Integrierte Sensorik
Die LF GmbH & Co. KG entwickelt und produziert innovative Reibmaterialien für Industrie-Kupplungen und Bremsbeläge. Die innovative Fertigung, die aus flüssiger Phase und drucklos im niedrigen Temperaturbereich (RT-120°C) erfolgt ermöglicht die Herstellung „intelligenter“ Reibbeläge. Der Ansatz war die flüssigen LIQFRIC®-Reibbelagcompounds für die Implementierung von Sensoren im fertigen Bremsbelag zu nutzen.
Geeignete Sensoren wurden vor dem Fertigungsprozess kontaktiert und anschließend in der Flüssigphase integriert. Diese Sensoren erfassten Daten aus dem Inneren des Reibbelags, die sowohl vor und nach Bremsvorgängen als auch während umfangreicher Bremsentests ermittelt wurden.
Erste Tests zeigten die Sensibilität der integrierten Sensorik gegenüber äußeren Lasten und Druckwechseln. Durch mehrere Sensoren in einem Bremsbelag konnte Zustände ungleicher Druckverteilung im Bremsbelag identifiziert werden. Über Messungen der Schwingungseigenschaften der Sensoren in Verbindung mit dem Reibbelag konnten Aussagen über die Schichtdicke des Reibbelags getroffen werden. Der eingesetzte Auswertalgorithmus kann zukünftig den Verschleißzustand der Reibbeläge beurteilen und Schädigungen durch Steifigkeitsänderungen der Reibschicht erkennen.
Optimierung des Verhaltens von Brems- oder Kupplungsanwendungen
In weiteren Tests an einem Bremsenprüfstand wurden die Sensorik typischen Bremsvorgängen ausgesetzt und damit die Wechselwirkungen verschiedener Bremsdrücke mit der Bremshydraulik analysiert. So konnte die optimale Krafteinleitung für die verschiedenen Druckbereiche ermitteln werden.
Das typische Verhalten von Brems- oder Kupplungsanwendungen wird erkennbar und kann verbessern werden.
Industrielle Anwendungen durch KI-Algorithmen
Im nächsten Schritt wird untersucht, wie eine Bestimmung nicht direkt messbarer Parameter und Informationen über entsprechende KI-Algorithmen möglich ist und welche weitere Sensorik sich für die Integration in entsprechende Reibbeläge eignet.
Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF
