Kompetenzzentrum Tribologie (TRI)

Die zentrale Aufgabe des Instituts für Tribologie ist die praxisorientierte Ausbildung der Studierenden. Daneben nimmt das 1993 mit Unterstützung der regionalen Industrie und der IHK Rhein-Neckar gegründete Kompetenzzentrum aber auch intensiv Forschungs- und Entwicklungsaufgaben wahr. Wir pflegen erstklassige Kontakte auf allen Ebenen zur regionalen und nationalen Industrie. In den Bereichen Forschung und Lehre besteht ein enger Kontakt zur regionalen Industrie, um einerseits die Ausbildung modern und praxisnah zu gestalten und um andererseits die Forschung an den Problemen der Praxis zu orientieren.  
Schwerpunktmäßig handelt es sich bei den Projekten um angewandte Forschung, d.h. die Fragestellungen resultieren unmittelbar aus konkreten Problemen der Wirtschaft. Auf diese Weise werden Forschung und Lehre optimal verknüpft.

Sie können sich auf unseren Institutsseiten über unsere Prüfmöglichkeiten, Dienstleistungen und Forschungsprojekte informieren sowie über aktuelle Termine, Veranstaltungen und Studien-, Bachelor- und Masterarbeiten.

Leitbild: Im Kompetenzzentrum Tribologie werden angewandte Forschung und Wissenschaft mit zeitgemäßer Lehre verbunden. Schwerpunkt der interdisziplinären wissenschaftlichen Arbeit sind das Erforschen und Optimieren tribologischer Systeme auf Basis praxisnaher Modell- und Bauteilprüftechnik. In der Lehre liegt der Schwerpunkt auf dem systemanalytischen Gedanken der Tribologie sowie den Grundlagen von Reibung, Verschleiß und Schmierung mit praxisnahem Bezug.

Dienstleistung: Das Kompetenzzentrum Tribologie bietet Ihnen als Auftraggeber unabhängige Beratung bei tribologischen Fragestellungen. Dies bedeutet konkret, dass die Lösung oder Optimierung entweder durch konstruktive Maßnahmen, verbesserte Schmierung, Schmierstoffe, geeignetere Materialien, Beschichtungen oder gezielte Oberflächenmodifikation erreicht werden kann. Basis aller Beratungen ist die umfangreiche tribologische Systemanalyse. Darauf aufbauend werden Lösungsmöglichkeiten recherchiert und entwickelt, die dann typischerweise in anwendungsnahen mechanisch-dynamischen Tests auf den institutseigenen Tribometern evaluiert und bewertet werden. Mit zurzeit 16 Mitarbeitern und über 50 verschiedenen tribologischen Prüfständen sowie der dazugehörigen Messtechnik und Analytik gehört das Kompetenzzentrum Tribologie zu den führenden Instituten auf diesem Gebiet.

Forschungsschwerpunkt / Know-how

Forschungsschwerpunkte des Instituts:

  • Untersuchung von Schmierstoffen (Öle, Fette, Feststoffe) und Additiven (insbes. Extreme-Pressure, Anti-Wear, Friction-Modifier, Anti-Oxidation). Schwerpunkt: biologisch schnell abbaubare Schmierstoffe auf Basis natürlicher Rohstoffe.
  • Untersuchung des Reibungs- und Verschleißverhalten von Werkstoffpaarungen (Metallen, Kunststoffen, Keramiken, Verbundwerkstoffen) für wartungsfreie Lagerungen (Schwerpunkt: Gleitlagerungen unter Grenz- und Mischreibungsbedingungen).
  • Untersuchung und Weiterentwicklung von Oberflächenschichten (Dünnschichten und Gleitlacke, Anti-Friction-Coatings).
  • Konstruktion und Bau von mechanisch-dynamischen Prüfständen für Modell- und Bauteil-Untersuchungen.
  • Entwicklung von tribologischen Prüfverfahren und Screening-Tests. •Oberflächenanalytik und -messtechnik.
  • Untersuchung von Schadensfällen aus der Praxis.
  • False-Brinelling / Stillstandsmarkierungen bei Wälzlagern •Fretting, Tribochemische Reaktion, Passungsrost

