Konzept einer Radialgleitlagerbuchse aus Buchenvollholz, links: naturbelassen, rechts: mechanisch verdichtet, thermisch modifiziert und mit Schmiermittel imprägniert. Beide Varianten sind vollständig biologisch abbaubar.
Bild Oliver Waßmann | zvg FNR

Werkstoffe für tribologische Anwendungen müssen Reibung aushalten. Ein wesentlicher Parameter dafür ist die Härte. Bei natürlich gewachsenen Hölzern lässt sich diese zum Beispiel durch Verdichtung erhöhen. Im Projekt ‹Back-to-nature› arbeiteten die Forschenden die optimalen Parameter dafür heraus. Sie fanden auch einen einfachen und kostengünstigen Weg, um den Springback-Effekt – die Rückfederung des Materials in Richtung der Ausgangsform nach der Komprimierung – zu reduzieren.

Die verdichteten Werkstoffe behandelten die Forschenden zum Teil thermisch und imprägnierten sie mit diversen Wachsen. Im Ergebnis wiesen komprimierte, für drei Stunden bei 200 °C im Ofen gelagerte und mit Rapswachs imprägnierte Buchenvollhölzer die besten Kennwerte auf. Bei erhöhter Luftfeuchtigkeit zeigten sie auch ein deutlich geringeres Quellverhalten als die nicht thermisch behandelten Proben.

Die Forschenden haben ihr Ziel erreicht, einen vollständig biobasierten Werkstoff mit vergleichbaren Materialeigenschaften wie synthetische Polymere für den Einsatzbereich der Tribologie zu entwickeln. Der neue Werkstoff könnte nun den Weg in den Maschinen- und Anlagenbau oder die Industrieproduktion finden und helfen, Umweltprobleme wie die Freisetzung von Mikropartikeln oder von gesundheits- und klimaschädlichen Gasen zu verringern.

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