Schmierfett-Homogenität

Untersuchungen zur Bestimmung der Verteilung von Stoffbestandteilen in Schmierfetten

Kurzbeschreibung

Schmierfette finden Anwendung bei einer Vielzahl von Systemen mit mechanisch bewegten Teilen. 80 % aller Wälzlager sind mit Schmierfett ausgestattet. In modernen Automobilen werden beispielswiese bei mehr als 30 Komponenten Schmierfette eingesetzt und in der Stahlindustrie finden sie bei den Antrieben von Warmwalzanlagen Verwendung. Im ersten Fall werden die Schmierfette einmalig eingebracht und im zweiten Fall nur in langen Intervallen erneuert. So wird deutlich, dass die Zuverlässigkeit und Lebensdauer der Systeme wesentlich vom verwendeten Schmierfett abhängen, und auch für die Steigerung der Energieeffizienz spielen sie eine entscheidende Rolle.

Ausschlaggebend für die Gebrauchsqualität der Schmierstoffe ist neben den chemischen und physikalischen Eigenschaften ihrer Bestandteile – dem Verdicker, dem Grundöl und den Additiven – ihre Feinstruktur, die sich im Herstellungsprozess   bei der Homogenisierung einstellt.

Der Verdicker bildet eine Struktur aus vernetzten Fasern, die die Hohlräume bereitstellt, in denen sich das Grundöl einlagern kann. Diese Verdickerstruktur sollte möglichst homogen sein und keine größeren Agglomerate aufweisen. Die Homogenität und die Größe der Agglomerate hängen von der Homogenisierung ab, dem letzten Schritt im Herstellungsprozess.

Bislang wird die Homogenität der Fettstruktur stichprobenartig über meist mikroskopische Methoden bestimmt. Für ein aussagekräftiges Ergebnis wäre eine Vielzahl solcher Untersuchungen notwendig, was hohe Kosten verursachen würde. Man ist daher bestrebt zur Qualitätssicherung, den Prozess in situ mit einer dafür geeigneten Methode zu überwachen. Eine solche Methode ist zurzeit nicht bekannt.

 

Ziele des Projekts

Ziel des Forschungsprojektes ist die Identifikation und Bewertung von Messmethoden, die für eine Bestimmung der Schmierfettstruktur (Homogenität) in situ eingesetzt werden können. Mit Hilfe der Messmethode müssen unerwünscht große Agglomerate erkennbar und im besten Fall auch die Konzentration von Additiven bestimmbar sein. Für die identifizierten Verfahren gilt es, die Probenentnahme und -vorbereitung sowie die Auswerteroutine der Messwerte zu entwickeln beziehungsweise zu optimieren.

 

Arbeitsaufgaben OWI

1. Erprobung verschiedener Prüfverfahren hinsichtlich der Abbildung der Schmierfett-Homogenität:

  • Ermittlung und Beschreibung von Detektionsgrenzen der Verfahren durch Messungen von unzureichend homogenisierten Schmierfetten
  • Untersuchungen mit dem aussichtsreichsten Messverfahren: Messung von Schmierfetten unterschiedlicher Homogenisierungsstufen und Vergleich mit Referenzmessungen von Schmierfetten mit optimaler Homogenität

2. Bewertung der Einsetzbarkeit der geeigneten Verfahren für in situ Messungen

 

Durchführende Forschungsstellen

OWI Science for Fuels gGmbH, Herzogenrath

 

Projektförderung

Das IGF-Vorhaben 20867 N der Forschungsvereinigung Deutsche Wissenschaftliche Gesellschaft für Erdöl, Erdgas und Kohle e.V. – DGMK, Überseering 40, 22297 Hamburg wird über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

 

Projektlaufzeit

12/ 2019 bis 11/ 2021

 

Ansprechpartner

Dr. rer. nat. Helen Ackermann
Tel.: 02407/ 9518-140
E-Mail: H.Ackermann@owi-aachen.de