Festschmierstoffe

Als Festschmierstoff bezeichnet man per Definition feste Stoffe, die in der Lage sind, die Oberflächen zweier Reibpartner effektiv zu trennen und dadurch sowohl Reibung als auch Verschleiß zu mindern. Typische Beispiele für Festschmierstoffe sind Graphit, Molybdänsulfid, Weichmetalle (Aluminium, Kupfer usw.) und Kunststoffe wie Polytetraflourethylen (PTFE). Die am häufigsten verwendeten Festschmierstoffe lassen sich unter Berücksichtigung ihrer unterschiedlichen Wirkmechanismen in drei Hauptgruppen unterteilen.

Ein Stück Graphit als Beispiel für einen Festschmierstoff
Graphit kann als Festschmierstoff eingesetzt werden

Arten von Festschmierstoffen

Die Wirksamkeit einer ersten Hauptgruppe von Festschmierstoffen lässt sich hauptsächlich auf ihren besonderen strukturellen Aufbau zurückführen. Diese Gruppe von Festschmierstoffen wird häufig mit dem Begriff „Strukturwirksame Festschmierstoffe“ kategorisiert. Wesentliches Merkmal dieser strukturwirksamen Festschmierstoffe ist eine Schichtgitterstruktur, in der die einzelnen Atome in Schichten (auch Lamellen genannt) angeordnet sind. Orthogonal zu den einzelnen Schichten können derartige Schichtgitterstrukturen hohe Kräfte aufnehmen, wogegen die einzelnen Schichten in tangentialer Richtung unter Krafteinwirkung jedoch leicht verschiebbar sind. Zu den bekanntesten Vertretern dieser strukturwirksamen Festschmierstoffe zählen Graphit, Molybdändisulfid (MoS2) und α-Bornitrid.

Unter der Kategorie „Reaktionswirksame Festschmierstoffe“ lässt sich eine zweite Hauptgruppe von Festschmierstoffen zusammenfassen. Solche reaktionswirksamen Festschmierstoffe reagieren unter Belastung mit der Materialoberfläche der Reibpartner, wodurch abriebfeste Haftschichten ausgebildet werden. Zu dieser Art von Festschmierstoffen gehören unter anderem verschiedene Phosphate, Carbonate, Oxide und Hydroxide. Meist handelt es sich um hellfarbige oder gar weiße anorganische Verbindungen, die deshalb mitunter auch durch Begriffe wie „hellfarbige Festschmierstoffe“ oder „weiße Festschmierstoffe“ deklariert werden. Diese Art von Festschmierstoffen hat sich insbesondere auch zur Vermeidung von Tribokorrosion (Passungsrost) bewährt.

Eine dritte Kategorie von Festschmierstoffen wird üblicherweise unter dem Oberbegriff „Physikalisch wirksame Festschmierstoffe“ zusammengefasst. Dabei handelt es sich um duktile Festkörper (Materialien, die sich unter Scherbelastung leicht plastisch verformen), die gleichzeitig niedrige Reibkoeffizienten besitzen. Beispielhaft für diese Gruppe von Festschmierstoffen lassen sich zum Beispiel die Metalle Kupfer, Aluminium und Nickel benennen, aber auch das organische Polymer Polytetrafluorethylen (PTFE) wäre als physikalisch wirksamer Festschmierstoff einzuordnen.

Wann kommen Festschmierstoffe zum Einsatz?

Festschmierstoffe in Schmierfetten

Der Zusatz von pulverförmigen Festschmierstoffen zu Schmierfetten erweist sich dann als vorteilhaft, wenn diese unter Misch- und/oder Grenzreibungsbedingungen eingesetzt werden sollen. Dies wäre gegeben, wenn die beteiligten Reibpartner nur geringe Relativgeschwindigkeiten zueinander aufweisen und gleichzeitig unter hoher Lasteinwirkung stehen. Im Gegensatz dazu ist der Einsatz von Festschmierstoffen im hydrodynamischen Schmierungsregime nicht sinnvoll und oftmals sogar kontraproduktiv. Festschmierstoffhaltige Schmierfette gelten dann als Fette, wenn ihr Gehalt an Festschmierstoffen eine Größenordnung von 10% nicht übersteigt.

