laufende Forschungsprojekte
Mitgliedschaft in Forschungsverbünden

AiF/IGF-Vorhaben Nr. 21625
Vorhersage von adhäsivem Verschleiß mit Multiskalen- und Multiphysikansätzen
01.03.2021 – 28.02.2024
Kooperationspartner:
Institut für Maschinenkonstruktion (IMK) Lehrstuhl für Maschinenelemente und Tribologie; Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg / Institut für Werkstoffmechanik (IWM) AG Multiskalenmodellierung und Tribosimulation; FhG
Ziele:
-
Entwicklung einer Berechnungsmethode für adhäsiven Verschleiß, bei der eine Kopplung zwischen verschiedenen Größenskalen (von der atomaren Ebene bis zum Tribokontakt) und Disziplinen (Tribologie, Physik, Chemie) stattfindet.
Lösungsansatz:
-
Entwicklung eines Verschleißmodells, dessen Parameter durch Betrachtungen der nanoskaligen Ebene in Form von Kennfeldern bestimmt werden können und das in die Verschleißberechnung auf mikro- und makroskopischer Ebene integriert werden kann. Dabei sollen der Aufbau, die Zusammensetzung und die lokale Verteilung der tribologischen Grenzflächen analysiert und in molekulardynamischen Simulationen abgebildet werden.
Ausgewählte Publikationen:
Ausgewählte Konferenzbeiträge:
Verbundvorhaben WaVe
Entwicklung und prototypische Erprobung von Wasserstoffverbrennungsmotoren als emissionsminimierende Antriebssysteme für Nutzfahrzeuge im Medium-Duty-Segment
1.7.2021 – 30.6.2024
Projekt-Homepage: https://wave.cvc-suedwest.com/
Partner des Verbundprojektes
CVC Nutzfahrzeug (Administrative Steuerung) / Daimler Truck AG (Konsortialführung)
Partner Teilprojekt 3:
Photonik-Zentrum Kaiserslautern e.V. (PZKL) / IFOS
Partner andere Teilprojekt
KEYOU GmbH / F&B Nutzfahrzeugtechnik GmbH / HYDAC Process Technology GmbH / ITK Engineering GmbH / Lehrstuhl für Antriebe in der Fahrzeugtechnik (LAF) / Sensitec GmbH / Thomas Magnete GmbH / Cryotherm GmbH & Co. KG / Eichenauer Heizelemente GmbH & Co. KG / FEV Europe GmbH / IAV GmbH Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr / Leibnitz-Institut für Verbundwerkstoffe GmbH (IVW) / Robert Bosch GmbH / Mörtlbauer Baumaschinen Vertriebs GmbH
Ziele des Teilprojekt 3 (IFOS und PZKL):
- Beschichtung und Funktionalisierung der Oberflächen von Motorkomponenten
- Oberflächenanalytische Untersuchung von Bauteiloberflächen zur Optimierung und Verschleißminimierung
DFG Projekt Nr. 435334669
Einfluss von Oberflächentopographie und -chemie auf das Benetzungsverhalten laserstrukturierter, metallischer Oberflächen
01.10.2020 – 01.10.2023
Kooperationspartner:
Prof. Dr.-Ing. Frank Mücklich
Lehrstuhl für Funktionswerkstoffe (FuWe) Fachbereich Materialwissenschaft und Werkstofftechnik Universität des Saarlandes
Prof. Dr. rer. Michael Moseler
Physikalisches Institut, Albert-Ludwigs-Universität Freiburg / Fraunhofer Institut für Werkstoffmechanik (IWM) Freiburg
Ziele:
- Forschungsziel ist der Aufbau eines grundlegenden und systematischen Verständnisses zum Einfluss der Oberflächenchemie und Oberflächentopographie laserstrukturierter Kupferoberflächen auf deren Benetzungsverhalten.
Lösungsansatz:
- Die Methode der Laserinterferenzstrukturierung (DLIP) soll dabei mit Methoden der Oberflächenbeschichtung kombiniert werden, um so deterministische Oberflächentopographien bei gleichzeitig kontrollierter chemischer Passivierung und damit Egalisierung der Oberfläche zu erzeugen und auf ihr Benetzungsverhalten hin zu untersuchen.
Ausgewählte Publikationen:
- Lößlein, S. M., Kasper, M., Merz, R., Pauly, C., Müller, D. W., Kopnarski, M. and Mücklich, F.. "Patience Alone is not Enough – A Guide for the Preparation of Low-Defect Sections from Pure Copper" Practical Metallography, vol. 58, no. 7, 2021, pp. 388-407. https://doi.org/10.1515/pm-2021-0031
Ausgewählte Konferenzbeiträge:
Erzeugung und Charakterisierung von mikroskaligen Oberflächenstrukturen in verschleißbehafteten Systemen
1.07.2019 - 30.06.2023
Kooperationspartner: TU Kaiserslautern (FB Physik, FB Maschinenbau u. Verfahrenstechnik)
Ziele:
- Steuerung der Reibung makroskopischer Körper sowie prädiktive Beeinflussung der Reibung zwischen realen Bauteiloberflächen
- Erprobung von Modellasperiten als Hilfsmittel zur Erforschung der Reibungs- und Verschleißprozesse, die in Mikrokontakten während der Einlaufphase tribologischer Systeme ablaufen
Ausgewählte Publikationen:
Ausgewählte Konferenzbeiträge:
- Burkhart C., Heier M., Merz R., Lösch J., Wagner C., Kopnarski M., Hasse H., Thielen S., Sauer B.: Einfluss des Schmierstoffs auf das Verschleißverhalten und dessen Mechanismen im System Radialwellendichtring; Vortrag auf 62. Tribologie-Fachtagung (GfT), 29.09.2021, online