Know-how: Von der Grenzflächenschmierung bis zur Vollfilmschmierung

Eigenschaften:

- Maximaler Metall-Metall-Kontakt
- Wenig bis kein Schmierfilm

Technische Auswirkungen:

- Sehr hohe Reibung und beschleunigter Verschleiß
- Gefahr von Fressen, adhäsivem Verschleiß oder Oberflächenermüdung
- Übermäßige Wärmeentwicklung bei Fehlen eines ausreichenden Schmierfilms

Wartungsansatz:

- Optimieren Sie nach Möglichkeit die Betriebsbedingungen wie Last und Drehzahl.
- Verwendung von Schmierstoffen, die die Leistung unter schwankenden Bedingungen aufrechterhalten, möglicherweise verbessert durch Technologien mit verankertem Film
- Überwachung von Vibrationen, Temperatur und akustischen Signalen zur Erkennung von Veränderungen zwischen den Zuständen

2. Mischschmierung

Mischschmierung ist ein Übergangszustand, bei dem sowohl Oberflächenunebenheiten als auch der Schmierfilm die Last teilen. Dieser Zustand tritt häufig bei variablen Geschwindigkeiten oder schwankenden Lasten auf. Die Reibung nimmt ab, wenn der Schmierfilm dicker wird, und geht in Richtung Vollfilmschmierung.

Merkmale:

- Übergangsstufe zwischen Grenzschicht und Vollschicht
- Kein festes Verhältnis: Lastverteilung verschiebt sich mit Geschwindigkeit, Last und Temperatur

Technische Implikationen:

- Variable Reibung und Verschleißraten
- Teilweiser Oberflächenkontakt, abhängig von den Betriebsbedingungen
- Wirksame Schmierung erfordert Stabilität unter dynamischen Bedingungen

Wartungsansatz:

- Optimieren Sie nach Möglichkeit die Betriebsbedingungen wie Last und Drehzahl
- Verwendung von Schmierstoffen, die die Leistung unter schwankenden Bedingungen aufrechterhalten, möglicherweise verbessert durch Technologien mit verankertem Film
- Überwachung von Vibrationen, Temperatur und akustischen Signalen, um Verschiebungen zwischen verschiedenen Zuständen zu erkennen

3. Vollfilmschmierung 

In diesem optimalen Zustand sind die sich bewegenden Oberflächen vollständig durch einen kontinuierlichen Schmierfilm getrennt. Die Reibung ist minimal und entsteht nur durch den Innenwiderstand des Schmierstoffs selbst.

Eigenschaften:

- 100%ige Belastung durch den Schmierstoff 
- Sehr hohe Belastungen möglich
- Oberflächenverformung kann unter Last auftreten (EHL)
- Geringe Reibung, keine Oberflächenbeschädigung

Untertypen:

- Hydrodynamische Schmierung - Filmdruck erzeugt durch Relativbewegung (z.B. Gleitlager)
- Elastohydrodynamische Schmierung (EHL) - unter hoher Belastung erzeugter Filmdruck, der eine elastische Verformung der Oberflächen bewirkt (z. B. Zahnräder, Wälzlager)

(Optional: Hydrostatische Schmierung - Schmierung unter externem Druck, die angewendet wird, wenn keine Relativbewegung vorliegt)

Technische Auswirkungen:

- Minimaler Verschleiß und hoher Wirkungsgrad
- Schmierstoffe müssen unter Druck und Temperaturschwankungen einen intakten Schmierfilm aufrechterhalten
- Druck-Viskositäts-Verhalten und elastische Verformung sind bei EHL-Anwendungen entscheidend

Wartungsansatz:

- Regelmäßige Überwachung des Schmierstoffzustands und Viskositätsanalyse
- Sicherstellung einer gleichmäßigen und angemessenen Schmierstoffversorgung unter allen Lastbedingungen
- In bestimmten Fällen können Festschmierstoffkomponenten den Schmierfilm weiter stabilisieren und verstärken

Schlussfolgerung

Eine wirksame Schmierung ist mehr als nur das Auftragen von Öl oder Fett. Jedes Schmiersystem stellt spezifische Anforderungen an die Schmierstoffauswahl, die Anwendung und die Wartungsstrategie.

Grenzschmierung erfordert einen Schutz vor direktem Kontakt, um Verschleiß und Oberflächenschäden zu minimieren.
Mischschmierung erfordert Flexibilität bei wechselnden Belastungen und Geschwindigkeiten.
Vollfilmschmierung bietet optimalen Schutz, vorausgesetzt der Film wird korrekt aufgebaut und aufrechterhalten

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Ungeplante Ausfallzeiten, hohe Energierechnungen und frühzeitige Lagerausfälle haben ihre Ursache oft in so grundlegenden Dingen wie unzureichenden Schmierverfahren. Zu verstehen, wie sich Schmierfilme unter verschiedenen Bedingungen verhalten, ist der Schlüssel zur Lösung dieser Probleme und zur Optimierung der Maschinenleistung.

Schmierung ist der Prozess der Verringerung von Reibung und Verschleiß durch Einbringen eines Schmiermittels zwischen zwei sich bewegende Oberflächen. Ein wirksamer Schmierfilm verhindert den direkten Kontakt von Metall zu Metall und schützt vor Schäden, Wärmestau und vorzeitigem Ausfall.

Neben der Verringerung der Reibung trägt die richtige Schmierung zu Folgendem bei

• Wärmeableitung
• Geräuschreduzierung
• Schutz vor Korrosion
• Dichtungsleistung
• Beseitigung von Verunreinigungen

Der Zustand des Schmierfilms bestimmt weitgehend das Schutzniveau und wird von Faktoren wie Geschwindigkeit, Last, Temperatur und Viskosität beeinflusst. Schmierstoffe mit MicPol®-Technologie enthalten mikronisierte Partikel, die Oberflächenunebenheiten ausfüllen und polarisieren, so dass sie sich zu einer ultradünnen, dauerhaften Schutzschicht verbinden, die die Reibung durch Abschirmung der sich berührenden Oberflächen minimiert. Diese Reibungsreduzierung verringert den Verschleiß, verlängert die Wartungsintervalle, senkt den Energieverbrauch, reduziert die Ausfallzeiten, verbessert die Wärmeableitung, sorgt für einen leiseren Betrieb, erhöht die Korrosionsbeständigkeit und optimiert die Dichtungsleistung unter allen Bedingungen.

1. Grenzschmierung

Grenzschmierung tritt bei niedrigen Geschwindigkeiten, hohen Lasten, häufigen Start-Stopp-Zyklen oder bei Temperaturschwankungen auf. In diesem Bereich ist der Schmierfilm extrem dünn oder sogar nicht durchgängig. Ein direkter Metall-zu-Metall-Kontakt ist unvermeidlich, und die Last wird hauptsächlich von den rauen Oberflächenerhebungen, den so genannten Asperitäten*, getragen.

* Unebenheiten: mikroskopisch kleine Oberflächenunregelmäßigkeiten, die selbst auf scheinbar glatten Materialien vorhanden sind.