Die Nanotribologie ist ein Teilbereich der Tribologie, der Reibungslehre. Diese Wissenschaft, bzw. Technologie beschreibt und untersucht, wie sich zwei Oberfl\u00e4chen in einer Relativbewegung verhalten, und welche praktischen Vorg\u00e4nge dabei ablaufen. Grunds\u00e4tzlich geht es um Reibung und Verschlei\u00df und damit um die Frage, wie sich der Verschlei\u00df durch Schmiermittel oder andere Methoden verhindern oder zumindest langfristig verz\u00f6gern l\u00e4sst. Bezogen auf die Industrie geht es vor allem um Motoren, Getriebe, W\u00e4lzlager, F\u00fchrungen und andere bewegliche Maschinenelemente. Die Grundlagen der Tribologie gehen \u00fcbrigens zur\u00fcck auf das Universalgenie Leonardo da Vinci (1452-1519), der sich zu seinen Lebzeiten unter anderem auch mit der Konstruktion von Zahnr\u00e4dern und Getrieben befasste.<\/p>\n\n\n\n
Die Nanotribologie untersucht die Auswirkungen von Reibung im Nanometerbereich und auf atomarer Ebene. Im Vordergrund stehen neben der Entwicklung von zweckm\u00e4\u00dfigen Schmiermitteln Forschungen zur Auswahl geeigneter Werkstoffe, sowie zur Behandlung und Beschichtung von Oberfl\u00e4chen. Interessant sind nanotribologische Zusammenh\u00e4nge vor allem f\u00fcr die Industrie. Sie k\u00f6nnen helfen, die Energieeffizienz von Maschinen zu steigern und gleichzeitig die Kosten f\u00fcr Materialeinsatz und Instandhaltung senken. Dadurch werden wichtige Rohstoffressourcen geschont und die Umwelt entlastet. Nach Expertensch\u00e4tzungen bewegen sich die Kosten f\u00fcr Schmiermittel und Verschlei\u00df durch Reibung und Abrieb in Maschinen und Getrieben weltweit ungef\u00e4hr in einem Billionen-Euro-Segment. Nanotribologie kann helfen, diese Kosten erheblich zu verringern.<\/p>\n\n\n\n
Eine Nanobeschichtung ver\u00e4ndert die Oberfl\u00e4chenstruktur eines Werkstoffs auf molekularer Ebene. Die Nanostrukturen bilden beim Kontakt mit dem Tr\u00e4germaterial eine hauchd\u00fcnne, Wasser und \u00d6l abweisende Schicht, die fest mit der Oberfl\u00e4che verbunden ist. Auf diese Weise werden Verunreinigungen durch Fl\u00fcssigkeiten, Staub oder anderen Schmutz vermieden. Diese Eigenschaften sind auch unter dem Namen \u201cLotuseffekt\u201d bekannt. Die Aufbringung ist auf nahezu allen Werkstoffen m\u00f6glich und eignet sich vor allem f\u00fcr feinporige Materialien und Anwendungen, die eine hohe Pr\u00e4zision erfordern. Eine Nanobeschichtung vertr\u00e4gt durchaus Temperaturen bis zu 350\u00b0 C.<\/p>\n\n\n\n
Grunds\u00e4tzlich ist eine Nanobeschichtung f\u00fcr Maschinenteile auch nachtr\u00e4glich m\u00f6glich, zum Beispiel bei einer Getriebeinstandsetzung. Sie ist allerdings nicht so lange haltbar, als wenn sie direkt bei der Produktion von Maschinenteilen erfolgt. Die Nanopartikel schwimmen in einem L\u00f6sungsmittel. Sobald dieses durch W\u00e4rmeeinwirkung und Luftzufuhr verdampft ist, bilden die Nanoteilchen eine netzartige Struktur, die fest mit der Oberfl\u00e4che der behandelten Teile verbunden ist. Die Komponenten der Beschichtung bewirken zweierlei: Sie sch\u00fctzen einerseits den Untergrund vor mechanischer Belastung durch Reibungsenergie, zum Beispiel bei hoch beanspruchten Zahnradkonstruktionen, und sorgen zweitens durch zugesetzte Additive daf\u00fcr, dass sich Fremdk\u00f6rper nicht festsetzen k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n
Die Frage nach den Kosten f\u00fcr eine Nanobeschichtung ist naturgem\u00e4\u00df eine der wichtigsten f\u00fcr jeden technischen Leiter und Verantwortlichen eines Unternehmens. Konkrete Summen lassen sich an dieser Stelle nicht nennen, weil dies von einer Vielzahl individueller Faktoren abh\u00e4ngt \u2013 die Art der jeweiligen Maschine oder des Getriebes, die Beschaffenheit des Tr\u00e4germaterials, die t\u00e4gliche Laufzeit und Beanspruchung der sich gegeneinander bewegenden Teile. Grunds\u00e4tzlich l\u00e4sst sich aber sagen, dass eine Nanobeschichtung langfristig Kosten einspart, weil sie den Einsatz von Schmierstoffen senkt und die Intervalle von Wartungen und Instandsetzungen vergr\u00f6\u00dfert.<\/p>\n\n\n\n
Bestehende Anlagen, Maschinen und Getriebe k\u00f6nnen aber auch durch den Zusatz bestimmter Schmierstoffadditive vor Abnutzung und Verschlei\u00df gesch\u00fctzt werden. Als Beispiel dient das bisher einzigartige Produkt-Portfolio der Firma REWITEC\u00ae . Die in Deutschland entwickelten und hergestellten Produkte sind kompatibel mit allen g\u00e4ngigen Schmierstoffen, werden auf Wunsch aber auch im Schmierstoff des Kunden ausgeliefert. Als Additiv werden sie im laufenden Betrieb dem Schmierstoff des Aggregats zugesetzt und durch den Schmierstoff an durch Reibung beanspruchte Metalloberfl\u00e4chen transportiert. Dort nutzen sie die Reibungsenergie und passivieren die Oberfl\u00e4chen von Lagern, Getrieben und \u00e4hnlichen Aggregaten durch die Einlagerung von Silikaten, reduzieren Rauheiten und beeinflussen dadurch nachhaltig und in positiver Weise Lebensdauer, Energieverbrauch, Betriebssicherheit und Leistungsf\u00e4higkeit von Getrieben und W\u00e4lzlagern.<\/p>\n\n\n\n
Die Frage nach den Auswirkungen auf Gesundheit und Umwelt ist neben den Kosten ein wesentlicher Faktor f\u00fcr den Einsatz von Nanobeschichtungen. Nach heutigem Forschungsstand sind Beschichtungen im Nanobereich weder gesundheitsgef\u00e4hrdend noch umweltbelastend. Durch ihre positiven Eigenschaften sorgen sie im Gegenteil f\u00fcr mehr Arbeitssicherheit, weil sie die Schadensanf\u00e4lligkeit von Maschinen senken.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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