Schmierfähigkeit

Schmierfähigkeit ist die Fähigkeit eines Schmiermittels oder einer Oberflächenführung, in Kontaktzonen zwischen bewegten Bauteilen eine kontinuierliche Schmierfilmbildung zu ermöglichen. Dadurch wird Reibung reduziert, Verschleiß verringert und die Lebensdauer der Bauteile erhöht. Die Schmierfähigkeit setzt sich aus der Qualität des Schmierfilms, der Materialpaarung und den Betriebsbedingungen zusammen und ist ein zentraler Bestandteil der tribologischen Leistung.

Sie hängt von mehreren Faktoren ab, darunter die Wahl des Schmiermittels (Öl, Fett, Festschmierstoff), Viskosität und Additivierung, Temperatur, Belastung, Gleitleistung, Geschwindigkeit, Oberflächenrauheit und Kontaktgeometrie, sowie Umweltfaktoren wie Feuchtigkeit oder Kontamination. In hydrodynamischen oder elastohydrodynamischen Schmierfilmen ist eine ausreichende Filmstärke erforderlich, während bei Grenzschmierung härtere Grenzschmiere nötig ist. Die Schmierfähigkeit kann so optimiert werden, dass trotz hoher Belastung Reibung minimiert wird, ohne den Wärmeübergang zu beeinträchtigen oder Korrosion zu verursachen.

Die Bewertung erfolgt durch tribologische Tests wie Biegel, Rotations- oder Gleitversuche, z. B. Pin-on-Disk, Ball-on-Flat oder Four-Ball-Tests. Gemessen werden Koefizient der Reibung, Verschleißrate, Filmdicke und Temperaturverhalten. Oberflächenanalytik, Spektroskopie und Mikroskopie helfen, Grenzschmierung oder tribologische Grenzschichtstrukturen zu charakterisieren.

Schmierstoffe umfassen Flüssigöle, synthetische Öle, Fette, Schmierpasten sowie Festschmierstoffe (z. B. MoS2, Graphit). Oft kommen Additive zum Einsatz (EP, Anti-Wear, Reibmodifikation, Korrosionsschutz). Die Schmierfähigkeit hängt auch von der Kompatibilität zwischen Schmierstoff, Materialpaarung und Oberflächenbeschichtung ab.

Anwendungsgebiete reichen von Motoren, Getrieben und Lagern bis zu Turbinen, Werkzeugmaschinen und Fertigungsprozessen. Eine gute Schmierfähigkeit senkt Energieverlust, reduziert Wärmeentwicklung und verschleißt Bauteile weniger, was Kosten senkt und Zuverlässigkeit erhöht. Herausforderungen liegen in der Optimierung über verschiedene Last- und Temperaturbereiche hinweg.