Mit seinen ersten wissenschaftlichen Arbeiten gleich einen österreichischen und bald auch internationalen Standard zu schaffen, diese Meisterleistung ist dem jungen Montanisten Dipl.-Ing. Stefan Strobl gelungen. In seiner Dissertation am Institut für Struktur- und Funktionskeramik der Montanuniversität entwickelte der 28-jährige Werkstoffwissenschaftler und MCL-Mitarbeiter unter anderem ein neues Verfahren zur Prüfung von keramischen Kugeln, die beispielsweise in Kugellagern in Formel-1-Rennautos und großen Windkraftwerken eingesetzt werden.

“In Kugellagern werden oft Kugeln aus Keramik verwendet, da diese wesentlich leichter als Kugeln aus Stahl und elektrisch isolierend sind”, erklärt Strobl. Diese Kugeln sind einerseits einer großen Belastung ausgesetzt, konnten andererseits jedoch vor ihrem Einsatz bisher nur optisch auf etwaige Fehler untersucht werden. “Zugspannungen können winzige Risse in der Oberfläche öffnen, und die Keramikkugel zerbricht”, schildert Strobl das Problem. Bisherige Prüfmethoden, bei denen oft Teile aus den Kugeln herausgeschnitten werden mussten, sind teuer und brachten keine befriedigenden Ergebnisse.

Für den an der Montanuniversität entwickelten sogenannten Kerbkugelversuch wird die Kugel in der Äquatorebene zu rund 80 Prozent des Durchmessers eingeschnitten und eine Kraft mit zwei Stempeln an den Polen eingeleitet. Durch das Zusammendrücken der Kerbe werden Zugspannungen erzeugt, und in weiterer Folge kann aus Bruchkraft und Geometrie der Kugel die Festigkeit des Materials ermittelt werden. “Es handelt sich nun um einen sehr einfachen Versuch mit sehr geringen Messunsicherheiten, da z. B. keine speziellen Einspannvorrichtungen zur Herstellung und Prüfung von den Proben notwendig sind”, betont Strobl.

Die Vorteile der Leobener Entwicklung bestätigt auch das Österreichische Normungsinstitut, das den Kerbkugelversuch jüngst zur ÖNORM M 6341 für die Qualitätssicherung von Wälzlagerkugeln aus Keramik erhob. Als nächster Schritt wird nun auch an der Anerkennung der Methode als internationale ISO-Norm gearbeitet.

Dipl.-Ing. Stefan Strobl

Der gebürtige Grazer Dipl.-Ing. Stefan Strobl (geb. Witschnig) studierte Werkstoffwissenschaft an der Montanuniversität. Derzeit arbeitet er als Mitarbeiter des Materials Center Leoben (MCL) und in Kooperation mit SKF Steyr an seiner Dissertation im Bereich der Hybridlagertechnik. Die Arbeit mit dem Titel “Zuverlässigkeit von hochbeanspruchten keramischen Wälzkörpern” (COMET-K2 Projekt) wird am Institut für Struktur- und Funktionskeramik der Montanuniversität von O.Univ.-Prof. Robert Danzer betreut. Strobl erhielt bereits mehrere Auszeichnungen bei internationalen wissenschaftlichen Veranstaltungen in Lausanne, Saarbrücken, Karlsruhe und Leoben.

Weitere Informationen:
Dipl.-Ing. Stefan Strobl
Tel.: +43 3842 402-4113
E-Mail: stefan.strobl[at]mcl.at