Sonderforschungsbereich 483

Zielsetzung

MotivationDer Sonderforschungsbereich 483 "Hochbeanspruchte Gleit- und Friktionssysteme auf Basis ingenieurkeramischer Werkstoffe" erforscht grundlagenorientiert und interdisziplinär angelegt den Einsatz ingenieurkeramischer Werkstoffe in tribologisch, mechanisch und thermisch hochbeanspruchten Friktions- und Gleitsystemen.

Durch die wissenschaftliche Durchdringung des gesamten Entwicklungsprozesses mit seinen Aktivitäten Konzipieren, Gestalten und Validieren werden die konstruktionsmethodischen Grundlagen, die notwendigen Auslegungs- und Modellierungswerkzeuge, bauteilspezifische Werkstoffe und Wirkflächen, Versuchsmethoden und prozesse bis hin zu Qualitätssicherungskonzepten erarbeitet. Motivation

Die Leistungsfähigkeit der erforschten Ansätze und Methoden wird durch die prototypische Realisierung von Komponenten und komplexen Demonstratorsystemen untersucht. Daraus werden gezielt Erkenntnisse zur Übertragbarkeit und Aussagegüte gewonnen, die der weiteren Methoden- und Prozessentwicklung dienen.

Die übergeordnete wissenschaftliche Zielsetzung des Sonderforschungsbereiches ist es, durch die Generalisierung der Forschungsergebnisse die entwickelten Konstruktionsmethoden, Entwurfswerkzeuge, Werkstoff-, Wirkflächen- und Modellierungskonzepte auf andere Anwendungen übertragbar zu machen und in einen „keramikspezifischen“ Produktentstehungsprozess mit allen wesentlichen für die Umsetzung der Ingenieurkeramik in anspruchsvolle Produkte notwendigen Methoden und Modellen zu integrieren.Motivation

Aus dieser Zielsetzung ergibt sich die Struktur des Sonderforschungsbereichs 483 mit den drei wissenschaftlichen Projektbereichen

  • Systementwicklung und Konstruktion,
  • Werkstoff- und Wirkflächenentwicklung,
  • Charakterisierung und Modellierung,

die durch das übergreifende Teilprojekt Z1 „Qualitätssicherung“ unterstützt und durch einen Transferbereich ergänzt werden.

An exemplarisch ausgewählten Systemen, wie nass- oder trockenlaufenden Friktionssystemen, mediengeschmierten Gleitsystemen und hochbelasteten Walzensystemen, arbeiten die Teilprojekte über die Grenzen der Projektbereiche hinweg in Projektgruppen und Arbeitskreisen zusammen.

Neben den theoretischen Arbeiten erfolgen experimentelle Untersuchungen in Prüfkategorien entlang der Tribologischen Prüfkette vom Modellprüfstand über neu entwickelte und aufgebaute systemnahe Prüfstände bis hin zur Untersuchung der Demonstratorsysteme in realer Umgebung. So kann insbesondere die Übertragbarkeit zwischen den Prüfkategorien untersucht werden, um darauf aufbauend Validierungskonzepte für den „keramikspezifischen“ Produktentstehungsprozess zu erforschen.

Ausgehend von der Basisphase (2000 - 2002) über die Bauteilphase (2003 - 2005) und die Systemphase (2006 - 2008) sollen in der Entwicklungsprozessphase (ab 2009) die gewählten Demonstratorsysteme in realen Anwendungsszenarien realisiert und die erforschten Methoden und Prozesse in einen „keramikspezifischen“ Entwicklungsprozess integriert werden.