Raziskovalci Fakultete za strojništvo (UL) so dokazali, da lahko visokotrdnostne DLC prevleke (ang. Diamond-Like Carbon) znatno izboljšajo življenjsko dobo polimernih zobnikov pri obratovanju v zahtevnih pogojih. Rezultati so pomemben korak razvoja bolj učinkovitih in trajnostnih pogonskih sistemov.
Polimerni zobniki se zaradi nizke mase in tihega delovanja pogosto uporabljajo v prenosnikih moči, vendar njihova omejena odpornost proti utrujanju in obrabi predstavlja izziv. Številne raziskave so pokazale, da lahko površinske prevleke znatno izboljšajo tribološke lastnosti kovinskih komponent, manj pa je znanega o vplivu visokotrdnostnih DLC prevlek na polimerne zobnike.
V članku ‘High cycle fatigue and wear behavior of ta-C and a-C:H coated PEEK polymer spur gears under dry contact conditions’, ki je bil objavljen v prestižni reviji Polymer Testing (IF = 6.0), so naši raziskovalci kot prvi eksperimentalno preučili zmogljivost PEEK polimernih zobnikov, prevlečenih s ta-C in a-C:H prevlekami različnih debelin. Zobniki so bili preizkušeni v referenčnem paru z jeklenim zobnikom v skladu s priporočili VDI 2736. Preizkusi so potekali brez mazanja zobnikov, pri navoru 1,8 Nm.
Rezultati kažejo, da se tanke prevleke (2 μm) hitro obrabijo in ne izkazujejo znatnega vpliva na življenjsko dobo polimernih zobnikov. Debelejše prevleke (5 μm) pa kljub relativno hitri obrabi bistveno izboljšajo odpornost zobov proti utrujanju. Zobniki s prevleko ta-C (5 μm) in a-C:H (5 μm) so dosegli okvirno dvakrat daljšo življenjsko dobo v primerjavi z zobniki brez prevlek. Prevleke a-C:H so izšle kot zmagovalec, saj so povzročile občutno manjšo obrabo protiubirnih jeklenih zobnikov v primerjavi s ta-C prevlekami.
»Naša raziskava dokazuje, da je mogoče z ustrezno izbrano debelino in tipom DLC prevleke bistveno povečati zmogljivost polimernih zobnikov v realnih obratovalnih pogojih,« poudarja prvi avtor raziskave, asist. dr. Bor Mojškerc. Vodilni avtor, izr. prof. dr. Nikola Vukašinović dodaja, da so ugotovitve dragocene za prihodnji razvoj naprednih in lahkih pogonskih sistemov.
Povezava do članka v reviji Polymer testing: https://doi.org/10.1016/j.polymertesting.2025.109009