Reibung senzen: Wie fortschrittliche Oberflächenbeschichtungen Energie sparen, Kosten senzen und industrielle Effizienz steigern

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

"Reibung hängt von den Eigenschaften der Oberflächen ab – wie flach, rund oder rau sie sind", sagt Pleth Nielsen, Leiter des Tribologie-Zentrums am Dänischen Technologischen Institut. "Reibung hängt auch vom Medium ab, in dem die Oberflächen sich befinden, ob nass oder trocken, oder welche Partikel vorhanden sind. Es ist ein multidisziplinäres Feld, das Mechanik, Chemie und Fluiddynamik umfasst und Analysen bis auf atomare Ebene erfordert, um vollständig zu verstehen, was passiert."

Das Tribologie-Zentrum entwickelt Oberflächenbeschichtungen, die Reibung, Korrosion und Verschleiß in einer breiten Anwendungspalette reduzieren. Mit einer Beschichtungsanlage, die sieben Tage die Woche läuft, unterstützt das Zentrum primär die dänische Industrie mit maßgeschneiderten Lösungen.

Pleth Nielsen hat den Großteil seiner Karriere der Erforschung von Oberflächen gewidmet. Er promovierte in Oberflächenphysik mit Fokus auf das Verhalten einzelner Atome auf Oberflächen. Heute, neben seiner Arbeit am Institut, ist er Präsident von ENIWEP – dem European Network for Industrial Wear Prevention.

ENIWEP ist ein EUREKA-Dachprojekt, das der industriellen Verschleißprävention gewidmet ist. Das Projekt verbessert die Zusammenarbeit zwischen Industrie und Tribologie-Forschung und beschleunigt den Transfer wissenschaftlicher Entdeckungen in industrielle Technologie.

Eine bemerkenswerte Initiative ist ein gemeinsames Projekt, finanziert von Spanien, Deutschland und Belgien, bei dem das Team diamantartige Kohlenstoffbeschichtungen mit niedriger Reibung für Vakuum- und Weltraumanwendungen entwickelt.

Pleth Nielsen merkt an, dass Reibung und mechanischer Verschleiß schätzungsweise 2-4% des BIP eines hochindustrialisierten Landes ausmachen.

"Wir sehen Verschleiß, Abnutzung und Reibungsprobleme in großen Sektoren wie Lebensmittel- und Automobilfertigung", sagt er. "Reibung ist ein Hauptgrund, warum Komponenten begrenzte Lebensdauern haben. Während das Aufbringen von Reibungsmindernden Beschichtungen eine Vorabinvestition darstellt, überwiegen die langfristigen Vorteile – höhere Ausgabequalität, verlängerte Werkzeuglebensdauer und reduzierte Wartung – die Investition bei weitem. Viele Unternehmen unterschätzen zunächst die versteckten Kosten der Reibung, bis sie die Einsparungen durch fortschrittliche Beschichtungen realisieren."

Er nennt einen dänischen Dosenhersteller als Beispiel. Ohne Beschichtungen verschleißen Falt- und Stanzwerkzeuge nach nur 30 Minuten Produktion. Mit den Institutsbeschichtungen können die Werkzeuge mehrere Monate ohne Schmierung betrieben werden, was den Bedarf an chemischen Schmierstoffen und der wasser- und stromintensiven Reinigung der fertigen Dosen eliminiert.

Die Notwendigkeit der Reibung

Reibung ist die Kraft, die Bewegung entgegenwirkt, wann immer zwei Oberflächen aneinander reiben. Obwohl sie Leistung behindern kann, ist Reibung für alltägliche Aufgaben – Gehen, Sitzen, Treppensteigen – essenziell, da sie Verrutschen verhindert.

Reibung reduzieren

Reibungsreduzierung ist ein zentrales Ziel in vielen Trelleborg-Lösungen. In Dichtungsanwendungen muss die Dichtfunktion ohne übermäßige Reibung erreicht werden, die die Systemleistung degradieren würde. Ob Beschleunigung auf einer Evakuierungsrutsche oder Optimierung der Reifenleistung auf verschiedenen Terrains – effektives Reibungsmanagement ist entscheidend.

In industriellen Umgebungen, wo Reibungsreduzierung das BIP beeinflussen kann, fokussiert die Entwicklung von Dichtungslösungen und Schläuchen auf optimale Reibungseigenschaften durch Design und Materialformulierung. Trelleborg hat Turcon PTFE-basierte Dichtwerkstoffe entwickelt, die die Effizienz in dynamischen Hydraulikanwendungen verbessern, während die Reibungstechnologie im Scirocco II Schlauch nachweislich Kosten in Feststoffverarbeitungsprozessen senkt.

Für weitere Informationen kontaktieren Sie news@trelleborg.com oder besuchen Sie www.trelleborg.com.