Grindtec 2018

••• 11 ••• Innovationen Der Diamantreibung auf der Spur Simulation zeigt auf molekularer Ebene bislang unbekannte Reibungsmechanismen A uf Schneidwerkzeugen, La- gern und Dichtungen helfen Diamantbeschichtungen, Reibung und Verschleiß zu reduzieren. Wasser vermindert die Reibung dabei erheblich. Die Gründe dafür sind bislang allerdings nicht voll- ständig verstanden worden. Das Fraunhofer-Institut für Werk- stoffmechanik (IWM) und das In- stitut für Physik der Universität in Freiburg liefern mit einer Simula- tion neue Erklärungen für das Rei- bungsverhalten von Diamantober- flächen unter Wasserzugabe: Nicht nur die bekannte Passivierung der Oberflächen mittels Wasserspal- tung spielt eine Rolle, es tritt auch eine aromatische Passivierung mit- tels Pandey-Rekonstruktion auf. Die Simulation führte zu überra- schenden Ergebnissen. Der ers- te Durchgang mit sehr wenigen Wassermolekülen bestätigte die bereits bekannten Bindungen zwischen den Reibpartnern, auch Kaltverschweißung genannt, die zu starker Reibung führt. Dabei kommt es auch zur Amorphisie- rung von Kohlenstoff, also der Auflösung der kristallinen Struk- tur an der Oberfläche. Eine weitere Simulation mit etwas mehr Wasser zeigte bereits einen neuen Fall. Hier verbanden sich die Oberflächen der Reibpartner über Äthergruppen. Diese Form der Kaltverschweißung führt ebenfalls zu hoher Reibung, es tritt aber keine Amorphisierung auf. Simulationen mit ausreichend Wasser bestätigten die ebenfalls bekannte Absättigung der Ober- flächen mit Wasserstoff und Hyd- roxylgruppen. Die Forscher konn- ten in ihrer Simulation aber noch einen weiteren bislang vollkom- men unbekannten Reibungsfall ausmachen. „Bei der Zugabe von wenigen Wassermolekülen kam es bei einem der Reibpartner zu einer Aromatisierung der Oberflä- chenstruktur in Form der Pandey- Rekonstruktion“, erklärt Forscher Gianpietro Moras, „das heißt, durch eine ringförmige Anord- nung der Kohlenstoffatome pas- siviert sich die Diamantoberfläche selbst.“ Der andere Reibpartner sättigt in diesem Fall seine Ober- fläche mit Wasserstoff und Hydro- xylgruppen. Folge ist ebenfalls ein sehr kleiner Reibungskoeffizient. Die Pandey-Rekonstruktion könne als Schritt hin zu einer vollständi- gen Rekonstruktion der Oberflä- chen betrachtet werden, hieß es. Passivierung von wassergeschmierten Diamantoberflächen durch aromatische Pandey-Rekonst- ruktion (orange) Foto: Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik (IWM) Projektvorstellungen&HighlightszurGrindTec Mit DiT für die Zukunft gerüstet Sie suchen Abrichtwerkzeuge oder galvanisch gebunde Werkzeuge? Das ist unsere Spezialität! Neben unserer standardisierten Produkt- palette produzieren wir schon seit mehr als 35 Jahren Spezialwerkzeu- ge, die auf die Bedürfnisse unserer Kunden maßgeschneidert sind. Unsere langjährige Erfahrung mit Diamantwerkzeugen, die Sorgfalt bei der Auswahl der geeigneten Di- amantkörnung sowie ein Höchst- maß an Flexibilität sichern unseren Kunden ein optimales Ergebnis bei der Lösung anstehender Fertigungs- aufgaben. Zu den von uns angebotenen Dienstleistungen gehören: • anwendungstechnische Beratung zum Einsatz unserer Werkzeuge • konstruktive Entwicklung von Diamantwerkzeugen • Herstellung von gestaltkomplizier- tenDiamant- undCBN-Werkzeugen • Beschichtung kundenspezifischer Werkzeuge mit Diamant- bzw. CBN-Körnung • Fertigung von Schleifstiften in galvanischer Bindung • Fertigung und Reparatur von Ab- richtdiamanten jeder Spezifikation • Auswahl der für Ihren Anwen- dungsfall geeigneten Diamanten Überzeugen Sie sich selbst, nehmen sie noch heute Kontakt mit uns auf! Wir freuen uns auf Ihren Anruf un- ter +49 (0)3723/6679-0. Branchenlösungen • Maschinenbau • Formenbau • Bearbeitung von Faserverstärkten Kunststoffen • Keramikbearbeitung Produkte Abrichter • Einkornabrichter • Profilabrichter • Mehrkornabrichter • Vielkornabrichter • Präzisionsabrichter Galvanische CBN- und Diamantwerkzeuge • Schleifscheiben • Schleifrollen • Schleifstifte • Spannwerkzeuge • Schleifwerkzeuge für die CfK und GfK Bearbeitung DIT Diamanttechnik GmbH & Co. KG D-09353 Oberlungwitz Halle 6 · Stand 6007 Abrichtwerkzeuge Schleifstift für Keramikbearbeitung Anzeige