlung Dienstag, 13.03.2012
Im Projekt »Stokes – Selective tribological optimisation of fluid kinetics and efficiency by laser surface structuring« haben sich sechs Unternehmen und zwei Forschungseinrichtungen unter Federführung des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnologie IPT, Aachen, zusammengeschlossen, um die Reibung hochbeanspruchter Oberflächen durch Laserstrahlstrukturierung zu reduzieren. Das Ziel lautete ein entsprechendes Verfahren für die Serienfertigung dreidimensional geformter Oberflächen nutzbar zu machen.
Dazu werden mit dem Laser Mikrostrukturen in die gleitenden
Kontaktflächen von Pumpen und Dichtungen eingebracht. So
können die beweglichen Teile leichter aufeinander gleiten,
auch Schmiermittel verteilen sich gleichmäßiger. Das
verringert nicht nur den Verschleiß der hochbeanspruchten
Komponenten, sondern es verbessern sich gleichzeitig auch
die Leistung und der Energieverbrauch. Als weiteres Ergebnis
des Projekts sollen konkrete Auslegungsregeln für
mikrostrukturierte Oberflächen in Hydraulikanwendungen
formuliert werden.
Zur Fertigung der
Mikrostrukturen stehen am Fraunhofer IPT zwei
Fertigungsanlagen mit 3D-Kurzpuls- und Ultrakurzpulslasern
bereit. Für die 3D-Bearbeitung entwickelte das
Fraunhofer IPT eine eigene CAD/CAM-Umgebung. Die Software
ermittelt die Bahn des Laserstrahls in der
Bearbeitungsmaschine aus vorher berechneten Geometriedaten
und übernimmt die Steuerung.
Von der neuen
Technologie profitieren nicht nur Hersteller von Pumpen,
Motoren und Dichtungen, sondern auch deren Kunden aus
Branchen wie der Automobilindustrie, dem Formenbau, der
Lebensmittel-, Pharma- und Petrochemie oder der
Energieerzeugung.
Bild: Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie - Weniger Reibungsverlust durch mikrostrukturierte Oberflächen
