Newsbeitrag

COMET K2 Dissertation wurde ÖNORM

In seiner Dissertation im Rahmen des K2 Projekts „Zuverlässigkeit hochbeanspruchter Keramischer Wälzkörper – Einfluss von Bearbeitung und Vorschädigung“ entwickelte Herr DI Stefan Strobl ein neues Verfahren zur Prüfung von keramischen Kugeln, die beispielsweise für Kugellager in Formel-1-Rennautos und großen Windkraftwerken eingesetzt werden.

"In Kugellagern werden oft Kugeln aus Keramik verwendet, da diese wesentlich leichter als Kugeln aus Stahl und elektrisch isolierend sind", erklärt Strobl. Diese Kugeln sind einerseits einer großen Belastung ausgesetzt, konnten andererseits jedoch vor ihrem Einsatz bisher nur optisch auf etwaige Fehler untersucht werden. "Zugspannungen können winzige Risse in der Oberfläche öffnen, und die Keramikkugel zerbricht", schildert Strobl das Problem. Bisherige Prüfmethoden, bei denen oft Teile aus den Kugeln herausgeschnitten werden mussten, sind teuer und brachten keine befriedigenden Ergebnisse.

Für den an der Montanuniversität entwickelten sogenannten Kerbkugelversuch wird die Kugel in der Äquatorebene zu rund 80 Prozent des Durchmessers eingeschnitten und eine Kraft mit zwei Stempeln an den Polen eingeleitet. Durch das Zusammendrücken der Kerbe werden Zugspannungen erzeugt, und in weiterer Folge kann aus Bruchkraft und Geometrie der Kugel die Festigkeit des Materials ermittelt werden. "Es handelt sich nun um einen sehr einfachen Versuch mit sehr geringen Messunsicherheiten, da z. B. keine speziellen Einspannvorrichtungen zur Herstellung und Prüfung von den Proben notwendig sind", betont Strobl.

Die in der Dissertation entwickelten Grundlagen dienen als Basis für die vor Kurzem publizierte ÖNORM M 6341 "Wälzlager – Wälzlagerkugeln aus Keramik – Bestimmung der Festigkeit – Kerbkugelversuch". Das Regelwerk beschreibt den "Notched Ball Test" zur Bestimmung der Festigkeit für Wälzlagerkugeln aus Keramik, vorzugsweise aus Siliziumnitrid mit Durchmessern von 3 mm bis 50 mm.

Um die Etablierung im internationalen Umfeld – etwa der International Organization for Standardization (ISO) – zu erleichtern, wurde die Norm auf Deutsch und Englisch publiziert.

Wir gratulieren Herrn DI Strobl herzlich zu diesem Erfolg!