Das Projekt entwickelt und demonstriert eine neue Methode zur Gestaltung und Massenproduktion von Polymerdichtungen mit Oberflächentextur. Diese texturierten Dichtungen reduzieren die Reibung bei Gleitringdichtungen um 20 %, wodurch die Lebensdauer der Dichtungen erhöht wird.
Ziel
Polymere Dichtungen sind wesentliche Komponenten in fast jedem industriellen und mechanischen Prozess, die eine effektive Eindämmung und Bewegung von Flüssigkeiten und Gasen unter extremen Umweltbedingungen ermöglichen. Reibung ist intrinsisch mit der Dichtungsleistung verbunden. Hohe Reibung beschleunigt den Verschleiß der Dichtung, was zu Leckagen und/oder vorzeitigem Versagen führt und den Energieverbrauch industrieller Prozesse erhöht.
Die Oberflächen(mikro-)strukturierung ist eine bewährte Technik zur Reibungsreduktion bei geschmierten starren Materialien wie Metallen und Keramiken. In den letzten Jahren wurde diese Technik auf Polymer- und Elastomermaterialien auf Laborebene angewendet und demonstriert.
Das Projekt wird eine neuartige Methodik zur Gestaltung und Massenproduktion von oberflächenstrukturierten Polymerkomponenten entwickeln und demonstrieren, die an die (Reibungs-)Umgebung angepasst sind, in der die Komponente arbeitet, und eine Reibungsreduzierung von >20 % bei einer Kostensteigerung von <10 % erreichen.
Die neuartige Methodik kombiniert:
- Fortschrittliche Modellierungssoftware zur Identifikation von Oberflächenstrukturmustern, die zu einer signifikanten Reibungsreduktion bei Zielgummi- und Kunststoffdichtungen und Anwendungen führen
- Software zur Gestaltung von Formwerkzeugen, die die zuverlässige Übertragung von Strukturmustern auf die Dichtungsoberfläche ermöglichen
- Neuartiges automatisiertes Lasersystem zur Anwendung hierarchischer, laserinduzierter Mikrostrukturmuster auf die Formwerkzeugoberfläche
- Best Practices für das Formen und Entformen mit oberflächenstrukturierten Formen
- Inline-Optische Inspektion zur Qualitätskontrolle von Oberflächenstrukturmustern
Projektinformationen
Zuwendungsvertrag: N° 768705 Horizon 2020
Förderprogramm
Dieses Projekt hat Finanzierung aus dem Forschungs- und Innovationsprogramm Horizon 2020 der Europäischen Union im Rahmen der Zuwendungsvereinbarung N° 768705 erhalten
Wissenschaftsbereiche
- Ingenieurwissenschaften und Technologie
- Werkstofftechnik
- Optische Ingenieurwissenschaften
- Laseringenieurwesen
Akademische Partner
KMUs
Publikationen
Development and validation of a surface profiling system for end of line monitoring of microstructured elastomer seals based on chromatic confocal microscopy
Lóránt Tibor Csőke, Szabolcs Kautny, László Domján, Gábor Szarvas, László Lugosi, Attila Csákányi, Zsolt Kollár
Zeitschrift: Precision Engineering, Band: 77, Seiten: 365-374, Jahr: 2022