Ausstattung

Das Kompetenzzentrum Tribologie ist weltweit eines der best ausgestatteten Institute auf dem Gebiet der tribologischen Modell- und Bauteilprüfung. Das Zentrum verfügt zurzeit über mehr als 50 verschiedenartige Prüfmaschinen, um das Reibungs- und Verschleißverhalten von Werkstoffen, Beschichtungen und/oder Schmierstoffen unter vielfältigsten Beanspruchungskollektiven sowie die chemisch-physikalischen Eigenschaften der Schmierstoffe untersuchen zu können. Daneben sind alle Messgeräte zur 2- und 3-dimensionalen Vermessung von Oberflächen sowie Ratserelektronenmiktroskop (mit EDX und EBSD) und Digitalmikroskopie zur Visualisierung vorhanden.

Die Ausstattung im Einzelnen ist auf der Homepage unter www.tri.mb.hs-mannheim.de einsehbar.

Angebote

Das Kompetenzzentrum Tribologie der Hochschule Mannheim bietet Firmen oder Unternehmen individuelle Dienstleistungen auf dem Gebiet der Tribologie an. Beispiele aus unserem Dienstleistungsportfolio:


  • Ermittlung der Leistungsfähigkeit von Schmierstoffen und Additiven (Normprüfungen und Spezialprüfungen) auf verschiedensten Tribometern
  • Reibungs- und Verschleißverhalten von Werkstoffpaarungen, Gleitlacken und Beschichtungen
  • Entwicklung und Bau von tribologischen Prüfständen nach Kundenwunsch
  • Entwicklung von speziellen praxisnahen Prüfmethoden •Beratung und Aufzeigen von Lösungswegen bei tribologischen Problemen
  • Untersuchung von Schadensfällen aus der Praxis Diese Dienstleistungen und Services ermöglichen damit auch Kleinbetrieben und mittelständischen Betrieben, die nicht über eigene Spezialisten verfügen, eine Anlaufstelle bei tribologischen Fragestellungen zunutzen.


Daneben arbeitet das Kompetenzzentrum Tribologie aber auch mit Fachleuten renommierter Unternehmen oder Branchen-Marktführern zusammen, um diese bei speziellen Aufgabenstellungen oder Problemen zu unterstützen.

Projektbeispiele

Teilauszug der aktuellsten und wichtigsten Projekte der letzten Jahre:

  • Entwicklung eines neuartigen Schmierstoffes in Form eines fertig formulierten Getriebeöles zum Einsatz in tribologischen Systemen sowie einer Screeningmethode zur schnellen, reproduzierbaren und wirtschaftlichen Prüfung von Industriegetriebeölen Kooperationsprojekt mit der Firma Rewitec  GmbH, Lahnau Förderprogramm des BMWi - Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie “ZIM“ ; 10/2014 – 03/2017  
  • Evaluierung verschiedener Screening-Methoden für Umformschmierstoffe (Machbarkeitsstudie Karl Völker Stiftung, 10/2014-03/2015)  
  • Optimierung tribologisch hoch belasteter Gleitflächen in Hochdruck-Pumpen und –Motoren in der Mobilhydraulik durch den Einsatz neuartiger bleifreier Kupferlegierungen Kooperationsprojekt mit den Firmen Bosch Rexroth AG, Elchingen und Schmelzmetall Deutschland GmbH, Steinfeld-Hausen Förderprogramm des BMWi - Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie “ZIM“ ; 10/2012 – 12/2014  
  • Entwicklung eines erstmals digital geregelten EDT-Erodierprozesses für die Texturierung von Umformwalzen zur Herstellung von Blechen mit definierter Oberflächenstruktur sowie eines Prüfverfahrens zur Charakterisierung der Oberflächentextur Kooperationsprojekt mit der Firma Hytron GmbH, Bensheim Förderprogramm des BMWi - Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie “ZIM“ ; 11/2012 – 04/2015  
  • Einsatz und Bewertung von 3D-Oberflächen­kennwerten in der Tribologie (Machbarkeitsstudie Karl Völker Stiftung, 2013)  
  • Zerspanungstechnologie Verständnis der quantitativen Zusammenhänge zwischen Werkstoff- und Anwendungseigenschaften zur Stärkung der Wettbewerbsfähigkeit der Maschinen- und Werkzeughersteller ZAFH-Projekt des MWK Baden-Württemberg als Kooperations-Projekt 11/2012-10/2015  
  • Entwicklung eins Trocknungsextruders für Klärschlamm, unter Ausnutzung des Feuchtetransports in kapillarporösen Stoffen Kooperationsprojekt mit der Versuchs- und Lehranstalt für Brauerei in Berlin e.V. (VLB) und der Empl Anlagen GmbH & Co KG Förderprogramm des BMWi - Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie “ZIM“ ; 2012 - 2013  
  • Entwicklung einer Prüfmethodik (Machbarkeitsstudie Karl Völker Stiftung, 2012)  
  • Entwicklung eines Verfahrens zur Kleinserienproduktion von Elastomerteilen mittels innovativen Aluminiumformen Kooperationsprojekt mit den Firmen Solidtec GmbH und ETG Elastomer-Technik GmbH Förderprogramm des BMWi - Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie “ZIM“ ; 2010 - 2012  
  • Entwicklung eines Messgerätes zur dynamischen Prüfung der Adhäsionskräfte von beschichteten Festkörperoberflächen in Kontakt mit Schmierstoffen Kooperationsprojekt mit der Firma Dr. Tillwich GmbH - Werner Stehr und der Universität Heidelberg Förderprogramm des BMWi - Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie “ZIM“ ; 2009 - 2011   Förderung des Berufseinstieges von Studenten der Fachrichtungen Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik (MINT) (Bundesministerium Bildung und Forschung, MINT-Projekt, Kooperation mit der Robert Bosch GmbH, 2010-2011)  
  • Entwicklung eines Prüfverfahrens zur Messung von Kavitationsverschleiß (Machbarkeitsstudie Karl Völker Stiftung, 2010)  
  • Reibungsarme und verschleißfeste Oberflächen durch den Einsatz neuer Nanokapseln und Sub-µ Partikel Teilprojekt: „Entwicklung, Prüfung und tribologische Optimierung einer innovativen Beschichtung auf Basis von Nanokapseln zur Reibungs- und Verschleißreduzierung in der Automobilindustrie“ Kooperationsprojekt mit der Firma Hillebrand (Wickede) und der Universität Essen Förderprogramm des BMWi - Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie “ZIM“; 2009 - 2010  
