TY - JOUR A1 - Spaltmann, Dirk A1 - Löhr, Manuel A1 - Effner, Ute A1 - Scholz, Christian A1 - Manier, Charles-Alix A1 - Woydt, Mathias T1 - Wälzbeständigkeit von diamantartigen Kohlenstoffschichten KW - DLC KW - ZrCN KW - Wälzen KW - Technische Beschichtungen KW - Null-Verschleiß PY - 2011 SN - 1619-5558 VL - 2 IS - 37 SP - 16 EP - 24 PB - Diamond Business KG CY - Bamberg AN - OPUS4-23947 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - von Gablenz, C.-H. A1 - Spaltmann, Dirk T1 - Das CargoLifter-Ballonkransystem N2 - Das CargoLifter-Ballonkransystem nutzt die Prinzipien der Leichter-als-Luft-Technologie für das Heben von Gütern. Der mit leichtem Gas gefüllte Ballon drängt in der schwereren Luft nach oben und kann somit Lasten anheben. Im Gegensatz zu erdgebundenen Kranen ist für den Luftkran die Beschaffenheit des Bodens sekundär. Der Ballonkran wird an 3 Winden verankert und über die im Kranknotenpunkt zusammengeführten Seile präzise gesteuert. Beim Heben und Versetzen verbleibt die Last unter dem Ballon, der stets 100 % seiner Hubkraft auch bis zu 200 m Höhe und selbst weiterem Versatz behält. Reichweite bedeutet beim CargoLifter-Ballonkransystem statt mehr Ausleger mehr Seil. PY - 2011 SN - 1866-0207 VL - 123 IS - 12 SP - 34 EP - 38 PB - E. Schmidt, Süddt. Zweigstelle CY - München AN - OPUS4-25332 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kovalev, Alexander A1 - Hartelt, Manfred A1 - Spaltmann, Dirk A1 - Wäsche, Rolf A1 - Woydt, Mathias T1 - Zero wear (Null Verschleiß) KW - Reibung KW - Null-Verschleiß KW - Rauhigkeit KW - Kontaktmechanik KW - Modellierung KW - DLC KW - Friction KW - Zero-wear KW - Roughness KW - Contact mechanics KW - Simulation PY - 2013 SN - 0724-3472 VL - 60 IS - 2 SP - 5 EP - 12 PB - Expert Verlag CY - Renningen AN - OPUS4-28979 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Meine, Kerstin A1 - Schneider, Thomas A1 - Spaltmann, Dirk A1 - Santner, Erich T1 - The influence of roughness on friction - Part I: The influence of a single step KW - Tribology KW - Roughness KW - Friction force KW - Elastic deformation PY - 2002 SN - 0043-1648 VL - 253 SP - 725 EP - 732 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-1580 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Meine, Kerstin A1 - Schneider, Thomas A1 - Spaltmann, Dirk A1 - Santner, Erich T1 - The influence of roughness on friction - Part II: The influence of multiple steps KW - Tribology KW - Roughness KW - Friction force KW - Elastic deformation PY - 2002 SN - 0043-1648 VL - 253 SP - 733 EP - 738 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-1581 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kunz, C. A1 - Bonse, Jörn A1 - Spaltmann, Dirk A1 - Neumann, C. A1 - Turchanin, A. A1 - Bartolomé, J. F. A1 - Müller, F. A. A1 - Gräf, S. T1 - Tribological performance of metal-reinforced ceramic composites selectively structured with femtosecond laser-induced periodic surface structures N2 - The impact of femtosecond (fs) laser-induced periodic surface structures (LIPSS) on tribological properties was investigated for metal-reinforced ceramic composites (Al2O3-ZrO2-Nb). For this purpose, the metallic niobium (Nb) phase was selectively structured with LIPSS in an air environment with different values of the fs-laser peak fluence by near-infrared fs-laser radiation (λ = 1025 nm, τ = 300 fs, frep = 1 kHz), taking advantage of the different light absorption behavior of ceramic and metal. The tribological performance was evaluated by reciprocating sliding tests in a ball-on-disc configuration using Ringer's solution as lubricant. The surfaces were characterized before and after laser irradiation by optical microscopy, scanning electron microscopy, atomic force microscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, energy dispersive X-ray spectroscopy and by measuring the contact angle with Ringer's solution. The LIPSS formation resulted in an increased wetting of the surface with the lubricant. Moreover, the selectively structured