Reibkr\u00e4fte und deren Auswirkungen besch\u00e4ftigen die Menschheit bereits seit langem. Zahlreiche Anhaltspunkte belegen, dass unsere Vorfahren schon sehr fr\u00fch Methoden suchten, um sich die Kraft der Reibung zu Nutze zu machen. Die Entfachung des Feuers, Hebel und Steinaxt als erste einfache Werkzeuge: Alles beruht auf Reibung. Auch die ersten Maschinen, Fiedelbohrer und T\u00f6pferscheibe, die vor 5.000 bis 6.000 Jahren entstanden, basieren auf dem Prinzip der Reibung. Die Nutzung von Rollen und Schlitten zur Reibungsminderung beim Transport schwerer Lasten sind allgemein bekannte tribologische Beispiele. Die fr\u00fchesten Dokumente \u00fcber die Nutzung von R\u00e4dern zur Reibungsminderung gehen auf das Jahr 650 v.Chr. zur\u00fcck. Das heutige W\u00e4lzlager hat seinen Ursprung in den sogenannten \u201eRollk\u00f6rpern\u201c, die bereits im Alten \u00c4gypten zum Pyramidenbau eingesetzt wurden und den Transport tonnenschwerer Steinbl\u00f6cke \u00fcber weite Strecken erm\u00f6glichten. Eine gezielte wissenschaftliche Auseinandersetzung mit der Reibungslehre begann allerdings erst wesentlich sp\u00e4ter durch Leonardo da Vinci (1452-1519), der erstmalig Untersuchungen zur Reibung an horizontaler und schiefer Ebene und zum Verschlei\u00df an Gleitlagern durchf\u00fchrte. Seit 1966 ist in Fachkreisen der Fachbegriff \u201eTribologie\u201c gebr\u00e4uchlicher, der sich aus den griechischen Begriffen tribein = reiben und logia = Lehre ableitet und erstmals in Verbindung mit dem Jost-Report genannt wird, einer von der britischen Regierung beauftragten Untersuchung \u00fcber Verschlei\u00dfsch\u00e4den. Seitdem spricht man im Zusammenhang von Reibung, Verschlei\u00df und Schmierung von Tribologie und tribologischen Systemen.<\/p>\n\n\n\n
Reibung und Schmierung geh\u00f6ren von jeher zusammen: Auch dies belegen zahlreiche fr\u00fche Funde. Bereits die Chinesen suchten nach wirksamen Schmierstoffen zur Reibungsminderung und nutzen zun\u00e4chst Wasser als Schmiermittel, sp\u00e4ter eine Mischung aus pflanzlichen \u00d6len und Blei. Ebenso wussten die alten \u00c4gypter um die reibungsmindernde Wirkung von Schmierstoffen und reduzierten durch eine Schmierung der Unterseite des Pharao-Thrones das ben\u00f6tigte Zugpersonal um 50 %. Ferner schmierten sie ihre Streitwagen mit Tierfetten oder einer Kombination aus Oliven\u00f6l und Kalk-Mehl. Ihren wirklichen Durchbruch erlebten Schmierstoffe allerdings erst mit dem Beginn der industriellen Revolution, als durch die zunehmende industrielle Entwicklung die Nachfrage nach Volumen und Qualit\u00e4t der Schmierstoffe steigt. Pflanzliche und tierische \u00d6le werden nach und nach durch Mineral\u00f6le ersetzt, die durch Destillation und Raffination aus Erd\u00f6l, Schiefer und Kohle gewonnen werden.<\/p>\n\n\n\n
Leonardo da Vinci untersuchte die Haftreibungszahl an der schiefen Ebene und ermittelte deren Wert mit f = 1\/4. Auch das erste und zweite Reibungsgesetz, die sogenannten Gesetze der trockenen Reibung, sind auf ihn zur\u00fcckzuf\u00fchren. Diese beinhalten, dass die Reibkraft proportional zur Normalkraft und unabh\u00e4ngig von der scheinbaren Kontaktfl\u00e4che ist und nicht nur von der Adh\u00e4sion sondern auch von der Abrasion abh\u00e4ngt. Die Abrasion hat besonders dann gro\u00dfen Einfluss, wenn der rauere Reibpartner aus h\u00e4rterem Material besteht, oder wenn in der F\u00fcgestelle Abrieb in Form vom harten oxidierten Metallpartikeln vorliegt. Im Jahre 1490 ersetzte er beim W\u00e4lzlager die flexible Verbindung zwischen zwei Teilen fast ausschlie\u00dflich durch Kugeln und erzeugte so eine wesentlich geringere Reibung. Dabei entdeckte er, dass sich die Reibung verringert, wenn sich die Kugeln nicht ber\u00fchren und entwickelte daraufhin Trennelemente, die eine freie Kugelbewegung erm\u00f6glichten.<\/p>\n\n\n\n
Der franz\u00f6sische Physiker und Statthalter von Lille Guillaume Amontons (1663-1705) f\u00fchrte Untersuchungen auf dem Gebiet der Mischreibung durch. Dabei stellte er fest, dass die Reibungskraft von der Normalkraft abh\u00e4ngt und erkannte die Oberfl\u00e4chenrauheit als Ursache f\u00fcr das Auftreten von Reibung. F\u00fcr ihn basierten Reibkr\u00e4fte auf mechanisch-geometrischen Verzahnungen von Unebenheiten. Der Formschluss der Mikroerhebungen hemmt die Relativbewegung, so dass eine der Bewegungsrichtung entgegengesetzte Reibungskraft auftritt. Amontons definierte die Reibungszahl mit f = 1\/3 und stellte 1699 die von Leonardo da Vinci entdeckten Gesetze der Tribologie der Acad\u00e9mie Royale in Paris vor.<\/p>\n\n\n\n
Der Naturphilosoph John Theophilius Desaguliers (1683-1744) entwickelte ein erkl\u00e4rendes Modell zur Reibung, in dem er Reibkr\u00e4fte auf den Einfluss der Koh\u00e4sion, bzw. Adh\u00e4sion zur\u00fcckf\u00fchrt. Au\u00dferdem stellte er fest, dass bei besser polierten Oberfl\u00e4chen eine h\u00f6here Reibkraft auftritt, und dass zwei gut polierte und fest zusammengedr\u00fcckte Bleik\u00f6rper nur durch sehr gro\u00dfe Kraft wieder getrennt werden k\u00f6nnen. Er f\u00fchrte auftretende Reibung auf den Einfluss von Koh\u00e4sion und Adh\u00e4sion zur\u00fcck, konnte diese Idee aber noch nicht mit den quantitativen tribologischen Reibungsgesetzen in Zusammenhang bringen.<\/p>\n\n\n\n
Der englische Naturforscher und Verwaltungsbeamte Sir Isaac Newton (1643-1727) definierte die Stoffkenngr\u00f6\u00dfe der dynamischen Viskosit\u00e4t: Die Adh\u00e4sionstheorie, bzw. Annahme einer molekular-mechanischen Ursache der Reibung entstand, die bereits von Desaguliers als Teilursache f\u00fcr die Reibung angenommen wurde. Diese Adh\u00e4sionstheorien wurden sp\u00e4ter in den 20er und 30er Jahren dieses Jahrhunderts von Bowden und Tabor bedeutend ausgebaut.<\/p>\n\n\n\n
Der Schweizer Mathematiker und Physiker Leonhard Euler (1707-1783) untersuchte die Reibung an schiefen Ebenen. Dabei stellte er fest, dass die Haftreibung etwa doppelt so gro\u00df ist wie die Gleitreibung und f\u00fchrte den Reibkoeffizienten \u201e\u00b5\u201e ein, der heute in der Tribologie mit \u201ef\u201c bezeichnet wird. Der Reibungskoeffizient bei Metallen wird an polierten Oberfl\u00e4chen gemessen, um eine mechanische Verzahnung gr\u00f6\u00dftenteils ausschlie\u00dfen zu k\u00f6nnen. Entscheidend sind die Adh\u00e4sions- und Koh\u00e4sionskr\u00e4fte zwischen den beiden Materialien.<\/p>\n\n\n\n
Der franz\u00f6sische Physiker Charles Augustin de Coulomb (1736-1806) f\u00fchrte grundlegende Gedanken Amontons hinsichtlich Oberfl\u00e4chenrauheit und Mischreibung weiter aus und befasste sich mit der Wechselbeziehung zwischen horizontal aufzuwendender Kraft und Gewichtsanteil. Nach Coulomb h\u00e4ngt der Reibkoeffizient einer Fl\u00e4che nicht von der Belastung ab. Dies bedeutet, dass die Reibkraft proportional zum Gewicht und fl\u00e4chenunabh\u00e4ngig ist, da sie nur eine Funktion des mittleren Neigungswinkels der Rauheiten ist. Je ebener die Oberfl\u00e4che, desto geringer sollte seiner Meinung nach auch die Reibung sein: Eine These, die nach heutigem Forschungsstand nur bedingt richtig ist.<\/p>\n\n\n\n
