Tagungsbeitrag

Titel Modellierung und energetische Betrachtung von Polymer-Compounds
Autor Andre Daubner, Werner Haas
Infos zum Autor Dipl.-Ing. Pat.-Ing. André Daubner
Prof. Dr.-Ing. habil. Werner Haas
Institut für Maschinenelemente (IMA) - Uni Stuttgart
Pfaffenwaldring 9
70569 Stuttgart
E-Mail Autor: andre.daubner@ima.uni-stuttgart.de
Inhalt Zusammenfassung

Viele Hochleistungspolymere wie Polytetrafluorethylen (PTFE) entfalten erst durch die Zugabe von Verstärkungsstoffen ihr volles Leistungspotential. Durch die Zugabe von Verstärkungsstoffen wie Graphit-Partikel werden sowohl die mechanischen als auch die tribologischen Eigenschaften verbessert. Bei PTFE verringert sich die Affinität zum Fließen und die Verschleißfestigkeit steigt. Die resultierende Mikrostruktur beeinflusst dabei das Verhalten des Werkstoffs maßgeblich. Experimentell ist diese allerdings nur sehr schwer zugänglich. Aufbauend auf experimentellen Untersuchungen mit einem Nanoindenter (Eindringprüfung) und einem Nanotom (hochauflösender Computertomograph) wird der Werkstoff vermessen und modelliert. Mit dem erzeugten repräsentativen Volumenelement lassen sich dann virtuelle tribologische Experimente durchführen. Die Reibung und der Verschleiß des betrachteten Polymer-Compounds werden unter energetischen Gesichtspunkten betrachtet.

Abstract

PTFE is used in many applications because of its heat resistance, the chemical resistance against most fluids and a very low friction coefficient. However, the existing mechanical and tribologiocal properties can be significantly enhanced by the addition of various reinforcements. The resulting microstructure can lead to a decreasing affinity for creeping and an increase of wear resistance. The material behaviour changes significantly, but an experimental observation is very difficult. Based on experimental research (nanoindenter and nanotom), the composite material is measured and modeled. A representative volume element (RVE) is created to study virtual tribological experiments. Friction and wear will be analysed in the focus of an energetic theory.
Datum 2010