In den Industrie­ländern spielt das Verkehrs­wesen eine erhebliche Rolle bei der Erzeugung von Emissionen, die neben der Verbrennung des Kraft­stoffs unter anderem aus dem Abrieb der Reifen sowie Brems­system­komponenten resultieren. Ein bisher vergleichs­weise wenig betrachtetes Tribo­system, was in bedeutendem Umfang an Brems­staub­emissionen in die Umwelt beteiligt ist, sind die Brems­anlagen von PKWs. Aktuell werden bei der weit überwiegenden Anzahl an PKWs Brems­scheiben aus Grauguss eingesetzt, die neben den Brems­belägen einem signifikanten Verschleiß unterliegen. Mit der Verwendung von partikel­verstärkten Aluminium­matrix-Verbundwerkstoffen (AMCs) soll insbesondere der Verschleiß von sowohl Brems­scheibe als auch -belag erheblich reduziert werden. Für eine groß­serien­fähige Nutzung eines derartigen Brems­systems in Kraft­fahrzeugen fehlen aber noch grund­legende Kenntnisse zum tribo­logischen Verhalten der AMC-Oberflächen sowie geeignete End­bearbeitungs­verfahren für deren Erzeugung.

Das primäre Ziel des Projekts ist daher ein vertieftes Verständnis der Wechsel­wirkungen im Tribosystem Bremsscheibe/Bremsbelag. Dabei sollen die aus der spezifischen End­bearbeitung der Brems­scheiben resultierenden Ober­flächen­eigen­schaften Berücksichtigung finden sowie eine davon abhängige Vor­kondi­tionierung der Brems­scheiben ganzheitlich erforscht werden. Im Fokus der tribologischen Betrachtungen stehen grundlegende Wirk­mechanismen zwischen den Ober­flächen­eigen­schaften, einer Vor­kondi­tionierung, d. h. einer kontrollierten Erzeugung des Tribofilms, sowie dessen Einlauf- und Ver­schleiß­verhalten. Für die Vorkondi­tionierung werden Mikrokanten, die orthogonal zur Richtung der Brems­bewegung verlaufen, als günstig erachtet. Durch eine Über­lagerung einer Ultra­schall­schwingung sollen direkt bei der spanenden End­bearbeitung ohne nach­folgenden Prozess­schritt weitgehend schädigungs­freie Ober­flächen mit ent­sprechenden Mikro­kanten erzeugt werden.

Die jeweiligen Ober­flächen werden durch optische und taktile Verfahren sowie die Rand­schichten mittels mikro­struktur­auflösender Methoden detailliert charak­terisiert. Die im Labor­maßstab an der TU Chemnitz erzielten Ergebnisse sollen bei dem Anwendungs­partner auf die Komponente Brems­scheibe übertragen und dort entsprechend der für das Brems­system vor­geschriebenen Prüf­prozesse umfassend getestet werden.