Ziele des Arbeitskreises
Entwicklung von Methoden zur dreidimensionalen Auswertung von Rauheiten
Um übergeordnete Entwicklungsziele wie verringerte Abgase und reduzierte Kraftstoff- und Ölverbräuche zu verwirklichen, muss das tribologische Verhalten der Kontaktflächen zwischen Zylinderlaufbahn und Kolbenringen ständig optimiert werden. Moderne Fertigungsprozesse für Zylinderlaufbahnen erlauben dazu das gezielte Einbringen von Mikrostrukturen. So werden bei Metal-Matrix-Composite (MMC) Oberflächen meist übereutektische Legierungen vergossen, die zu einer Einlagerung von nichtmetallischen Hartstoffen (Siliziumkristalle) in eine Leichtmetallmatrix (Aluminium) neigen. Mit den im Verhältnis zu der Leichtmetalllegierung deutlich abriebfesteren Hartstoffkristallen lässt sich eine verschleißfeste Notlauffläche bei gleichzeitig geringem Motorgewicht realisieren. Ähnlich den MMC-Oberflächen lassen sich mit anderen Herstellungsverfahren wie dem Plasmaspritzen, der Laserhonung und der Laserbelichtung die Zylinderlaufflächen gezielt auf ihren Anwendungsfall hin gestalten.
Eine zweidimensionale, also einzelprofilorientierte Rauheitsmessung mit bekannten Rauheitskenngrößen wie Ra, Rz und den Rk Parameter kann, bedingt durch diese eingebrachten funktionsbestimmenden Mikrostrukturen, das Funktionsverhalten der Oberfläche nur eingeschränkt beschreiben. Diese speziell designten Oberflächen erfordern eine Ausweitung der Rauheitsauswertung in die dritte Dimension z=z(x,y).
Um die 3D-Rauheitsauswertung bei diesen Zylinderlaufbahnen möglich zu machen, werden im Rahmen dieses Arbeitskreises Algorithmen und Messvorschriften entwickelt. Zentraler Punkt ist dabei die strukturorientierte Auswertung von Oberflächen.
Die Oberfläche ist die Summe ihrer Strukturelemente.