Reibung und Verschleiß (German Edition)
Die ökonomische und ökologische Bedeutung von Reibung, Verschleiß und Schmierung sind unbestritten. Die in der Regel nicht beabsichtigten Verluste von Werkstoff und Energie als Folge von Reibung und Verschleiß führen zu einer dauerhaften Verschlechterung der Funktionsfähigkeit von Bauteilen bis hin zu ihrem Ausfall. Auf diese Weise werden etwa 1 bis 4% des Bruttosozialproduktes unwiederbringlich vernichtet. Im globalen ökonomischen Wettbewerb ist es aber besonders wichtig, die Zuverlässigkeit und Lebensdauer von Bauteilen und Werkzeugen und damit die Effizienz von Maschinen zu steigern. Trotz der breiten grundlegenden Wissensbasis, über die man heute im Zusammenhang mit tribologischen Fragestellungen verfügen kann, wird immer noch vielfach bei der Entwicklung von Produkten und deren Einsatz nach dem "Trial and Error" -Prinzip vorgegangen. Die gezielte Strukturierung tribologischer Systeme im Hinblick auf die geforderten Eigenschaften erfordern aber eine systematische Vorgehensweise, bei der mit Mitteln der Systemanalyse die Hauptschädigungsmechanismen identifiziert werden, um schnell sinnvolle Gegenmaßnahmen ergreifen zu können. Das zunehmende Verständnis stützt sich auf die modernen Möglichkeiten der Oberflächencharakterisierung. Hierdurch ist es uns möglich, die Wechselwirkungen der einzelnen Elemente eines Tribosystems im mm-, mm- und nm-Bereich zu analysieren. Dies eröffnet die Möglichkeit, über die makroskopische Struktur hinaus auch im mikroskopischen Bereich Tribosysteme zu optimieren. Hierbei spielen neben den zahlreichen vorhandenen und neu entwickelten verschleißbeständigen Werkstoffen, vor allen Dingen die Möglichkeit der Randschichtbeeinflussung und der Beschichtung eine herausragende Rolle. Sie eröffnen uns den Einsatz von Schichtverbunden, die in verschiedenen Tribosystemen die Reibung mindern bzw. die Verschleißbeständigkeit verbessern. Dabei müssen dünne und dicke Schichten u.U. hohen Temperaturen die kurzweilig im Kontakt wirken oder während des Einsatzes über das Umgebungsmedium dauerhaft vorgegeben werden, standhalten. Neben den klassischen Maschinenbaubereichen, wie Automobil, Luft- und Raumfahrt, Bau- oder Werkzeugmaschinen sind moderne Tribowerkstoffe besonders im Zusammenhang mit der Mikrosystemtechnik, Medizintechnik und der Informationstechnik gefordert.