Energieeffiziente und ressourcenschonende Beschichtung von tribologisch beanspruchten Oberflächen durch extremes Hochgeschwindigkeits-Laserauftragschweißen (KMU-ERBE)

Abstract

Gleitlager gehören im Maschinenbau zu den am häufigsten verwendeten Lagertypen. Im Betrieb trennt typischerweise ein dünner Schmierfilm die Gleitflächen voneinander. Übliche Werkstoffe für Gleitflächen sind Bleibronzen, die durch die in eine Cu- Legierung eingelassenen Feststoffpartikel aus Blei für den Fall eines Schmierfilmabrisses gute Notlaufeigenschaften bereitstellen. Kolbentrommeln für weit verbreitete Hochleistungs-Axialkolbenpumpen beispielsweise werden konventionell mit Gleitschichten aus Bleibronze ausgestattet, wobei die Gleitschichten in einem energieintensiven Ofenprozess mehrere Millimeter dick mit einem Übermaß auf die Stahlkörper aufgeschmolzen werden. Zum Schutz der Umwelt muss das toxische Blei in Gleitlagerwerkstoffen jedoch gemieden werden, und auch Restriktionen, wie die EU- Verordnung REACH machen einen Wechsel zu bleifreien Alternativen notwendig. In diesem Projekt wurde dafür eine energieeffiziente Prozesskette inklusive Werkstoffentwicklung zum Herstellen von bleifreien Gleitlagerschichten pulvermetallurgisch und endkonturnah durch Extremes-Hochgeschwindigkeits-Laserauftragschweißen (EHLA) erforscht.