Trockenlaufmaterialien

Trockenlaufmaterialien sind Werkstoffe, die in Lagerungen, Getrieben oder anderen bewegten Bauteilen so ausgelegt sind, dass der Betrieb ohne Schmiermittel möglich ist. Sie zielen darauf ab, Reibung zu minimieren und Verschleiß zu begrenzen, insbesondere unter Randbedingungen wie hohe Temperaturen, Vakuum oder chemically aggressive Umgebungen.

Zu den Typen gehören graphitbasierte Materialien und Graphit-Verbundwerkstoffe, festschmierende Stoffe wie MoS2, WS2 oder Boronnitride, PTFE-Verbundwerkstoffe sowie keramische Werkstoffe wie Siliziumcarbid (SiC), Siliziumnitrid (Si3N4) und Aluminiumoxid (Al2O3). Ebenso relevant sind keramisch-metallische Verbundwerkstoffe und Metallmatrix-Verbundstoffe mit Festschmierstoffen. Diese Materialien liefern in unterschiedlicher Ausprägung eine selbstschmierende oder sehr gering verschleißende Reibungslage.

Eigenschaften umfassen hohe Temperaturbeständigkeit, chemische Inertheit, geringe Reibung durch selbstschmierende Schichten, gute Verschleißfestigkeit unter geeigneten Lasten sowie Eignung für Vakuum- und Reinigungsprozesse. Oft weisen Keramiken jedoch eine geringe Zähigkeit auf, weshalb Bruchempfindlichkeit eine Rolle spielt. Die Leistungsfähigkeit hängt stark von Betriebsbedingungen wie Temperatur, Last, Drehzahl und Umgebung ab.

Anwendungen finden sich in Bereichen, in denen Öle oder Fette unpraktisch oder verboten sind: Vakuumpumpen, Luft- und Raumfahrtkomponenten, Hochtemperatur- oder korrosionsgefährdete Anlagen, Industriegetriebe und spezielle Lager. Vorteile sind geringerer Wartungsaufwand, minimierte Leckagen und Betrieb unter extremen Umweltbedingungen; Nachteile sind höhere Kosten, mögliche Sprödigkeit keramischer Werkstoffe und begrenzte Tragfähigkeit bei bestimmten Lasten.

Herstellung und Prüfung erfolgen durch Sinterung, Hot-Pressing, Formgebung oder Verbundfertigung; Verschleiß und Reibung werden typischerweise mittels Pin-on-Disk-Tests oder tribologischer Messungen bewertet.