Zusammenfassung

Reibungsbehaftete Kontaktstellen von relativ zu einander bewegten Bauteilen, im folgenden Tribosysteme genannt, sind grundsätzliche Bestandteile technischer Geräte und kommen in unterschiedlichsten Ausführungsformen im Maschinenbau zum Einsatz. Dieser ist in der BRD ein traditionsgemäß starker Wirtschaftsfaktor mit einem hohen Anteil am Export und damit von Innovationen abhängig, bei denen Rohstoffe eingespart und intelligenter eingesetzt werden können.

Die Anwendungen der Tribosysteme liegen sowohl im Bereich der Leistungsübertragung als auch bei den formgebenden Prozessen. Dort tragen sie nicht nur zur Funktionserfüllung bei, sondern beeinflussen signifikant sowohl die ökonomische als auch ökologische Bilanz der technischen Systeme. Diese wird insbesondere durch das hohe ökotoxikologische Gefährdungspotential der mineralölbasierten und mit Additiven legierten Zwischenstoffe geprägt. Denn durch Leckagen gelangen die Zwischenstoffe in die Umwelt und führen dort zu Schäden. Aber auch durch unsachgemäßen Umgang mit den Schmierstoffen im weiteren Sinn werden Verschwendungen von Ressourcen in enormer Höhe verursacht.

Der für den SFB daraus abgeleitete Leitgedanke besteht in der Übertragung tribologischer Funktionen von den Fluiden auf die Werkstoffe der Tribopartner. Dies bedeutet, dass biologisch schnell abbaubare und nicht toxische Fluide eingesetzt werden, die nur gering und umweltverträglich additiviert sind. Die dann dem System fehlenden Schmier- und Verschleißschutzeigenschaften müssen von den Materialien der Tribopartner übernommen werden, wozu Verbundwerkstoffe erforscht und entwickelt werden sollen.

Als Forschungsgegenstand werden exemplarisch die in einer Werkzeugmaschine zum Einsatz gelangenden Tribosysteme ausgewählt. Dadurch erfolgt eine breite Ausrichtung der Forschung. Die gewonnenen Ergebnisse können auf breiter Ebene Einzug in technische Industrieprodukte finden. Denn es werden sowohl Tribosysteme zur Leistungsübertragung neu gestaltet als auch formgebende, fertigungstechnische Prozesse neu entwickelt. Zudem bietet sich die Fokussierung auf Elemente der Werkzeugmaschine aufgrund der für den Standort Deutschland großen Bedeutung von Produktionseinrichtungen an. Schließlich resultiert aus dem gleichzeitigen Einsatz unterschiedlicher Tribosysteme unter dem Dach der Werkzeugmaschine die Problemstellung der Vermischung der unterschiedlichen Schmierstoffe, die zu Beeinträchtigungen sowohl der Umwelt als auch des Fertigungsprozesses führen kann.

Die Forschung auf dem Gebiet der Schmierstoffe und Tribosysteme und insbesondere unter dem Leitgedanken des SFB ist eine wichtige Grundlage für innovative Denkanstöße zur Behauptung des Standortes Deutschland. Dies wird auf der einen Seite durch den verstärkten Einzug der Beschichtungstechnik in neue, auch außerhalb des SFB 442 liegende Anwendungsbereiche deutlich. So werden zunehmend Beschichtungen im Automobilmotorenbau, in der Warmmassivumformung und in der Kunststoffverarbeitung eingesetzt. Darüber hinaus wird die vom SFB 442 initiierte Betrachtungsweise von ‚low friction coatings' als Konstruktionselement durch die verstärkte Forschung auf dem Gebiet der DLC Schichten bestätigt, welche im weiteren Sinne zu PCD Beschichtungen gezählt werden können. Auf der anderen Seite zeigt der zunehmende Einsatz von umweltverträglichen Schmierstoffen in Windkraftanlagen und ökologisch sensiblen Anwendungen wie Schifffahrt, Stahlwasser- und Hafenbau sowie Agrarwirtschaft und Forsttechnik, dass der Absatzmarkt für umweltverträgliche Schmierstoffe ein stark wachsender Markt ist, der auf innovative Schmierstoffprodukte, wie sie im SFB 442 entwickelt werden, angewiesen ist.