composite surfaces revealed a coefficient of friction significantly reduced by a factor of ~3 when compared to the non-irradiated surface. Furthermore, the formation of a laser-induced oxidation layer was detected with NbO as the most prominent oxidation state. Selectively structured composites with outstanding mechanical properties and enhanced tribological performance are of particular interest for biomedical applications. KW - Laser-induced periodic surface structures (LIPSS) KW - Femtosecond laser ablation KW - Ceramic matrix composites KW - Tribology PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2019.143917 SN - 0169-4332 SN - 1873-5584 VL - 499 IS - 1 SP - 143917 PB - Elsevier B.V. CY - Amsterdam AN - OPUS4-49255 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Scholz, Christian A1 - Spaltmann, Dirk A1 - Woydt, Mathias T1 - Höchstbelastbare Wälzkontakte mit geringer Misch-/Grenzreibungszahl N2 - Leichtbaustrategien im Antriebsstrang erhöhen durch Downsizing die Hertz'schen Kontaktpressungen und die mechanischen Lasten. Dadurch müssen neben wälzbeständigen Stählen auch dazu passende reibungsmindernde Konzepte gefunden werden. In der vorliegenden Arbeit wurden alternative, hoch zähe Stähle mit einer Wälzbeständigkeit bis P0max = 4,2 GPa untersucht, welche mit geeigneten Grundöl- und Additivkombinationen die Reibungszahlen herunter auf 0,025 reduzieren konnten. Diese alternativen Stahllegierungen erlauben nicht nur an der Zahnflanke sehr hohe Kontaktpressungen, sie bieten außerdem entsprechende Zähigkeits- und Festigkeitseigenschaften für den Zahnfuß. In vorangegangenen Untersuchungen wurde eine Vielzahl verschiedener Dünnschichten auf ihre Überrollbeständigkeit unter Extrembeanspruchungen validiert. Allerdings zeigte sich bei den meisten Dünnschichten ein Qualitätsunterschied von Charge zu Charge. Unter Verwendung verschiedener organischer, metallorganischer und anorganischer Additive konnten, sich daran anschließende Versuche, vielversprechende Ergebnisse erzielt werden. Sämtliche Versuche unter extremen Beanspruchungen wurden bei+120 °C Öltemperatur auf Zwei-Scheiben-Tribometern vom Typ AMSLER und 2Disk von Optimol Instruments unter Misch-/Grenzreibungsbedingungen durchgeführt und die tribologischen Eigenschaften der neuartigen, unbeschichteten Stähle und in Relation zu leistungsstarken DLC-/ZrCN Dünnschichten gesetzt KW - Hochzähe Stähle KW - Getriebekomponenten KW - DLC KW - ZrCN KW - Extrembeanspruchung KW - Dünnschichten KW - Polyglykole KW - Additive KW - Slip-rolling KW - High toughness steels KW - High pressure KW - Thin film coatings KW - Polyglycols KW - Additives PY - 2012 SN - 0724-3472 VL - 59 IS - 3 SP - 41 EP - 47 PB - Expert Verlag CY - Renningen AN - OPUS4-26232 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Manier, Charles-Alix A1 - Spaltmann, Dirk A1 - Theiler, Geraldine A1 - Woydt, Mathias T1 - Carboneous coatings by rolling with 10% slip under mixed/boundary lubrication and high initial Hertzian contact pressures N2 - Costs reduction is one of the major objectives in mechanical applications with a parallel increase of the power output. Another driver represents new environmental standards and their increasing restrictions in the automotive industry leading to the question, if materials based concepts may substitute harmful EP/AW additives in lubricants. This paper presents the slip-rolling resistance of different DLC/THC coatings on steel substrates with a definite slip rate of 10%. Industrial DLC coatings of ta-C and a-C:H types from various manufacturers were deposited on steels SAE 52100 and AMS 5898 to compile the slip-rolling resistance under initial average Hertzian contact pressures between 1.5 GPa and 2 GPa. The tests were carried out on Amsler-type twin disc tribometer under the regime of mixed/boundary lubrication in unadditivated paraffinic oil (ISO VG 46) and a factory fill engine oil. The spherical steel sample was uncoated and the cylindrical coated with DLC. Some coatings achieved 