Das umfassende Erreichen der Supraschmierung, d.h. das (nahezu) reibungsfreie Gleiten ist der Idealzustand der Tribologie. Die Potenziale der in Grundlagenversuchen nachgewiesenen Supraschmierung (engl. Superlubricity) sind für industrielle Anwendungen noch bei weitem nicht erschlossen. Für eine umfassende Umsetzung von supraschmierenden Systemen in verschiedenste Anwendungen bedarf es einer grundlegend abgestimmten Auslegung des jeweiligen tribologischen Systems im Hinblick auf den Grundwerkstoff, die Beschichtbarkeit (inklusive der Anforderungen an Kontur und Topografie) und den Schmierstoff mit all seinen komplexen Anforderungen. Dieser Aufgabe widmet sich das Projekt CHEPHREN. Die Arbeitsziele im Teilprojekt der Evonik beziehen sich zum einen auf den Bereich Schmiermitteladditive und zum anderen den Bereich reibungsarmer Kunststoffmaterialien (Hochleistungskunststoffe PA12 und PEEK) für Beschichtungen oder auch komplette Bauteile wie z.B. Zahnräder.
Die Reduzierung der Reibungsenergie und die damit verbundenen Wirkungsgradgewinne tragen einen erheblichen Anteil zur CO2-Reduktion bei. In Rollenkettentrieben, wie sie in Förderanlagen verwendet werden, entstehen die größten Reibungsverluste im Kettengelenk (Bolzen - Hülse bzw. Bolzen - Zahnlasche), im Kontakt zwischen Schienen und Kette sowie im Eingriff der Kette in das Kettenrad. Werden diese Reibkontakte durch den Einsatz geeigneter tribologischer Partner, die aufeinander abgestimmt und optimiert sind, gebildet, so besteht die Möglichkeit den CO2-Ausstoß zu reduzieren. Der in diesem Förderprojekt betrachtete Anwendungsfall Rollenkettentrieb, im Speziellen Förderanlagen, stellt hohe Anforderungen an die Tribologie. Gelingt es in diesem Anwendungsfall die Reibung in den verschiedenen tribologischen Systemen zu reduzieren und gleichzeitig die Verschleißbeständigkeit im Vergleich zu Serienlösungen zu erhöhen, bestehen gute Chancen die Ergebnisse auf andere Anwendungen zu transferieren. Durch die Entwicklung passender Schichtsysteme, geeigneter Oberflächenbearbeitungen und optimierter Schmierstoffe soll das tribologische System Rollenkettentrieb dauerhaft optimierte Verschleiß- und Reibungseigenschaften erhalten. Neben der Optimierung der tribologischen Systeme in und an der Rollenkette sollen gegebenenfalls auch die tribologischen Systeme der Peripherie (z.B. Kettenspanner, Führungen, Umlenkungen) betrachtet und optimiert werden. Nur eine ganzheitliche Betrachtung des Rollenkettentriebs kann ein maximales Ergebnis und somit auch eine maximale CO2-Reduktion erzielen.
Die Reduzierung der Reibungsenergie und die damit verbundenen Wirkungsgradgewinne tragen einen erheblichen Anteil zur CO2-Reduktion bei. In Steuerkettentrieben, wie sie in Verbrennungsmotoren verwendet werden, entstehen die größten Reibungsverluste im Kettengelenk (Bolzen - Hülse bzw. Bolzen - Zahnlasche), im Kontakt zwischen Spann- und Führungsschienen und Kette sowie im Eingriff der Kette in das Kettenrad. Werden diese Reibkontakte durch den Einsatz geeigneter tribologischer Partner, die aufeinander abgestimmt und optimiert sind, gebildet, so besteht die Möglichkeit den CO2-Ausstoß zu reduzieren. Der in diesem Förderprojekt betrachtete Anwendungsfall Steuerkettentrieb, stellt hohe Anforderungen an die Tribologie. Gelingt es in diesem Anwendungsfall die Reibung in den verschiedenen tribologischen Systemen zu reduzieren und gleichzeitig die Verschleißbeständigkeit im Vergleich zu aktuellen Serienlösungen zu erhöhen, bestehen gute Chancen die Ergebnisse auf andere Anwendungen zu transferieren. Durch die Entwicklung passender Schichtsysteme, geeigneter Oberflächenbearbeitungen und optimierter Schmierstoffe soll das tribologische System Steuerkettentrieb dauerhaft optimierte Verschleiß- und Reibungseigenschaften erhalten. Neben der Optimierung der tribologischen Systeme in und am Steuerkettentrieb sollen idealerweise auch die tribologischen Systeme der Peripherie (z.B. Kettenspanner, Führungen, Umlenkungen) betrachtet und optimiert werden. Nur eine ganzheitliche Betrachtung des Steuerkettentriebs kann ein maximales Ergebnis und somit auch eine maximale CO2-Reduktion erzielen.
Das übergeordnete Ziel von CHEPHREN ist die konsequente Erschließung ultra- und supraniedriger Reibungszustände in verschiedensten mechanischen Systemen auf Basis von übergreifenden tribologischen Lösungsansätzen. Aufgrund der Komplexität tribologischer Vorgänge besteht die Gefahr, dass für jedes tribologische Problem eine Insellösung erarbeitet wird. Das Forschungsfeld Tribologie wirkt dem entgegen, indem tribologische Fragestellungen aus den unterschiedlichsten Bereichen zusammengefasst werden, um möglichst übergreifende Lösungsansätze zu suchen.