Der Forschungsschwerpunkt „Tribologie“ wurde im Jahre 1994 als Stiftungsprofessur durch eine Initiative zahlreicher Unternehmen sowie der IHK Rhein-Neckar gegründet. Das KTM wird seit der Gründung von einem wissenschaftlichen Beirat unterstützt, in dem heute neben den Gründungsmitgliedern zahlreiche bedeutende Industrieunternehmen der Bereiche Maschinenbau, Automobil- und Zulieferindustrie sowie der Schmierstoffindustrie vertreten sind.
Das Zentrum gehört in Deutschland zu den führenden Forschungseinrichtungen auf dem Gebiet der Tribologie. Der Begriff „Kompetenzzentrum Tribologie Mannheim (KTM)“ hat sich in den letzten Jahren sowohl in der Wissenschaft wie auch in der Industrie als echte Marke etabliert. Durch die Größe des Teams (ca. 20 Personen), die starke Vernetzung mit der Wirtschaft und zu externen Forschungseinrichtungen, die hohe Interdisziplinarität sowie die zahlreichen Tätigkeiten im Bereich Technologietransfer und in der Gremienarbeit hat sich das Zentrum in den letzten Jahren einen hervorragenden Ruf erarbeitet.
Sie können sich auf unseren Institutsseiten über die 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 19 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).
Untersuchung des Reibungs- und Verschleißverhalten von Werkstoffpaarungen (Metalle, Kunststoffe, Keramiken, Verbundwerkstoffe) für wartungsfreie Lagerungen (Schwerpunkt: Gleitlagerungen unter Grenz- und Mischreibungsbedingungen).
Untersuchung und Weiterentwicklung von Oberflächenschichten (Dünnschichten und Gleitlacke, Anti-Friction-Coatings).
Entwicklung, Konstruktion und Bau von neuartigen mechanisch-dynamischen Prüfständen für Modell- und Bauteil-Untersuchungen mit leistungsfähiger Sensorik.
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
Schlüsseltechnologien
Neue Materialien und OberflächentechnikTechnologien für Ressourceneffizienz
Ausstattung
Das KTM 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. Die Prüfstände sind mit up-to-date Sensorik und Messdatenerfassung ausgestattet, um möglichst viele Informationen über das Tribosystem zu erhalten. Daneben sind alle Messgeräte zur 2- und 3-dimensionalen Vermessung von Oberflächen sowie Rasterelektronenmiktroskop (mit EDX und EBSD) und Digitalmikroskopie zur Visualisierung vorhanden.
Die Ausstattung im Einzelnen ist auf der Homepage unter www.tribologie-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 es auch Kleinbetrieben und mittelständischen Betrieben, die nicht über eigene Spezialisten verfügen, tribologischen Fragestellungen zeit- und kosteneffizient zu bearbeiten.
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:
Verbundforschungsprojekt „In-Tribology“ im Rahmen des Komet2-Programms Wissenschaftlicher Partner in verschiedenen Einzelprojekten 03/2020-02/2025
Entwicklung eines stick-slip-freien Hydraulikzylinders mit innovativer Kolbendämpfung und optimiertem Dichtungsdesign Teilprojekt: Entwicklung eines tribomechanischen Simulationsmodells für die zielgerichtete Auslegung der stick-slip-freien Hydraulik sowie Erforschung der optimalen Werkstoffpaarungen und Hydraulikfluide für die Reduktion des Stick-Slip-Effekts um 88-90 % Kooperationsprojekt mit den Firmen Elbe Dichtungen Hydraulik und Pneumatik GmbH und Gegner Hydraulik Systems GmbH; Förderprogramm „Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM)“; 10/2020 –11/2023
Untersuchungen zu den Ausfallmechanismen von Schmierfettgeschmierten Wälzlagern – Bedeutung der Alterung unterschiedlicher Verdickersysteme Kooperationsprojekt mit dem Oel-Waerme-Institut GmbH (OWI) An-Institut RWTH Aachen; DGMK-Förderprogramm der AiF, 30 Monate, 08/2020-01/2023
Entwicklung eines neuartigen modularen Wälzlagerprüfstandes für speziellen Anforderungen der E-Mobility Kooperationsprojekt mit der Firma Innowep GmbH, Würzburg Förderprogramm „Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM)“, 06/2020-11/2022
