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III.10 Reibungs- und Verschleißminderung in Kugelgelenken durch PVD/PCVD-Beschichtungen für die Kfz-Industrie

Arbeitsfeld:

Untersuchung und Entwicklung verschiedener PVD- und PCVD-Schichtsysteme für Komponenten der Kugelgelenke zur Verbesserung der Tribologie, d.h.
- Reibungs- und Verschleißminderung
-Reduzierung der auftretenden Stick-Slip-Effekte
- Verzicht auf Schmierstoffe
- Lebensdauerverlängerung

Problematik:
Bei den Kugelgelenken der beweglichen Fahrwerkskomponenten treten infolge der Differenz zwischen Haft- und Gleitreibungskoeffizienten bzw. durch Temperatureinflüsse erhöhte Anlenkmomente auf, die sich als Knackgeräusche äußern können und sich negativ auf das Anlenkverhalten auswirken. Bei dem Kugelgelenk ist ein Kugelgelenkzapfen aus Stahl beweglich in einer Kunststoffschale mit Schmierfett als Zwischenstoff angeordnet. Um die angestrebten Ziele zu erreichen, soll die Funktion des Schmierstoffes von einem PVD- bzw. PCVD-Schichtsystem übernommen werden.

Lösungsansätze:
- Beschichtung des Kugelzapfens
- Beschichtung der Lagerschale
- Beschichtung beider Komponenten, Schicht / Schicht - Reibpaarung
Ergebnisse der Tribometerversuche:
- Schmierstoffersatz möglich, wenn mindestens Kunststoffschale beschichtet ist
- Bessere tribologische Verhältnisse bei Schicht / Schicht - Reibpaarungen
Weitere

Vorgehensweise:
Untersuchung ausgewählter Oberflächenwerkstoffpaarungen im Prüfstands- und Fahrversuch.