Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Reibverhalten beflockter Dichtungen in Fahrzeugen

Beflockte Dichtungen werden häufig im Automotivbereich, im Türbereich, für Handschuhkästen, Hutablagen und für Ablagefächer verwendet. Unter bestimmten mechanischen und klimatischen Bedingungen immer wieder zu ungewollten reibungsbedingten Störgeräuschphänomenen in den Kontaktstellen der Dichtungen.

Ziel des Projektes ist die Analyse und Beschreibung des Reibungsverhaltens beflockter, automotiver Dichtungen sowie von Möglichkeiten zu dessen gezielter Beeinflussung. Der innovative Ansatz dabei ist die Analyse bisher unbekannter Zusammenhänge zwischen den Eigenschaften beflockter Materialien und deren Reibungsverhalten. Von besonderem Interesse sind dabei das Vermindern von Reibkräften und Störgeräuschen durch Variation des Dichtungsgrundmaterials, der Beflockungsparameter, der Flock-Nachbehandlung, des Gegenmaterials und der mechanischen und klimatischen Belastungen. Die Zusammenhänge sollen in einem wissenschaftlichen Abhängigkeitsmodell zusammengefasst werden, welches Dichtungsherstellern und Beflockungsunternehmen die Herstellung reibungs- und geräuschoptimierter Materialien ermöglicht. Das anvisierte Modell basiert auf einer zweigeteilten Betrachtung, einerseits auf der flockseitigen Variation der Materialeigenschaften und andererseits auf der parameterseitigen Variation der Reibung. Anspruch des Projektes ist es gleichzeitig, die Beflockung der Dichtung so zu gestalten, dass die Dichtwirkung vollständig gegeben und die Beständigkeit gegenüber Verschleiß hoch ist.

Um den ständigen wachsenden und wechselnden Qualitätsanforderungen der Automobilindustrie gerecht zu werden ist ein tieferes Verständnis der Beflockungscharakteristik notwendig. Die Branche der Lohnbeflockungsunternehmen ist ausschließlich KMU-geprägt. Diese KMU können im Speziellen mit dem anvisierten Abhängigkeitsmodell ihre Beflockungsvarianten nach Kundenanforderungen steuern. Dies nützt der Etablierung am Markt und der Wahrung der Kontinuität der Marktposition.

Ergebniszusammenfassung:

Ziel des Projektes war die Analyse und Beschreibung der Reibungseigenschaften beflockter automotiver Dichtungen sowie die Erarbeitung von Möglichkeiten zu deren gezielter Beeinflussung. Innerhalb des Projektes konnten mit Unterstützung der Industrie eigene, beflockte Proben hergestellt und mit angepassten Verfahren charakterisiert werden. Die nachfolgenden Reibungsmessungen erzeugten dabei eine sehr gute Grundlage für die Korrelationsanalyse zwischen Reibungs- und Flockeigenschaften.

Des Weiteren konnten verschiedene Alternativen zur Gleitlackbeschichtung erzeugt und deren Effektivität dargestellt werden.

Zusammenfassend kann durch die Analysen festgehalten werden, dass sowohl die Länge, der Durchmesser und die Flockdichte einen Einfluss auf die Reibung besitzen und damit als Steuergrößen für die Optimierung der Reibung fungieren können. Die äußeren, belastungsseitigen Größen sind dabei Typ des Gegenmaterials mit den gegebenen Materialeigenschaften und die anliegenden Belastungen hinsichtlich Kraft, Geschwindigkeit und Klima. Feinheit, Länge und Dichte des Flocks sind hierbei die wesentlichen Stellgrößen, welche sich letztlich auf die Deformierbarkeit der Oberfläche auswirken und dadurch die Kontaktfläche beeinflussen. Ebenso beeinflussen diese Faktoren dann auch die Reibungsanteile. Schichtdicke und Viskosität des Klebstoffs sind entscheidend wie tief und fest die Flockfaser eingebettet wird. Dadurch bedingt die Kombination der beiden Parameter die Ausprägung der Verformungsfähigkeit der einzelnen Flockfaser. Und schlussendlich ist das Substrat durch seine Verformbarkeit ebenfalls beteiligt.

Im Rahmen des Projektes wurde außerdem ein neuartiger Prüfstand zur Reibungs- und Verschleißcharakterisierung beflockter Dichtungen entwickelt.