Zu den Schmierfetten mit Zusätzen des Festschmierstoffes Graphit zählen die Addinol Produkte Mehrzweckfett L 2 G, Additemp BG 1 und Grease EP 2 G. Auch Addinol Haftschmierstoff OG 0 und Addinol Combiplex OG 0-2500 enthalten Graphitzusätze (die beiden letztgenannten Schmierstoffe eignen sich insbesondere zur Schmierung von offenen Getrieben). MoS2 in reiner Form kommt im Addinol Wear Protect RS 2 MO als Festschmierstoff zum Einsatz. Für Kombinationen von Graphit und MoS2 konnten in der Vergangenheit mehrfach synergistische Effekte nachgewiesen werden. Solche kombinierten Festschmierstoffmischungen aus Graphit und MoS2 enthalten Addinol Mehrzweckfett L 2 MO und Addinol Longlife Grease MG 1. Bedingt durch die Eigenfärbung der zugesetzten Festschmierstoffe sind alle hier erwähnten Schmierfette tiefschwarz oder aber schwarz-grau gefärbt.

Hellfarbige, reaktionswirksame Festschmierstoffen sind in den Produkten der FG Grease AL Reihe und im Addilith EP 2 SL enthalten.

Festschmierstoffe in Pasten

Pasten sind grundsätzlich ähnlich aufgebaut wie Schmierfette, unterscheiden sich von diesen im Wesentlichen jedoch durch ihren deutlich höheren Festschmierstoffanteil, der typischerweise oberhalb von 40% liegt. Alle oben beschriebenen Festschmierstofftypen können zur Herstellung von Pasten Verwendung finden. Die Addinol Anti-Seize Paste 23 White basiert zum Beispiel auf reaktionswirksamen Festschmierstoffen, die Addinol Montagepaste HTP 700 PG basiert auf dem strukturwirksamen Festschmierstoff MoS2 und Addiflon White 2 Paste Plus enthält den physikalisch wirksamen Festschmierstoff PTFE.

Auf Grund des hohen Festschmierstoffanteiles und der sehr guten Temperaturbeständigkeit einiger Festschmierstofftypen lassen sich Pasten herstellen, deren Funktionalität selbst bei Betriebstemperaturen oberhalb von 1000°C erhalten bleibt (Heißschraubenpasten, Hochtemperatur-Trennpasten). Addinol Meißelpaste (basiert auf einer Festschmierstoffkombination aus Kupfer und Graphit) und Addinol Anti-Seize Paste GAL (enthält Aluminiumpulver als Festschmierstoff) zählen zu diesen hoch-temperaturstabilen Pasten.

Festschmierstoffe in Gleitlacken

Gleitlacke enthalten Festschmierstoffe in Kombination mit einem geeigneten Bindemittel und einem Lösemittel. Nach Aufbringen verdampft das Lösemittel und ein trockener, festschmierstoffhaltiger Film verbleibt auf der Applikationsstelle. Zwei verschiedene Gleitlacke in Sprayform sind derzeit im Addinol Produktsortiment verfügbar: Addinol PTFE Gleitlack Spray (enthält den Festschmierstoff PTFE) und Addinol TSM 401 Spray (enthält den Festschmierstoff MoS2).

Materialschäden durch Reibung, Tribologie
Wenn zwei Körper aufeinandertreffen, entstehen Reibung und Verschleiß

ADDINOL Produkte mit Festschmierstoffen

Anbei finden Sie einen Auszug aus unserem Sortiment von Produkten, welche Festschmierstoffe enthalten und daher über besondere Eigenschaften verfügen. Die gesamte Übersicht über Schmierfette erhalten Sie im Produktfinder.

ADDINOL ANTI-SEIZE PASTE GAL

Anwendungstyp:

Hochtemperatur-Schmierstoff

ADDINOL MEHRZWECKFETT L 2 MO

Anwendungstyp:

Mehrzweckfett

ADDINOL LONGLIFE GREASE MG 1

Anwendungstyp:

Schwerlastfett

ADDINOL HAFTSCHMIERSTOFF OG 0

Anwendungstyp:

Haftschmierstoff

Ihr Ansprechpartner

Heiko Stephan

Anwendungstechniker

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