Automatisierte topografische Vermessung von Hochlastkontakten in einem Tribometer

Ziel dieser Arbeit ist es, ein bestehendes vollautomatisiertes Stift-Scheibe-Tribometer um die automatisierte Oberflächenvermessung beider Probekörper zu erweitern. Dazu wird ein geeignetes Messverfahren zur topografischen Erfassung dieser ausgewählt und erläutert, wie es in das Tribometer implementiert wird. Eine im Durchmesser 400mm große Bremsscheibe wird in unter 90 s vermessen. Eine 10mm x 20mm große Belagsprobe, inklusive des Probenhalters, wird innerhalb von 30 s topografisch erfasst. So können die Oberflächen der Scheibe und des Stifts vollautomatisch und nach einer beliebigen Anzahl von Reibmessungen erfasst werden. Ein weiterer Aspekt dieser Arbeit liegt in der Auswertung der Messdaten, deren Einflüsse und die Wiederholgenauigkeit derMessungen. Dazuwerden eine neuartige iterative Regression zur Ermittlung der Reibebene und verschiedene Kennwerte vorgestellt, mit denen eine Oberfläche charakterisiert werden kann. Mit Hilfe der Kennwerte kann die zeitliche Entwicklung einer Oberfläche in Bezug auf deren Einflussgrößen analysiert oder mehrere Materialien miteinander verglichen werden. Hierbei haben sich Höhenkennwerte für Verschleißanalysen und Kennwerte der Materialanteilskurve für Rauheitsanalysen herauskristallisiert. An Hand von Beispielstudien wird das Potential der Oberflächenmessungen und deren Informationsdichte gezeigt. Hier ist unter anderem der Vergleich verschieden bearbeiteter Scheibenoberflächen, das geometrische Einlaufverhalten und Verschleißverhalten der Reibpartner und der Einfluss der Geschwindigkeit auf das Staubverhalten im stationären Fall sowie ein Ansatz zur quasi-in-situ Untersuchung von instationären Reibmessungen quantifiziert worden.