| Titel | A Fully Bio-based Friction Material Made of an Acrylic Resin Binder and Short Wood Fibers |
| Autor | E. I. Akpan, B. Wetzel, K. Friedrich |
| Infos zum Autor | Dr. Akpan Emmanuel Institut für Verbundwerkstoffe GmbH Erwin-Schrödinger-Str. 58 67663 Kaiserslautern |
| Inhalt | Zusammenfassung Seit geraumer zeit werden verschiedene, kommerzielle Reibwerkstoffe als Materialien mit einem potentielle negativen Umwelteinfluss bezeichnet. Diese globalen Bedanken und der Wunsch zur Herstellung von Leichtbau- Werkstoffen führten zu der Idee einen vollständig biobasierten Tribowerkstoff zu entwickeln. Dazu wurde wasserlösliches Acrodur 950L (BASF), ein biobasiertes Acrylharz, verwendet, um einen biologischen Verbundwerkstoff mit kurzen Holzfasern (SWF) als Verstärkung herzustellen. Die geschah durch Mischung der Fasern mit der wässerigen Harzlösung in einem Kneter, gefolgt durch Trocknung in einem Ofen und anschließender Aushärtung in einer Heißpresse. Die Verbunde wurden danach einer tribologischen Prüfung unterzogen, um deren spezifische Verschleißrate und Reibungskoeffizient gegen glatte Stahloberflächen zu bestimmen. Dazu wurde eine Block auf Ring — Testkonfiguration eingesetzt, wobei die Blöcke aus dem Bio-Verbundwerkstoff gegen rotierende, geschliffene Stahlringe (100Cr6) mit einer Anfangsrauhigkeit von Ra = 200 nm glitten. Der nominelle Andruck betrug 1 MPa, bei einer Gleitgeschwindigkeit von v=1 m/s. Die besten Ergebnisse hinsichtlich spezifischer Verschleißrate (ca. 3,33 x 10-6 mm3/(Nm) und Reibungskoeffizient (ca. 0,35) ergaben sich für den Verbundwerkstoff mit ca. 50 wt. % SWF in the Harzmatrix. Abstract Recently, several commercial friction materials have been marked as ‘potentially negative environmental impact materials’. This current global concern and the desire to create a lightweight material gave birth to the quest for a fully bio-based tribology material. Water soluble Acrodur 950 L (BASF), a bio-based acrylic resin, was used to form bulk bio-composites with short wood fibers (SWF) by mixing them with the resin solution in a kneading device, drying in an oven, and subsequent curing by hot compression molding. These composites were subjected to tribology examination for determining their specific wear rate and friction coefficient, using a block-on-ring test configuration. Samples were slid against a polished 100 Cr6 steel ring with an initial surface roughness Ra of 200 nm, using a contact pressure of 1 MPa and a sliding velocity of 1 m/s. With 50 wt. % SWF in the resin, a specific wear rate of 3.33×10-6 mm3/Nm and an average coefficient of friction of 0.35 were obtained. |
| Datum | 2017 |