Entwicklung eines druckbeständigen Wellendichtrings für die erstmalige Anwendung bis 100 bar Kooperationsprojekt mit den Firmen Seal Concept GmbH, Bobingen und Dipl.-Ing. Brecht GmbH, Wannweil; Förderprogramm „Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM)“; 04/2019-09/2021 • Fluidfreie Schmiersysteme für mechanisch hoch belastete Linearführungen durch beschichtungstechnische Optimierung der Funktionselemente Kooperationsprojekt mit dem Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik (IST), Braunschweig Schwerpunktprogramm der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) „Fluidfreie Schmiersysteme mit hoher mechanischer Belastung“ (SPP 2074); 12/2018-11/2021 • Entwicklung eines 3D-gedruckten Gleitlagers mit integrierter aktiver und passiver Kühlung, Notschmierung und bisher unerreichten Gleiteigenschaften Kooperationsprojekt mit den Firmen IDS Miesbach GmbH, Miesbach und Kunz Engineering GmbH, Bautzen Förderprogramm „ Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM)“ ; 11/2018-10/2020 • Entwicklung neuer Bewertungskriterien im Bereich von Bremssystemen wegen steigender tribologischer Anforderungen aufgrund von Elektrifizierung und erhöhten Geräuschanforderungen Kooperationsprojekt mit dem Deutschen Institut für Kautschuktechnologie e.V., Hannover; Hochschule Hannover; Robert Bosch GmbH, Abstatt, Continental Teves AG & Co. OHG, Frankfurt und ZF Friedrichshafen AG, Lucas Varity GmbH, Koblenz Förderprogram „WiPaNo – Wissens-und Technologietransfer durch Patente und Normen“ im Förderbereich „ Normung und Standardisierung“; Projektträger Jülich (PTJ), Berlin; 10/2018-09/2020 • Entwicklung eines Verfahrens zur gezielten Steuerung von Festschmierstoff-Transferfilmen zur Reibungs- und Verschleißreduzierung Kooperationsprojekt mit der Firma GGB, Heilbronn Förderprogramm „Forschung an Fachhochschulen“ (FHproUnt); 08/2018-07/2021 • Entwicklung eines stick-slip-freien, geräuscharmen Schneckengetriebes zum Einsatz in einer elektromechanischen Scherenhubeinheit Kooperationsprojekt mit den Firmen Panther GmbH, Aying-München und DSM Engineering Plastics B.V., Geelen/ NL Förderprogramm „Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM)“; 06/2018-03/2020 • Tribomechanische Modellierung zur verbesserten Prognose der Zuverlässigkeit von Kunststoffkomponenten in beweglichen Maschinenelementen FuE-Projekt der hausinternen Karl-Völker-Stiftung; 11/2017-10/2019 • Entwicklung eines neuartigen Bauteilprüfstandes zur Erprobung von Wälz- und Gleitlagern für Elektro- und Hybridfahrzeuge Kooperationsprojekt mit der Firma Kemmerich Elekromotoren GmbH & Co. KG, Gummersbach Förderprogramm „Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM)“; 09/2017-02/2021 • Industrieprojekt zum Wälzverhalten von Kurvenscheiben; Wissenschaftlicher Projektpartner im internationalen Verbund-forschungsprojekt „Xtribology“ unter Leitung des Austrian Competence Center Tribology (AC²T) Teilprojekt SRP3.1: „Online monitoring methods for wear processes of „hard to watch“ tribo-contacts“, 2015-2019 • Entwicklung einer Screening-Prüfmethode für Schmierfette durch Kopplung von thermooxidativen Prüfverfahren mit einem mechanisch-dynamischen Mehrplatz-Wälzlagerprüfstand Kooperationsprojekt mit dem Oel-Waerme-Institut GmbH (OWI) An-Institut RWTH Aachen; DGMK-Förderprogramm der AiF 12/2015-05/2018 • 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 11/2015-10/2018 • Entwicklung eines neuartigen hochdynamischen und geregelten EDT-Verfahrens zur Endbearbeitung und Texturierung von Wellengleitflächen mittels Funkenerosion; Entwicklung eines neuartigen Prüfverfahrens für verbrennungsmotorische Gleitlagerungen zur Bewertung des Einflusses der Oberflächenstruktur auf Reibung und Verschleiß Kooperationsprojekt mit der Firma Hytron GmbH, Bensheim Förderprogramm des BMWi - Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie “ZIM“ ; 08/2015 – 07/2017 • Einstieg in die praxisnahe Laborsimulation von „Fretting Corrosion“ (Tribo-chemische Reaktion) (Machbarkeitsstudie Karl Völker Stiftung, 10/2015-03/2016) • 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
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Ansprechpartner
Dr. MarkusGrebe Laborleiter, Vorsitzender des Leitungsgremiums
Anschrift
Kompetenzzentrum Tribologie (TRI)
Paul-Wittsack-Str. 10/ Bau K 68163Mannheim Deutschland
