Ons werk

Tribologie

Tribologie houdt zich bezig met wrijving, slijtage en smering. TNO is al ruim dertig jaar actief op dit gebied en werkt nauw samen met industriële partners. We analyseren het contact tussen materialen op nanometer- en op meterschaal, bootsen het na en doen metingen met speciale geavanceerde apparatuur. Om onze kennis op peil te houden, werken we in fundamentele onderzoeksprojecten samen met universitaire groepen.

We bestuderen alle mogelijke combinaties van materialen -staal, aluminium, polymeren, keramiek- in contactsituaties onder extreme omstandigheden, in vacuüm, bij lage temperatuur bijvoorbeeld. We meten glijsnelheden tot 8 m/s, contactdrukken tot 8 GPa, temperaturen tot 800 ºC en andere systeemparameters en bekijken hoe eigenschappen veranderen door oppervlaktebehandelingen zoals opdampen, laserdepositie, thermisch spuiten, natchemische en thermochemische depositiemethoden. Naast deze coatings bestuderen we de invloed van vaste smeermiddelen (onder andere MoS2) en kunststoffen door de samenstelling daarvan te variëren. We hebben voor deze analyse een heel arsenaal van geavanceerde meetapparatuur, die we deels zelf ontwikkelen, tot onze beschikking. Onze jarenlange ervaring stelt ons in staat in korte tijd (automatisch) metingen te doen, ze te analyseren en te interpreteren.

Meten in bijzondere omgevingen

We bouwen nu een opstelling waarin we materialen in een extreem hoog vacuüm of in een gecontroleerde gasomgeving met elkaar in contact kunnen brengen en wrijving en slijtage kunnen meten, de SEM-vacuümtribometer. Als de atmosfeer geen zuurstof en/of vocht bevat, gebeuren er onverwachte dingen. Waterfilms en oxidehuidjes kunnen door mechanisch contact beschadigen en zo reactief oppervlak blootgeven. We kijken eerst naar het fysische proces, het beschadigen van het oppervlak, later naar chemische processen zoals adhesieve slijtage. Hierbij raken twee reactieve oppervlakken chemisch met elkaar verbonden en kunnen door bewegingen weer losscheuren. Dat scheuren kan overal, dat hoeft niet op het grensvlak te zijn. Daardoor kunnen brokjes materiaal op het 'tegenoppervlak' terechtkomen. Onze meetopstelling kan ingebracht worden in een elektronenmicroscoop zodat je ook kunt zien wat je meet (slijtagespoor, deeltjesgeneratie). Een piëzo-elektrisch element in de meetarm van een pin-op-schijf configuratie meet in dit zelfontworpen en -gebouwde apparaat de wrijvingskracht tussen twee over elkaar glijdende materialen.

Ruwheidsmetingen

Een nieuwe methode, confocale microscopie, stelt ons in staat om de ruwheid van oppervlakken heel nauwkeurig, op subnanometerschaal, te meten. We hebben een geavanceerd instrument, een Sensofar PL¼2300, waarin we met twee verschillende technieken heel gladde oppervlakken (bijvoorbeeld siliciumplakken) én heel ruwe (gesleten) oppervlakken kunnen meten. Exacte ruwheidsmetingen zijn belangrijk, bijvoorbeeld als hechting een belangrijke rol speelt. Ruwheidsmetingen worden onder andere gebruikt voor contactmechanicamodellen. Door contact kan slijtage optreden, waardoor het oppervlak verandert en dat proces kunnen we volgen. Een oppervlak dat te glad is kan even gaan plakken en daarna losschieten, het zogenaamde stick-slip effect, wat leidt tot ongewenste trillingen in de constructie. De 3D-plaatjes van de metingen, geven een beter beeld van een oppervlak dan de gebruikelijke enkele lijnscan. Wij denken graag met u mee hoe we de eigenschappen van een oppervlak het best kunnen meten. Want voor sommige onderdelen is de ruwheid essentieel, voor andere is daarnaast of juist de maatvoering van belang.

Nieuws

Samenwerking Aedes en TNO voor regisserende corporaties

04 november 2015
TNO en vereniging van woningcorporaties Aedes slaan de handen ineen voor het stappenplan “Op weg naar regisserend opdrachtgeverschap”. Ontwikkelingen in de sector vragen van corporaties andere competenties... Lees verder

Dr. ir. Edwin Gelinck

Contact

Dr. ir. Edwin Gelinck

E-mail

Wij gebruiken anonieme cookies om het gebruik van onze site te verbeteren.