Reibungsreduzierung kann Energie und Milliarden von Dollar sparen

Wenn es um Reibung geht, ist Lars Pleth Nielsen ein Mann vieler Worte.

„Die Reibung hängt von den Eigenschaften der Oberflächen ab – wie flach, rund oder rau sie sind“, sagt Pleth Nielsen, Leiter des Tribologiezentrums am Dänischen Technologieinstitut. „Die Reibung hängt auch davon ab, in welchem ​​Medium sich die Oberflächen befinden, ob es nass oder trocken ist oder welche Partikel sich im Medium befinden. Es ist ein multidisziplinäres Feld, da es verschiedene Bereiche wie Mechanik, Chemie und Fluiddynamik umfasst. Sie müssen bis zur atomaren Ebene vordringen, um im Detail zu erkennen, was in Bezug auf Reibung vor sich geht.“

Das Tribologiezentrum arbeitet an der Entwicklung von Oberflächenbeschichtungen zur Verringerung von Reibung, Korrosion und Verschleiß in verschiedenen Anwendungen. Es betreibt sogar sieben Tage die Woche eine Beschichtungsanlage und unterstützt hauptsächlich die dänische Industrie mit Lösungen.

Pleth Nielsen selbst hat die meiste Zeit seines Berufslebens mit Oberflächen verbracht.

„Ich habe einen Ph.D. in der Oberflächenphysik, wo ich mich auf die Aktionen und Bewegungen einzelner Atome auf Oberflächen spezialisiert habe“, sagt er. „Heute bin ich neben meiner Arbeit am Dänischen Technologieinstitut auch Präsident von ENIWEP – dem European Network for Industrial Wear Prevention.“

ENIWEP ist ein EUREKA (die paneuropäische Forschung und Entwicklung zwischenstaatliche Initiative) Dachaktion zur Prävention von industrieller Abnutzung. Dieses Projekt zielt darauf ab, die Interaktion zwischen Industrie und Tribologieforschung zu verbessern und den Transfer von Wissenschaft zu Technologie in der Industrie zu erleichtern.

„Ein Beispiel ist ein Projekt, das von den Regierungen in Spanien, Deutschland und Belgien finanziert wird“, sagt Pleth Nielsen. „In diesem Projekt entwickeln wir reibungsarme, diamantähnliche Kohlenstoffbeschichtungen für Vakuum- und Raumfahrtanwendungen.“

Schätzungen zufolge gehen laut Pleth Nielsen zwischen 2 und 4 Prozent des Bruttoinlandsprodukts (BIP) eines Industrielandes durch Reibung und Verschleiß mechanischer Teile verloren.

„Man sieht Verschleiß und Reibungsprobleme in wichtigen Geschäftsarenen, beispielsweise in der Lebensmittel- und Automobilindustrie“, sagt er. „Reibung ist einer der Hauptgründe, warum Dinge nur für eine begrenzte Zeit funktionieren. Natürlich ist es für Unternehmen mit zusätzlichen Kosten verbunden, reibungsarme Beschichtungen auf Oberflächen aufzubringen, so dass eine Barriere zu überwinden ist. Aber diese zusätzlichen Ausgaben werden sicherlich zu langfristigen Vorteilen führen. Manchen unserer Kunden sind sich die enormen Kosten aufgrund von Reibungsverlusten zunächst gar nicht bewusst. Aber wenn sie sehen, dass sie über einen längeren Zeitraum eine höhere Qualität produzieren können, stellen sie fest, dass die Kosten für Beschichtungen und maßgeschneiderte Oberflächen durch die Gewinne mehr als aufgewogen werden.“

Pleth Nielsen weist auf ein dänisches Unternehmen hin, das Blechdosen für Lebensmittelanwendungen herstellt.

„Wenn sie ihre Maschinen zum Falzen und Stanzen von Blechdosen ohne Beschichtung betreiben, sind die Werkzeuge bereits nach 30 Minuten im Produktionsprozess verschlissen“, sagt er. „Mit unseren Beschichtungen können sie mehrere Monate ohne Schmierung laufen und ohne die produzierten Dosen waschen zu müssen, um Schmierstoffe zu entfernen. Es ist eine erhebliche Geldersparnis. Aus ökologischer Sicht bedeutet dies, dass sie auf die ungesunden chemischen Schmierstoffe verzichten und gleichzeitig Strom und Wasser für die Reinigung der produzierten Dosen sparen.“

Reibungsnotwendigkeit
Reibung ist eine Kraft, die immer dann auftritt, wenn zwei Objekte aneinander reiben. Es ist das Gegenteil von Bewegung. Egal in welche Richtung sich etwas bewegt, Reibung zieht es in die andere Richtung. Aber wir brauchen Reibung. Ohne sie könnten wir nicht gehen, auf einem Stuhl sitzen oder Treppen steigen. Alles würde einfach weiterrutschen.

Reibung verringern
Die Reduzierung der Reibung ist ein Ziel vieler Lösungen von Trelleborg. Das Hauptbeispiel sind Dichtungslösungen, bei denen die Dichtfunktion erreicht werden muss, ohne dass die Reibung die Systemleistung zu stark beeinträchtigt. Egal, ob es darum geht, die Bewegung auf einer Notrutsche zu beschleunigen oder das Laufverhalten von Reifen auf verschiedenen Oberflächen zu optimieren, das Reibungsmanagement ist ebenso wichtig.

Im industriellen Umfeld, in dem die Reduzierung der Reibung einen echten Einfluss auf das Bruttoinlandsprodukt haben kann, konzentriert sich die Entwicklung von Dichtungslösungen und Schläuchen darauf, die besten Reibungseigenschaften aus Produktdesigns und Materialformulierungen zu erzielen.

Insbesondere hat Trelleborg Turcon-Dichtungsmaterialien auf PTFE-Basis (Poly-Tetra-Fluoro-Ethylen) entwickelt, die die Effizienz in dynamischen Hydraulikanwendungen verbessern, während die im Scirocco II-Schlauch verwendete Reibungstechnologie nachweislich die Kosten bei der Verarbeitung von Feststoffen senkt.

Für weitere Informationen kontaktieren Sie [email protected] oder besuchen Sie www.trelleborg.com.