  • Entwicklung tribologisch optimierter Funktionsflächen mit Hilfe nanobasierter Beschichtungen an Armaturenbrettern (BMWi-Projekt, Projektträger AiF "Otto von Guericke" e.V., Kooperationsprojekt mit den Firmen NanoX GmbH, Saarbrücken und Solidtec GmbH, Dieburg, 2008 - 2010)  
  • Entwicklung eines Prüfverfahrens für Passungsrost im flächigen Kontakt (Machbarkeitsstudie Karl Völker Stiftung, 2009) 
  • Erzeugung und Charakterisierung nanoskaliger Randschichten zur Reibungs- und Verschleißminderung (Verbundforschungsprojekt des Wirtschaftsministeriums Baden-Württemberg, 2007-2009, unter der Leitung des NMI, Tübingen, in Zusammenarbeit mit zahlreichen Firmen und Instituten): Robert Bosch GmbH, Gerlingen; Fuchs Europe Schmierstoffe GmbH, Mannheim; Dr. Tillwich - Werner Stehr GmbH, Horb; Getrag AG, Heilbronn; Universität Tübingen, Inst. f. org. Chemie, Tübingen  
  • Entwicklung von praxisnahen Alterungstests für Schmieröle (Machbarkeitsstudie Karl Völker Stiftung, 2008)
  • Entwicklung einer neuartigen, schwermetallfreien, tribologischen Gleitlacknassbeschichtung von Verbindungselementen und Konstruktionsteilen unter Verwendung von Mehrschichtsystemen (BMWi-Projekt, Projektträger AiF "Otto von Guericke" e.V., Kooperationsprojekt mit den Firmen Rudolf Hillebrand GmbH & Co. KG, Wickede und AS-Chemie - Dr. Görlach, Tübingen, 2006 - 2008) 
  • Einsatzmöglichkeiten und Optimierungspotenziale eines Condition-Monitoring-Systems (CMS) für Wälzlagerungen (Machbarkeitsstudie Karl Völker Stiftung, 2007)
  • Entwicklung eines standardisierten Simulationsprüfverfahrens zur Untersuchung von Stillstandsschäden an Wälzlagerungen (False-Brinelling)  (Karl Völker Stiftung, 2006-2008)  
  • Charakterisierung tribologischer Schichten mit Hilfe des Atomic-Force-Microscope  (Machbarkeitsstudie Karl Völker Stiftung, 2006) Wege zur Erhöhung der Tragfähigkeit von Zahnrädern durch Beschichtungen unter Berücksichtigung von Grundmaterial, Oberflächenstruktur und tribologischen Aspekten am Beispiel von Komponenten eines Nutzfahrzeug-Planetengetriebes (BMBF-Projekt, Kooperationsprojekt mit den John Deere Werken Mannheim, 2005 - 2008)
  • Charakterisierung des Leichtlauf-Verhaltens (Fuel-Economy) von modernen Motorenölen (Machbarkeitsstudie Karl Völker-Stiftung, 2005)
  • Leistungssteigerung von Axialgleitlagerungen durch innovative konstruktive und fertigungstechnische Maßnahmen  (Karl Völker Stiftung, 2004-2006) 
  • Aufklärung und Vermeidung von Schäden an geschmierten Maschinenelementen (Innovative Projekte, Wirtschaftsministerium Baden-Württemberg, 2003-2005) Verbundprojekt unter der Leitung des NMI, Tübingen, in Zusammenarbeit mit zahlreichen Firmen und Instituten: Robert Bosch GmbH, Gerlingen; Daimler/Chrysler AG, Ulm; Chemie Technik, Vöhringen; FAG Industrial Bearing AG, Schweinfurt; Fuchs Petrolub AG, Mannheim; Pabst Motoren GmbH, St. Georgen; Dr. Tillwich Etsyntha Chemie GmbH, Horb; ZF Friedrichshafne AG, Friedrichshafen; Universität Tübingen, Inst. f. org. Chemie, Tübingen   
  • Steuerbare supramolekulare Strukturen (Innovative Projekte, Land Baden-Württemberg, 2003-2005) Zusammenarbeit mit der Firma Chemie-Technik, Vöhringen und der Uni Tübingen   
  • DLC-Schichten (Diamond Like Carbon) für die Lebensdauerschmierung in der Mikrosystemtechnik    (Machbarkeitsstudie Karl Völker-Stiftung 2004)   
  • Neue Werkstoffe, Beschichtungen und Oberflächentopografien für die Wasserhydraulik (Karl Völker Stiftung, 2001-2003)   Zusammenarbeit mit der Firma Freudenberg Dichtungs- und Schwingungstechnik KG, Weinheim 

Projekte

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Ansprechpartner

Prof. Dr.
Jürgen Molter
Institutsleiter

Anschrift

Kompetenzzentrum Tribologie (TRI)

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