Tribologie

Tribologie (griech.: Reibungslehre) ist ein Teilgebiet des Maschinenbaus und wird interdisziplinär von Maschinenbauern, Werkstoffwissenschaftlern, Physikern und Chemikern betrieben. Sie befasst sich mit der wissenschaftlichen Beschreibung von Reibung, Verschleiß und Schmierung sowie der Entwicklung von Technologien zur Optimierung von Reibungsvorgängen.

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Aufgaben der Tribologie

Die Tribologie untersucht z.B. Reibung, Schmierung und Verschleiß von Lagern, Führungen, Getrieben, Motoren und anderen Maschinenelementen. Neben der Entwicklung geeigneter Schmierstoffe stehen Fragen der Werkstoffauswahl, der Oberflächenbeschichtung und der Oberflächentopografie im Vordergrund aktueller Entwicklungen. Neben den maschinenbaulichen Fragestellungen gibt es zahlreiche weitere Gebiete, bei denen Reibung und Verschleiß von großer Bedeutung sind beispielsweise in der Endoprothetik (künstlicher Gelenkersatz).

Fachorgan der Gesellschaft für Tribologie und der Österreichischen Tribologischen Gesellschaft ist die Zeitschrift: "Tribologie und Schmierungstechnik" (Herausgeber expert Verlag, Renningen).

Bedeutung der Tribologie

Durch Reibung und Verschleiß entstehen den jeweiligen Volkswirtschaften der Industrieländer jährliche Verluste in Höhe von etwa 5% des Bruttosozialproduktes; das bedeutet für Deutschland ca. 35 Milliarden EUR/Jahr [Quelle: Gesellschaft für Tribologie, http://www.gft-ev.de/tribologie.htm ; 2007]. Durch konsequente Umsetzen des bereits vorhandenen tribologischen Wissens könnten lt. Schätzungen ca.5 Milliarden EUR/Jahr eingespart werden. Durch weitere tribologische Forschung kann dieses Sparpotential noch gesteigert werden. Die verstärkte Berücksichtigung tribologischer Kenntnisse bewirkt beträchtliche Einsparungen bei Energie- und Materialeinsatz, Produktion und Instandhaltung. Energie- und Rohstoffressourcen werden geschont, Umweltschäden vermieden und der Arbeitsschutz verbessert.

Begriff

Der Begriff wurde ab etwa 1966 in England als Fachterminus verwendet:

• Nach Peter Jost 1966: Tribologie ist die Wissenschaft und die Technologie der aufeinander einwirkenden, in Relativbewegung befindlichen Oberflächen und der damit zusammenhängenden praktischen Vorgänge.

• Nach DIN 50323 (Norm wurde zurückgezogen): Tribologie ist die Wissenschaft und Technik von aufeinander einwirkenden Oberflächen in Relativbewegung. Sie umfasst das Gesamtgebiet von Reibung und Verschleiß, einschließlich Schmierung, und schließt entsprechende Grenzflächenwechselwirkungen sowohl zwischen Festkörpern als auch zwischen Festkörpern und Flüssigkeiten oder Gasen ein.

• Nach Horst Czichos 1992: Tribologie ist ein interdisziplinäres Fachgebiet zur Optimierung mechanischer Technologien durch Verminderung reibungs- und verschleißbedingter Energie- und Stoffverluste.

Unter Nanotribologie wird die Untersuchung der Reibung im Nanometerbereich verstanden. Dabei sind entweder spezielle Reibungseffekte in der Mikro- oder Nanotechnologie (Rasterkraftmikroskope, Festplattenköpfe, etc.) oder die Untersuchung von Reibung an sich auf atomarer Ebene Forschungsgegenstand.

Wichtige Persönlichkeiten

• Leonardo da Vinci
• Guillaume Amontons stellte die zwei Amontonsschen Gesetze auf: Die Reibungskraft ist proportional der Normalkraft und unabhängig von der scheinbaren Kontaktfläche; da Vinci waren sie schon 100 Jahre früher bekannt.
• Richard Stribeck entdeckte die nach ihm benannte Stribeckkurve, die den Reibungskoeffizienten in geschmierten Lagern beschreibt.
• Frank Philip Bowden und David Tabor verfassten 1950 das erste "moderne" Buch zur Tribologie.
• Horst Czichos

Literatur

• Bowden, Tabor: Friction and Lubrication of Solids (Oxford:Clarendon Press 1950) - engl. Originalausgabe [1]
• Bowden, Tabor: Reibung und Schmierung fester Körper (Springer-Verlag 1959), ISBN B0000BGR8B
• Czichos, Habig: Tribologie Handbuch, Vieweg-Verlag, 1992
• Theo Mang, Wilfried Dresel: Lubricants and Lubrication, , Wiley-VCH, Weinheim, 2001
• Klamann, D. (Herausgeber): Schmierstoffe und verwandte Produkte, Verlag Chemie Weinheim, 1982
• Uwe J. Möller, Udo Boor: Schmierstoffe im Betrieb, VDI-Verlag, Düsseldorf, 1987
• Autor: Wilfried Bartz und 17 Mitautoren: Reibung und Verschleiß, Expert-Verlag, 1992

Siehe auch

• Tribophysik