Die heutige Tribologie beginnt nach dem Ersten Weltkrieg, als hohe Belastungen, Geschwindigkeit und Temperaturen eine steigende Beanspruchung der Reibpaare kennzeichnen und dadurch eine physikalische Anpassung von Schmierstoffen notwendig machten. Pourpoint- und Viskosit\u00e4ts-Index-Verbesserer, Oxydations- und Korrosionsinhibitoren entstanden, gleichzeitig begann die Entwicklung der Synthese\u00f6le. Zunehmend gewinnt der Einsatz von Metallkeramik an Bedeutung: Oberfl\u00e4chen aus Metallkeramik und keramische Schneidstoffe sorgen f\u00fcr h\u00f6here Effizienz und Langlebigkeit industrieller Lager und Getriebe. Durch moderne und innovative \u00d6l-Additive wie DuraGear\u00ae oder PowerShot\u00ae (Verlinkung auf Landingpage) lassen sich die Oberfl\u00e4chen von Lagern, Getrieben und Verbrennungsmotoren sogar nachtr\u00e4glich im Reibungsprozess zu Metallkeramik-Oberfl\u00e4chen veredeln.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Auf da Vincis und Eulers Spuren Fr\u00fcheste Entwicklungen Reibkr\u00e4fte und deren Auswirkungen besch\u00e4ftigen die Menschheit bereits seit langem. Zahlreiche Anhaltspunkte belegen, dass unsere Vorfahren schon sehr fr\u00fch Methoden suchten, um sich die Kraft der Reibung zu Nutze zu machen. Die Entfachung des Feuers, Hebel und Steinaxt als erste einfache Werkzeuge: Alles beruht auf Reibung. Auch die […]<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":532,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_seopress_robots_primary_cat":"none","_seopress_titles_title":"","_seopress_titles_desc":"","_seopress_robots_index":"","inline_featured_image":false,"footnotes":""},"categories":[18],"tags":[],"class_list":["post-529","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-know-how"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/rewitec.ideehost.com\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/529","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/rewitec.ideehost.com\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/rewitec.ideehost.com\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/rewitec.ideehost.com\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/rewitec.ideehost.com\/en\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=529"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/rewitec.ideehost.com\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/529\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":533,"href":"https:\/\/rewitec.ideehost.com\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/529\/revisions\/533"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/rewitec.ideehost.com\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media\/532"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/rewitec.ideehost.com\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=529"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/rewitec.ideehost.com\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=529"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/rewitec.ideehost.com\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=529"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}