Gute Eignung für reib- und verschleißbeanspruchte Anwendungen – umweltfreundliche Alternative
Im Vorhaben Back-to-nature modifizierten Forschende der Hochschule Braunschweig/Wolfenbüttel Vollholz so, dass es sich zur Herstellung von mechanischen Komponenten wie Anlaufscheiben, Gleitlagerleisten oder -buchsen eignet. Der neue Werkstoff setzt weder schwer abbaubare Mikropartikel noch klimaschädliche oder toxische Ausgasungen frei.
Werkstoffe für tribologische Anwendungen, in denen es systembedingt zur Reibung zwischen zwei Materialoberflächen kommt, müssen spezifische Eigenschaften mitbringen. Ein wesentlicher Parameter ist die Härte. Bei natürlich gewachsenen Hölzern lässt sich diese u. a. durch eine Verdichtung oder Komprimierung erhöhen. Im Vorhaben Back-to-nature arbeiteten die Forschenden die optimalen Parameter dafür heraus. Sie fanden auch einen einfachen und kostengünstigen Weg, den sogenannten Springback-Effekt, eine Rückfederung des Materials in Richtung der Ausgangsform nach der Komprimierung, zu reduzieren.
Die verdichteten Werkstoffe behandelten die Forschenden zum Teil thermisch und imprägnierten sie mit diversen Wachsen. Im Ergebnis wiesen komprimierte, für drei Stunden bei 200 °C im Ofen gelagerte und mit Rapswachs imprägnierte Buchenvollhölzer die besten Kennwerte auf. Bei erhöhter Luftfeuchtigkeit zeigten sie auch ein deutlich geringeres Quellverhalten als die nicht thermisch behandelten Proben.
Die Forschenden haben ihr Ziel, einen vollständig biobasierten Werkstoff mit vergleichbaren Materialeigenschaften wie synthetische Polymere für den Einsatzbereich der Tribologie zu entwickeln, erreicht. Der neue Werkstoff könnte nun den Weg in den Maschinen- und Anlagenbau oder die Industrieproduktion finden und helfen, Umweltprobleme wie die Freisetzung von Mikropartikeln oder von gesundheits- und klimaschädlichen Gasen zu verringern.
Das Vorhaben wurde vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) über den Projektträger Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) gefördert. Der Abschlussbericht steht auf fnr.de unter dem Förderkennzeichen 2220HV062X zur Verfügung.
Quelle: Pressemitteilung der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. vom 6. Mai 2024