Image
isgatec_werkstoff_daempfer.jpeg
Foto: Berger S2B GmbH
Auch die Materialzusammensetzung dieses Rückdämpfers entscheidet im Rennsport über Sieg oder Niederlage.

Maschinenelemente

„Sieg“ bei der Materialauswahl für den Rückdämpfer

Rennmaschinen sind Materialfresser, weshalb die Wahl des Werkstoffs selbst bei kleinsten Bauteilen wie einem Rückdämpfer über den Sieg entscheiden kann.

Eine Rückdämpferentwicklung von Berger S2B für PVM, einem Hersteller für Motorrad- und andere Komponenten, zeigte, dass einem Sieg manchmal auch kleine „Niederlagen“ vorausgehen und welche Rolle das Material hier spielt.

Das Projekt begann zunächst ganz harmlos mit einer Anfrage zu einem "Rückdämpfer" – einem Gummi-Metallteil, das am Rad eines Motorrades zur Kräfteübertragung genutzt wird. Die ersten Anforderungen waren – wie üblich – überschaubar: Das Teil hat keinen nennenswerten Kontakt zu aggressiven Medien und ist im Betrieb einer Temperatur von max. 120 °C ausgesetzt.  Da lag es zunächst nahe, einen Dämpfer anzubieten, bei dem Silikon 85 Shore A die Metallhülse ummantelt. Nach intensiven Gesprächen und genauerer Musterbetrachtung wurde auch die Fertigung der Teile mit CR und H-NBR in Betracht gezogen.  In diesen Gesprächen wurde auch die Bedeutung der Federkennweg-Hinweise deutlich, die bei solchen Bauteilen eine wichtige Rolle spielen.

Hält das Material, was es verspricht?

Mit dieser Materialauswahl ging man in die mechanischen Tests. Von den drei zur Diskussion stehenden Werkstoffen – Silikon (VMQ), CR, H-NBR – brachte H-NBR die besten Werte, weshalb die Teile von Berger S2B aus diesem Werkstoff bemustert wurden. Nach Fertigstellung des Werkzeuges wurden die H-NBR-Muster getestet. Aber bereits nach ca. 40 km waren die Teile mechanisch überbelastet. Der Fahrer musste in die Box. Diese ernüchternde „Niederlage“ warf verschiedene Fragen hinsichtlich Materialauswahl und Einbauraum auf:

  • Kann die Grundqualität des H-NBR so verbessert werden, dass eine höhere mechanische Belastbarkeit gegeben ist?
  • Muss das Elastomer-/Metallverhältnis verändert werden, um eine bessere Verpressung zu erreichen?
  • Sollte die Shore-Härte reduziert werden, um eine höhere Dynamik der Teile zu erreichen?
  • Oder sollte man die Wahl des Elastomers nochmal überdenken und ggf. auf eine höher temperaturbeständige NK/SBR -Lösung setzen, obwohl die bisherige Temperaturbelastung mit 120 °C definiert war?
  • Hat das Elastomer im vorgegebenen Einbauraum und bei dieser Belastung genug Platz, um sich auszudehnen und nicht direkt mechanisch zerstört zu werden?

Vollständiges Materialdaten-Management in der Formel 1

Die Werkstoffnutzung optimiert: Wie Mc Laren Racing durch vollständiges Materialdaten-Management die Entwicklung seiner Formel-1-Boliden beschleunigt. 
Artikel lesen

Mit diesem Rückdämpfer auf der Zielgeraden

Schnell war klar, dass H-NBR nicht so modifiziert werden kann, dass die notwendige dynamische Belastbarkeit erreicht wird.  Auch eine Änderung des Einbauraums, der Teilegeometrie sowie der Shore-Härte wurden als nicht zielführend verworfen. Mit Blick auf die notwendige hohe Zugfestigkeit und Abriebfestigkeit sowie ein generell gutes dynamisches Verhalten des Werkstoffs entschied man sich letztendlich für eine NK/SBR-Mischung.

Und das funktionierte: Es zeigte sich, dass sich die Laufzeit der Rennmaschine mit diesem Compound im Rückdämpfer deutlich erhöhen ließ und Boxenzeiten drastisch reduziert werden konnten.  Im Rennsport sind das die Kriterien, die auch über Sieg und Niederlage entscheiden.

Image
Bauteile aus recycelten Carbonfasern unterstützen das Ziel der Kreislaufwirtschaft.
Foto: Cannon Group

Kunststoffe

Flugzeugkabinenverkleidungen mit recycelten Carbonfasern

Cannon Ergos und Boing untersuchen Nutzung von thermoplastischen Verbundwerkstoffen mit Recyclingmaterial.

Image
kraiburg_award_dichtungen.jpeg
Foto: Kraiburg TPE

Dichtungen

Reibung und damit Störgeräusche erfolgreich reduzieren

Mit einem neu entwickelten, reibungsarmen Werkstoff ist es zwei Automobilpartnern gemeinsam gelungen, Störgeräusche von Dichtungen dauerhaft zu verhindern.

Image
fraunhofer-iap_verschleiss_kunststoffe.jpeg
Foto: Shutterstock, asharkyu

Forschung und Entwicklung

Weniger Verschleiß durch selbstschmierende Bauteile

In einem Forschungsprojekt wurden Kunststoffe mit Mikrokapseln versehen. Die dadurch selbstschmierenden Bauteile erzielen bis zu 85 % weniger Verschleiß. 

Image
rueckfuehrung_schutz_elemente.jpeg
Foto: Pöppelmann

Maschinenelemente

Recycling gebrauchter Schutzelemente bei Mercedes-Benz

Erfolgreiches Projekt für mehr Ressourcenschonung: Wie Mercedes-Benz in Hamburg das Recycling gebrauchter Schutzelemente aus PCR-Kunststoff unterstützt.