Verchleißschutz im Fahrzeugbau

In der Konstruktion und Auslegung von Fahrzeugkomponenten ergeben sich in vielen Fällen verschleißtechnische Herausforderungen.
Aufgrund der Vielzahl beweglicher Teile und des Umstands, dass Fahrzeuge im Regelfall Wind und Wetter ausgesetzt sind, existieren vielfältige Angriffspunkte für Verschleißmechanismen. Speziell Motoren und Komponenten des Turboladers sind anfällig für Abrasiv-, Hochtemperatur-, Schwingungsreibverschleiß und Heißgaskorrosion.
Eine Möglichkeit für Ingenieure im Fahrzeugbau dem Verschleiß vorzubeugen und diesen zu minimieren sind Oberflächenhärtungsverfahren wie Borieren, Nitrieren und BORINOX®. Im Folgenden werden exemplarisch einige Einsatzfelder vorgestellt, die häufig von Verschleiß betroffen sind.

Im Automobilbau und dort speziell im Turboladerbau stellt der Einsatz des BOROCOAT® Verfahrens eine bewährte Methode des Verschleißschutzes dar. Die Boridschichten sind temperaturbeständig bis 1.000 °C und bieten einen exzellenten Schutz für Teile aus Nickelbasislegierungen. Komponenten von modernen VTG-Ladern (Variable-Turbinengeometrie) wie Leitschaufeln und Verstellringe werden nitriert. Nitrieren mindert den Verschleiß der Schaltkulisse und gewährleistet Betriebssicherheit für ein ganzes Automobilleben.
Weitere Anwendungen finden sich bei Koppelgestängen des Turboladers, wobei sich die positiven Eigenschaften der mit BORINOX® gehärteten Teile hervorzuheben sind.

Im Turboladerbau sind beispielsweise Fremdkörperschäden am Verdichterrad und am Verdichter ein häufiges Problem. Aus der Kurbelgehäuseentlüftung gelöste Materialien können zu Beschädigungen führen, ebenso ist abrasiver Verschleiß an den Verdichterschaufeln ein häufiges Problem. Auswirkungen können Rauchbildung, Leistungsverlust, Geräuschbildung und Beschädigung des Ladeluftkühlers sein. Weitere betroffene Teile können Turbinenrad und Turbinengehäuse sein. Viele dieser Probleme können durch Härtung der eingesetzten Bauteile verringert oder ganz abgestellt werden. Turbolader sind prinzipiell keine Verschleißteile und sollten bei regelmäßiger Kontrolle und Wartung ein Motorenleben lang halten. Mit BORINOX® veredelte Bauteile tragen zu diesem Ziel bei. Besonders erfolgversprechend ist der Einsatz von gehärtetem Edelstahl auch bei Koppelgestängen des Turboladers.

Lagerzapfen sind häufig von Abnutzungserscheinungen durch Reibkorrosion betroffen. Lagerzapfen dienen dazu, verschiedene Bauteile miteinander zu verbinden und sind funktionsbedingt häufig von Abrasion und Oberflächenzerrüttung betroffen. Ähnliche Probleme können auch bei anderen Produkten, die zur Verbindung von Bauteilen genutzt werden, auftreten. Beispielhaft sind hier etwa Linkpins, Linkplates, Tellerfedern und Koppelstangen zu nennen.