10 million cycles without any damage under a maximal Hertzian contact pressure Pmax well over 2.25 GPa, thus exceeding FZG 12. KW - DLC KW - Rolling KW - Mixed/boundary lubrication KW - Hertzian pressure PY - 2008 DO - https://doi.org/10.1016/j.diamond.2008.01.066 SN - 0925-9635 VL - 17 IS - 7-10 SP - 1751 EP - 1754 PB - Elsevier CY - New York, NY AN - OPUS4-17816 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Spaltmann, Dirk A1 - Manier, Charles-Alix A1 - Theiler, Geraldine A1 - Proß, E. A1 - Ziegele, H. A1 - Kursawe, S. A1 - Woydt, Mathias T1 - Überrollbeständige Dünnschichten unter geschmierter Wälzreibung bis 3.500 MPa KW - DLC KW - Kohlenstoff Wälzen KW - Schlupf KW - Schmierung KW - Temperatur KW - Pressung PY - 2008 SN - 0724-3472 VL - 55 IS - 4 SP - 22 EP - 27 PB - Expert Verlag CY - Renningen AN - OPUS4-18029 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Manier, Charles-Alix A1 - Theiler, Geraldine A1 - Spaltmann, Dirk A1 - Woydt, Mathias A1 - Proß, E. A1 - Ziegele, H. T1 - Couches minces pour les contacts lubrifiés en slip-rolling (glissement-roulement) sous haute pression hertzienne initiale N2 - Le secteur automobile doit faire face actuellement à de nouveaux challenges au niveau de la construction allégée, des économies de carburant et des coûts. Ces exigences motivent la mise au point de tribosystèmes pouvant résister à des pressions de contact de plus en plus élevées avec de faibles coefficients de frottement. L'optimisation de systèmes existants par l'application de revêtements de surface performants représente une alternative intéressante. Ce texte présente les performances de couches minces dans des conditions d'essais de slip-rolling (roulement à composante de glissement) en présence de lubrifiants liquides. Après une première sélection à température ambiante, les revêtements les plus performants ont été testés à 120 °C. Il s'agit de revêtements DLC en carbone hydrogéné (a-C:H) et en carbone tétraédrique (ta-C) de dernières générations ainsi qu'un nouveau système « revêtement/substrat ». Certains des revêtements DLC développés récemment sont résistants en slip-rolling au moins jusq'’à 10 millions de cycles à 120 °C dans l'huile moteur sous des pressions hertziennes de contact de P0max = 2600 / 2940 MPa. De plus, le nouveau système revêtement Zr(C,N)x/substrat peut résister au moins à 1 million de cycles sous des pressions hertziennes initiales de contact allant jusqu'à P0max = 3500 MPa et à des températures de lubrifiant d'au moins 120 °C. ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- The light-weight approach and fuel economy targets in today's automotive engineering require tribosystems, which can withstand higher contact pressures associated with low coefficients of friction. The application of surface coatings represents one approach among others. This paper presents thin film coatings performances in a bench mark test procedure exerting slip-rolling conditions in the presence of liquid lubricants. After a first selection at room temperature, the most resistant coatings were evaluated at 120 °C. These are newly developed DLC coatings (a-C:H & ta-C) as well as a novel coating-substrate system. Some of the newly developed DLC-coatings are slip-rolling resistant for at least up to 10 million cycles at 120 °C oil temperature) under Hertzian contact pressures of P0max = 2600 / 2940 MPa. Furthermore, this novel Zr-based thin film coating can withstand at least 1 million cycles under initial Hertzian contact pressures of up to P0max = 3500 MPa and oil temperatures of at least 120 °C associated with low coefficients of friction under mixed/boundary conditions. KW - Thin film coatings KW - DLC KW - Zr(CN) KW - ta-C KW - Slip-rolling KW - Mixed lubrication KW - Couches minces KW - Lubrification mixte PY - 2009 DO - https://doi.org/10.1051/mattech/2009051 SN - 0032-6895 SN - 1778-3771 VL - 97 IS - 6 SP - 397 EP - 409 CY - Paris AN - OPUS4-31747 LA - fra AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -