Es ist oft schwer abzuschätzen, wann Verschleiß zum ungeplanten Ausfall von Maschinenelementen führt. Die Abnutzung durch Reibung kann jedoch durch sogenannte Reaktionsschichten an den Kontaktflächen deutlich reduziert werden. Genau hier setzt die Forschungsgruppe ‚Multiskalenmodellierung der Reaktionsschichtbildung‘ um Professor Georg Jacobs, Leiter des Instituts für Maschinenelemente und Systementwicklung der RWTH Aachen, an. Die Forschenden wollen geschlossene experimentelle und simulative Modellketten entwickeln, mithilfe derer die Entstehung der gewünschten, verschleißmindernden Reaktionsschichten an Maschinenelementen verstanden und reproduziert werden kann.
Förderung für RWTH-Forschungsgruppe
„Im Maschinenbau werden die Kontaktflächen zwischen Bauteilen oft hoch belastet, beispielsweise an Wälzlagern oder Zahnrädern. Insbesondere bei der Anwesenheit von Schmierstoffen können in diesen Kontakten hauchdünne Schichten infolge thermisch und mechanisch getriebener Reaktionen an den Bauteiloberflächen entstehen“, erläutert Professor Georg Jacobs.
Physikalische und chemische Vorgänge auf atomarer Ebene bilden die Grundlage, um die Bildung und das Verhalten der Schichten zu verstehen. Durch Multiskalenmodellierung werden die gewonnenen Erkenntnisse auf den Betrieb und die Fertigung der Maschinenelemente übertragen.
„Die Forschungsgruppe möchte die Bildung der Reaktionsschichten auf atomarer Ebene aufdecken und gezielt propagieren, um so durch ‚Selbstschutzmechanismen‘ die Bauteil-Lebensdauer grundlegend zu verändern“, erklärt Jacobs.
Die Deutsche Forschungsgemeinschaft DFG fördert diese Arbeit als eine von 14 neuen DFG-Forschungsgruppen in ganz Deutschland. Die Gruppen erhalten insgesamt rund 65,7Mio.€.
