Schmiermittel sind für Maschinen wie Antriebe und Motoren unerlässlich: Sie verringern die Reibung und sorgen dafür, dass sie nicht heiß laufen. Meist handelt es sich hierbei um Flüssigkeiten wie Öle oder aber Gase – so genannte fluide Schmierstoffe. „Diese können aber nicht in allen technischen Systemen zum Einsatz kommen“, sagt Prof. Bernd Sauer, der an der Technischen Universität Kaiserslautern den Lehrstuhl für Maschinenelemente und Getriebetechnik innehat und das neue Schwerpunktprogramm „Schmiersysteme mit hoher mechanischer Belastung“ der Deutschen Forschungsgemeinschaft koordiniert.
Eine Alternative zu den fluiden Schmierstoffen sind feste Schmierstoffe. „Bei Strahlung, sehr hohen oder sehr tiefen Temperaturen liefern sie häufig die einzige Lösung“, erläutert Sauer. „Sie werden auf die Oberfläche der Bauteile aufgetragen. Zwischen den beiden aufeinander reibenden Oberflächen bildet sich dabei eine Transferschicht aus.“
Bislang haben Wissenschaftler solche Schmiersysteme nur bei Techniken gut untersucht, bei denen es aufgrund von geringem Kontakt und Druck zwischen den Oberflächen zu wenig Wechselwirkung kommt. Anders sieht es jedoch bei hohen Belastungen aus, wie dies etwa bei Wälzlagern oder Zahnrädern der Fall ist. Im Rahmen des neuen SPP möchten die Forscher daher untersuchen, wie sich solche Stoffe auf Mikro- und Nanoebene verhalten. Sie analysieren dabei unter anderem, wie sich verschiedene Faktoren wie Druck, Temperatur und Reibenergie auf die Eigenschaften auswirken.
