Raziskovalni projekti so (so)financirani s strani Javne agencije za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
- Članica UL: UL Fakulteta za strojništvo
- Šifra projekta: J2-60050
- Veda: Tehnika
- SICRIS: Zmanjšanje trenja z naprednimi kontakti – FRAC
Zmanjšanje trenja v mazanih kontaktih je mogoče doseči z nedavno odkritim mehanizmom zdrsa na stiku trdno-tekoče. To je mogoče izvesti, na primer, s tem, da na jeklene površine nanesemo prevleke na osnovi diamantu podobnega ogljika (DLC) ali z drugimi pristopi, ki zmanjšajo površinsko energijo materialov, uporabljenih za kontaktni par. Zmanjšanje trenja pa ni dovolj. Poznati je treba tudi debelino tankega mazalnega filma, ki ločuje gibljive dele kontakta. Če so pretanki, se telesa v kontaktu začnejo obrabljati. To vodi do okvare kontakta. Konstrukter strojev potrebuje preprosto orodje za oceno debeline mazalnega filma. Pri kontaktih, prevlečenih z DLC, pa debelina mazalnega filma še nikoli ni bila pomerjena, saj trenutno razpoložljive merilne naprave uporabljajo svetlobo, ki pa se slabo odbija od zelo temnih DLC prevlek. V tem projektu najprej predlagamo razvoj dveh novih eksperimentalnih metod, ki presegata trenutne omejitve pri določanju debeline filma in porazdelitve tlaka. Ko bomo razvili takšne naprave, bomo lahko izmerili debelino filma in porazdelitev tlaka v DLC in drugih naprednih kontaktih. Meritve bomo uporabili za določitev povezav med različnimi kontaktnimi parametri, da bi pridobili nove vpoglede v mehanizme za zmanjšanje trenja, na koncu pa bomo pripravili preproste inženirske formule za izračun debeline filma za z DLC prevlečene in druge napredne kontakte. Tako bomo prispevali k slovenskim znanstvenim in industrijskim prizadevanjem za zmanjšanje onesnaževanja okolja, s tem, da bomo izboljšali torne lastnosti inženirskih sistemov.
DS1: Izbor materialov, maziv & priprava vzorcev
Naloga 1.1: Izbor kroglic iz različnih materialov, prevlek in hrapavosti (realizacija: 100 %)
Naloga 1.2: Razvoj in proizvodnja prozornih diskov iz različnih materialov, prevlek in vmesnih plasti (realizacija: 100 %)
Naloga 1.3: Izbor maziv (realizacija: 100 %)
DS2 – Variabilna RGB diferencialna kolorimetrična interferometrija (V-RGB-DCI)
Naloga 2.1: Izgradnja V-RGB-DCI modula (realizacija: 100 %)
Naloga 2.2: Kalibracija s kroglicami in obstoječe metode (realizacija: 100 %)
Naloga 2.3: Modeliranje interferogramov (realizacija: 100 %)
Naloga 2.4: Kontaktni modeli (realizacija: 50 %)
Naloga 2.5: Primerjava V-RGB-DCI metode z obstoječimi (realizacija: 100 %)
DS3 – EHD Schlieren fotografija (realizacija: 0 %)
DS4 – Uvedba novih metod za zmanjševanje trenja
Naloga 4.1: 3D meritve debeline tankega mazalnega filma in tlaka za DLC kontakte (realizacija: 50 %)
Naloga 4.2: 3D meritve debeline tankega mazalnega filma in tlaka za ostale temne in barvne inženirske površine (realizacija: 75 %)
Naloga 4.3: Merjenje trenja kot funkcije novega parametričnega prostora (realizacija: 25 %)
DS5 – Razvoj orodij za načrtovanje EHD kontaktov
Naloga 5.1: Analiza map debelin in tlakov (realizacija: 50 %)
Naloga 5.2: Regresijska analiza: generacija enačb za enostavno uporabo (realizacija: 0 %)
DS6 – Vodenje, izkoriščanje rezultatov in diseminacija (realizacija: 50 %)
[1] M. Polajnar, T. Požar, M. Kalin, Perfluorocarboxylic acids as additives for friction reduction in full-film EHD contacts: Influence of additive chain length, Tribology International, Volume 211, 2025, 110892, ISSN 0301-679X, https://doi.org/10.1016/j.triboint.2025.110892.
[2] Polajnar, M.; Požar, T.; Kalin, M. Perfluorotetradecanoic Acid as an Additive for Friction Reduction in Full-Film EHD Contacts: The Role of Functional Group, Base Oil Polarity, Additive Concentration and Contact Pressure. Lubricants 2025, 13, 263, https://doi.org/10.3390/lubricants13060263.
