Überall dort, wo gewaltige Materialströme reibenden Verschleiß oder Prallverschleiß verursachen, tragen verschleißfeste Werkstoffe dazu bei, die Produktivität zu sichern und die Prozesse im Fluss zu halten.
Das Institut AC2T stellt durch seine Forschungsergebnisse fest, dass durch die Kombination von keramischen Elementen mit Gummi-Unterstützung sich innovative Möglichkeiten für neue Anwendungsgebiete ergeben. Gummi-Keramik-Hybridplatten halten extremem Prallverschleiß stand. Keramische Elemente punkten mit vielen Vorteilen gegenüber metallischem Verschleißschutz, sind aber deutlich spröder und brechen leichter bei Prallbeanspruchung.
Gemeinsam mit Kalenborn stehen effizienterer Verschleißschutz und neue Anwendungsgebiete für Keramiken im Vordergrund für den Einsatz in der Schwerindustrie. Insbesondere wird an Lösungen für die Voestalpine Stahl gearbeitet. Der gewählte Ansatz für diese Projektarbeit besteht darin, die spröde Keramik mit einer Lage Gummi zu unterstützen. Der sehr elastische Gummi kann bei frontaler Schlagbeanspruchung – durch die Möglichkeit sich zu verformen – große Mengen der Aufprallenergie aufnehmen und verhindert dadurch bei richtiger Auslegung den Bruch der Keramik.
Die wissenschaftlichen Untersuchungen konzentrierten sich in weiterer Folge auf die Optimierung der einzelnen Komponenten. So können sowohl die Zusammensetzung, Form und Dicke der keramischen Komponenten erheblichen Einfluss auf die Verschleißbeständigkeit haben, wie auch natürlich die Härte und Dicke der Gummischicht. Einerseits wurden hierfür experimentelle Untersuchungen mit Unterstützung der Projektpartner durchgeführt, wodurch verschiedenste Einsatzbedingungen nachgestellt werden konnten. Andererseits konnte mit Hilfe computergestützter Simulationen Parametervariationen berechnet werden, die experimentell nicht zugänglich waren. Die gewonnenen Erkenntnisse waren eindeutig: Durch die Optimierung des gesamten tribologischen Systems konnte für spezielle Anwendungen die Widerstandsfähigkeit gegen Prallbeanspruchungen um mehr als das 10-fache erhöht werden.
Aufgrund der erzielten deutlichen Effizienz- und auch Lebensdauersteigerungen sowie der breiten Relevanz des Themas für die Schwerindustrie ist das Potenzial der erarbeiteten technischen Lösung außerordentlich hoch anwendungsgerechte Auslegungen zu realisieren.
