Tribo-Coatings

Tribo-Coatings oder Gleitlacke werden zur trockenen Schmierung von Werkstoffen eingesetzt. Die Gleitlacke dürfen zu diesem Zweck nur einen geringen Reibungskoeffizienten, bzw. eine schwache Adhäsion zum Reibungspartner zeigen. Um dies zu erreichen gibt es verschiedene Lösungsansätze. Zum einen können Festschmierstoffe wie Graphit- oder PTFE-Partikel in den Lack eingearbeitet werden, zu anderen können Polymerharze mittels struktureller Modifizierung auf einen minimalen Reibungswiederstand optimiert werden.
Für den Einsatz von Coatings in tribologischen Anwendung muss das gesamte Tribosystem betrachtet werden. Dazu gehört das Beanspruchungskollektiv mit Bewegungsform, -ablauf, Belastung, Gleitgeschwindigkeit, Gleitflächentemperatur, zurückgelegte Gleitstrecke und die Struktur des Tribosystems die durch Härte, Rauheit und Wechselwirkung der Reibungspartner beschrieben wird. Die Charakterisierung des Tribosystems ist entscheidend für die Entwicklung von Gleitlacken. Die Modifizierung von Polymerharzen eignet sich vor allem für ein niedriges bis mittleres Beanspruchungskollektiv, während Partikelschmierung meist bei hoher Beanspruchung eingesetzt wird.
Für das Reibungsverhalten sind die Grenzschichten im Reibungskontakt entscheidend. Ein Gleitlack muss aus diesem Grund auf eine Anwendung optimiert werden.
Die Messung von Reibungskoeffizienten erfolgt mit Hilfe von Tribometern. Es gibt verschiedene Architekturen von Tribometern. Um das Beanspruchungskollektiv einer Anwendung zu simulieren werden Werkstoffe in Tribometern getestet, die dieser Anwendung möglichst ähnlich sind.

Bei Tribo-Coatings mit Festschmierstoffen erfolgt die Schmierung zwischen den Reibpartnern durch Partikel die durch Abtrag vom Coating in den Reibspalt gelangen. Eine weitere Möglichkeit ist die Verwendung von mikroverkapselten Fest- oder Flüssigschmierstoffen, die mit Hilfe eines chemischen oder physikalischen Triggers freigesetzt werden können.