Reibungskoeffizient bestimmen
Die Bestimmung des Reibungskoeffizienten oder Reibwertes dient zur Quantifizierung des Widerstandes der Reibungseigenschaften zwischen zwei Kontaktflächen. Der Reibungskoeffizient ist ein Maß für den Widerstand zwischen zwei sich berührenden Bauteiloberflächen, wenn sich diese unter Belastung relativ zueinander bewegen. Die Bestimmung des Reibungskoeffizienten durch Messung ist in verschiedenen Industrien und Anwendungen wichtig, da Reibung keine Materialeigenschaft, sondern eine Systemeigenschaft ist.
Wir führen als Steinbeis-Transferzentrum präzise Bestimmungen von Reibungskoeffizienten als Dienstleistung durch.
Wozu dient die Bestimmung des Reibungskoeffizienten?
- Konstruktion
- Komponentenauslegung: Optimierung des Designs mechanischer Bauteile, um die gewünschte Reibung und damit verbundene Kräfte zu erreichen.
- Materialauswahl: Auswahl geeigneter Materialien für spezifische Anwendungen basierend auf ihren Reibungseigenschaften.
- Leistungsbewertung
- Verschleiß: Bestimmung der Verschleißfestigkeit von Materialien und Beschichtungen unter verschiedenen Reibungsbedingungen.
- Effizienz: Verbesserung der Effizienz von Maschinen und mechanischen Systemen durch Minimierung unerwünschter Reibung.
- Tribologie
- Reibungsmechanismen: Untersuchung der Mechanismen, die zur Reibung zwischen Oberflächen beitragen, um ein besseres Verständnis der Interaktionen zu erlangen.
- Schmierstoffe: Bewertung der Wirksamkeit von Schmierstoffen bei der Reduzierung von Reibung und Verschleiß.
Was bietet unser Steinbeis-Transferzentrum?
- Moderne Ausstattung: Unsere modernen Messgeräte ermöglichen eine genaue und zuverlässige Bestimmung der Reibungskoeffizienten.
- Fachkundige Expertise: Die Messungen werden von qualifizierten Materialwissenschaftlern/innen durchgeführt, die Ihnen bei Fragen gerne zur Verfügung stehen.
- Kundenzentrierter Ansatz: Jeder Auftrag ist individuell, daher sind unsere Analysen auf die jeweiligen kundenspezifischen Anforderungen zugeschnitten.
Dienstleistungen
- Präzise Reibwertmessungen: Mit unseren präzisen Verfahren lassen sich die Reibwerte tribologischer Systeme zuverlässig bestimmen.
- Ganzheitliche Analysen: Unsere erfahrenen Experten/innen führen auch ganzheitliche Analysen der Bauteile von tribologischen Systemen durch.
Gerne erstellen wir Ihnen ein Angebot für die Bestimmung des Reibungskoeffizienten.
Wie wird der Reibungskoeffizient bestimmt?
Der Reibungskoeffizient wird bestimmt, um das Verhalten von Oberflächen im Kontakt miteinander zu verstehen, die Leistungsfähigkeit von Werkstoffen zu bewerten und die Effizienz, Zuverlässigkeit und Sicherheit technischer Systeme zu verbessern. Es gibt verschiedene Methoden zur Messung des Reibungskoeffizienten und verschiedene tribologische Prüfstände. Die Messungen können unter verschiedenen Bedingungen durchgeführt werden, z. B. bei unterschiedlichen Temperaturen, Drücken und Geschwindigkeiten, um der Vielfalt der realen Anwendungen Rechnung zu tragen.
Dabei wird ein Prüfkörper mit einer definierten Normalkraft auf einen Grundkörper gedrückt und relativ zu diesem translatorisch oder rotatorisch bewegt wird. Dabei wird die Tangentialkraft FT (Reibungskraft) gemessen. Aus dem Verhältnis dieser zur Normalkraft FN wird der Reibungskoeffizient bzw. Reibwert µ bestimmt. Der Reibungskoeffizient unmittelbar vor Beginn der Bewegung wird als Haftreibungskoeffizient (statischer Koeffizient) und der Reibungskoeffizient während der Bewegung als Gleitreibungskoeffizient (dynamischer Koeffizient) bezeichnet.
Was ist der Reibungskoeffizient?
Der Reibwert bzw. die Reibungskoeffizient μ ist eine Systemeigenschaft. Er ist abhängig von den Eigenschaften der Reibpartner und den Belastungsgrößen (Druck, Geschwindigkeit, Temperatur usw.) sowie ggf. vom Schmierungszustand. Der Reibungskoeffizient ist nichts anderes als das Verhältnis von Normalkraft zu Tangentialkraft (Reibkraft) und kein Werkstoffkennwert.
Typische Fragen der Art „Wie groß ist der Reibwert μ von Stahl gegen Kunststoff?“ können nicht eindeutig durch Angabe eines Zahlenwertes beantwortet werden. Abgesehen davon, dass Stahl und Kunststoff eine ungenaue Angabe der beteiligten Werkstoffe darstellt. Der tatsächliche Reibwert kann nur durch Messungen ermittelt werden. Die Bestimmung des tatsächlichen Reibwertes erfolgt durch Messungen mit Hilfe eines Tribometers. Dieses Modellprüfgerät eignet sich hervorragend, um den Einfluss verschiedener Parameter unter definierten Bedingungen kostengünstig zu ermitteln.
Reibwertprüfung Schraubverbindungen
Die Prüfung des Reibwertes von Schraubverbindungen ist wichtig, um das Reibungsverhalten in diesen Verbindungen zu verstehen und zuverlässige Daten für die konstruktive Gestaltung zu erhalten. Da der Reibungskoeffizient von vielen Eigenschaften abhängt, kann er nur durch eine Messung bestimmt werden. Dazu wird der Reibwert bzw. die Reibungsk0effizient des Gewindes, der Kopfauflage bzw. der Mutterauflage und der Gesamtreibwert ermittelt. Wir prüfen Schraubverbindungen nach folgenden Normen
- ISO 16047
- VW 01131
- MBN 10544
- VDA 203-101
- VDA 203-235
Der Reibwert ist ein entscheidender Faktor bei der Berechnung der erforderlichen Anziehkraft von Schrauben. Er bestimmt das Drehmoment, das erforderlich ist, um die Schraube festzuziehen, ohne dass sie sich während des Betriebs löst. Ein zu hoher Reibwert kann die Schraube beschädigen oder die Verbindung überlasten, was zu Versagen und vorzeitigem Ausfall führen kann. Ein zu niedriger Reibungskoeffizient kann zum Lösen der Verbindung führen, was ebenfalls unerwünschte Folgen haben kann.
Reibungskoeffizient von Folien, Bahnen, Papiere
Die Messung des Reibungskoeffizient bzw. Coefficient of friction (COF) Folien, Papieren, Vliesstoffen, Textilien und Kunststoffen erfolgt nach der internationalen Norm DIN EN ISO 8295.
Dazu wird das zu prüfende Material auf einem Messschlitten unter einer definierten Prüflast über eine Stahlplatte oder übereinander bewegt. Dabei wird die Reibkraft kontinuierlich gemessen und aus ihrem Verhältnis zur Normalkraft der Reibungskoeffizient berechnet. Die Messung erfolgt entsprechend den zugrundeliegenden Normen mit einer definierten Vorschubgeschwindigkeit. Die Prüfkraft wird gemäß den entsprechenden Normen durch ein Totgewicht aufgebracht, das eine bestimmte Kontaktpressung erzeugt.