Herstellung funktionaler Riblet-Strukturen durch Profilschleifen
Berend Denkena, Bo Wang
Im Vergleich zu glatten Oberflächen können mikrostrukturierte Riblet-Oberflächen die Wandschubspannung in turbulenter Strömung bis zu 10% reduzieren. Im Rahmen dieser Arbeit wird das Fertigungsverfahren Profilschleifen zur Herstellung von Riblet-Strukturen mit einer Rillenbreite zwischen 20 µm und 120 µm untersucht. Zur Erzeugung von den für das Riblet-Schleifen erforderlichen Mikroprofilen wird ein Abrichtprozess mit Profilshiftkinematik für keramisch gebundene Schleifwerkzeuge neu entwickelt. Durch systematische Untersuchungen zu dem Einfluss des Profilschleifprozesses auf die Riblet-Strukturausbildung werden die Prozessgrenzen zur herstellbaren Strukturgröße und -qualität ermittelt. Weitere Untersuchungen mit metallischen Bindungssystemen zeigen Möglichkeiten zur Verringerung der herstellbaren Strukturdimension auf. Die Wirkung der geschliffenen Riblet-Strukturen zur Reibungsreduzierung wird anhand von Öl- und Gitterwindkanaluntersuchungen nachgewiesen.
