Reibungsformen

Reibung ist die dem Widerstand gegen relative Bewegung zwischen zwei Kontaktflächen innewohnende Kraft. Sie entsteht durch Mikroverformungen, Haftkräfte und Wechselwirkungen an den Oberflächen. Unter dem Begriff Reibungsformen versteht man die Erscheinungsformen der Reibung, je nachdem eine Relativbewegung stattfindet oder nicht: Haftreibung, Gleitreibung und Rollreibung. Die Unterscheidung ist grundlegend für die Tribologie, die Lehre von Reibung, Verschleiß und Schmierung.

Haftreibung tritt auf, wenn zwei Körper in Kontakt stehen, sich aber noch nicht gegeneinander bewegen. Die Reibkraft steigt bis zu einer maximalen Haftgrenze F_f,max = μ_s N, wobei μ_s der statische Reibungskoeffizient und N die Normal- oder Druckkraft ist. Überschreitet die äußere Kraft diese Grenze, setzt sich Bewegung ein. Die Haftreibung hängt stark von Oberflächenbeschaffenheit, Adhäsionen und Schmierstoffen ab.

Gleitreibung entsteht bei fortlaufender Relativbewegung der Oberflächen. Sie wird durch den Koeffizienten μ_k beschrieben, sodass F_f = μ_k N gilt. Im Vergleich zur Haftreibung ist μ_k oft kleiner als μ_s. Gleitreibung hängt von Geschwindigkeit, Temperatur, Schmierung sowie dem Zustand der Grenzschicht ab und ist häufig nahezu unabhängiger von der Kontaktfläche.

Rollreibung entsteht, wenn ein Körper über einen anderen rollt. Sie ist in der Regel wesentlich geringer als Gleitreibung und resultiert aus Materialdeformation und innerer Dämpfung. Der Reibungskoeffizient μ_roll hängt von Material, Geometrie, Schmierung und Druck ab; gut angelegte Rollreibung wird in Lagern und Fahrwerken genutzt.

Weitere Einflussfaktoren sind Schmierung, Feuchtigkeit, Temperatur und Betriebszustand. Reibung lässt sich durch geeignete Schmierung und Oberflächenbehandlung steuern und findet breite Anwendung in Technik und Maschinenbau.