Modell TRB³
Tribometer für Reibwertermittlung und Abriebprüfung
Mit dem Tribometer TRB³ wird der Reibwert von Reibpaarungen und die Abriebfestigkeit von Materialien und Beschichtungen bestimmt. Diese Systemeigenschaften können nur experimentell ermittelt werden, da sowohl Reibung als auch Abriebfestigkeit keine Materialkennwerte sind und von vielen Faktoren abhängen. Bei einem Tribometer lassen sich die Einflussfaktoren wie Kontaktpressung, Gleitgeschwindigkeit, Schmierstoff, Prüfdauer und Verschleißweg gezielt untersuchen.
In einem Tribometer wird ein Prüfkörper mit einer definierten Normalkraft auf einen Grundkörper gedrückt und anschließend translatorisch oder rotatorisch bewegt. Während der gesamten Versuchsdauer wird die Reibkraft kontinuierlich gemessen und aus dem Verhältnis zur Normalkraft der Reibwert µ berechnet. Somit kann nicht nur das Verschleißverhalten, sondern auch die zeitliche Entwicklung des Reibwertes untersucht werden.
Um den Haftreibungskoeffizienten bzw. statistischen Reibwert zu bestimmen, wird der Reibwert als Maximalwert, unmittelbar vor dem Losreißen des Prüfkörpers vom Grundkörper zu Beginn der Bewegung, bestimmt. Anschließend sinkt der Reibwert i.d.R. etwas ab und stellt den Gleitreibungskoeffizienten bzw. dynamischen Reibwert dar.
Anwendungen
- Reibwertmessungen
- Abriebprüfung
Kennwerte
- Reibwert
- Verschleißrate
Modellprüfsysteme
- Pin on disc (Stift Scheibe)
- Ball on disc (Kugel Scheibe)
- Pin on plate (Stift Platte)
Bewegungsformen
- Rotierend kontinuierlich
- Rotierend oszillierend
- Translatorisch oszillierend
links: Probe rotierend kontinuierlich Mitte: Probe rotierend oszillierend rechts: Probe translatorisch oszillierend
Normen
- ASTM G99
- ASTM G115
- ASTM G133
Spezifikation
- Normalkraft: max. 60 N
- Reibkraft: max. 20 N
- Prüfkörper Kugel: verschiedene Durchmesser und Werkstoffe
- Prüfkörper: individuelle Geometrie und Werkstoffe
- Temperatur: bis 150°C (= Schmierstoff)
Spezifikation Rotation
- Reibradius: max. 40 mm
- Drehzahl: 0,2 bis 2000 1/min
- Winkelschwingamplitude: ± 2° bis ± 150°
Spezifikation Translation
- Schwingungsamplitude: ± 2 bis ± 30 mm
- Mittlere Geschwindigkeit: 0,08 – 336 mm/s
Abriebfestigkeit prüfen
Der Abriebtest dient zur Bestimmung der Beständigkeit eines Werkstoffes oder einer Beschichtung gegen Abrieb durch mechanische Einwirkung. Diese Eigenschaft ist entscheidend für die Beurteilung der Lebensdauer, Funktionalität und Qualität von Produkten, insbesondere in Bereichen, in denen Materialien mechanischer Beanspruchung durch Reibung ausgesetzt sind. Beim Abriebtest wird untersucht, wie gut ein Werkstoff wiederholtem Reiben oder Kontakt mit anderen Oberflächen widersteht. Diese Prüfung ist in vielen Bereichen wichtig, da sie Aufschluss über die Haltbarkeit und Lebensdauer von Werkstoffen unter realen Einsatzbedingungen gibt.
Bei einem Tribometer wird ein Prüfkörper geeigneter Geometrie unter definierten Bedingungen mit einem Grundkörper in Kontakt gebracht, entweder ohne oder mit Schmierstoff. Anschließend überstreicht der Prüfkörper diesen mit einer Gleitgeschwindigkeit. Nach einem bestimmten Verschleißweg wird der Abrieb an beiden Reibpartnern durch optische Messungen oder gravimetrisch bestimmt und daraus die Verschleißrate berechnet. Damit kann auch der Einfluss von Schmierstoffen untersucht werden und dies bei unterschiedlichen Temperaturen.
Reibwertermittlung
Zur Ermittlung des Reibwertes wird ein Prüfkörper mit definierter Gleitgeschwindigkeit und Anpresskraft über die Oberfläche eines Grundkörpers bewegt. Aus dem Verhältnis der Reibungskraft zur Normalkraft wird der Reibungskoeffizient µ ermittelt. Diese Reibwertermittlung kann im Trockenlauf oder mit Schmierstoff durchgeführt werden. Der Prüfling bewegt sich translatorisch oder rotatorisch mit einer Relativgeschwindigkeit. Aus dieser Messung wird der statische Reibungskoeffizient (statischer Koeffizient) und der dynamische Reibungskoeffizient (dynamischer Koeffizient) als Verhältnis der Tangentialkraft FT zur Normalkraft FN berechnet. Um die Bedingungen des realen Systems in Bezug auf Material, Rauheit und Anpressdruck zu reproduzieren, stellen wir die Prüfkörper in unserer Werkstatt selbst her.
Der Reibungskoeffizient ist eine Systemeigenschaft eines tribologischen Systems und kann nur durch Messungen ermittelt werden. Der gemessene Reibungskoeffizient des tribologischen Systems kann zur Optimierung von Werkstoffen, Oberflächen und Beschichtungen verwendet werden.
