I. Südmeyer, M. Rohde, J. Schneider

Charakterisierung von Scherfestigkeit
und tribologischem Verhalten lasergefügter
Keramik/Stahl-Verbunde im Hinblick auf
den Einsatz in PKW-Trockenkupplungen,
Hrsg. KIT Scientific Publishing,
Verlag A. Albers, J. Schneider
Seiten 141-150 (2011)

Im Rahmen des Teilprojektes B2 im Sonderforschungsbereich 483 werden ungeschmierte Keramik/Stahl-Friktionspaarungen im Hinblick auf den Einsatz in PKW-Trockenkupplungen untersucht. Um das Potenzial des Laserstrahllötens zur Anbindung der keramischen Friktionsmaterialien an das notwendige metallische Trägermaterial zu ermitteln, wurden lasergelötete Keramik/Stahl-Verbunde zum Einen hinsichtlich ihres mechanischen Verhaltens in Scherversuchen charakterisiert und zum Anderen tribologische Modellexperimente unter ungeschmierter, einsinniger Gleitbeanspruchung mit Keramik/Stahl-Verbundpellets in Paarung mit dem normalisierten Stahl C45E durchgeführt. Zum Fügen der keramischen Friktionskörper an den metallischen Träger, wurden gut wärmeleitende Aktivlotfolien auf AgCuTi- und SnAgTi-Basis sowie ein handelsüblicher Hochtemperatur-Klebstoff eingesetzt. Die Ergebnisse der Scherversuche zeigten, dass mit lasergelöteten SiC/Stahl-Verbunden bei Raumtemperatur durchschnittliche Scherfestigkeiten von mehr als 30 MPa erreicht werden können. Bei den tribologischen Modelluntersuchungen zeigte sich ein ausgeprägter Einfluss von Gleitgeschwindigkeit und Temperatur auf das Reibungsverhalten der Friktionspaarungen. Durch den Einsatz von lasergelöteten Keramik/Stahl-Verbundpellets konnte im Vergleich zu vollkeramischen Pellets die Abhängigkeit der Reibungszahl von der Gleitgeschwindigkeit und Temperatur gesenkt werden. Das günstigste tribologische Verhalten zeigte dabei die Friktionspaarung mit dem lasergelöteten SiC/Stahl-Verbundpellet.