Bitte benutzen Sie diese Referenz, um auf diese Ressource zu verweisen: doi:10.22028/D291-48417
Titel: Geometry-Driven Asymmetric Tribological Response in Laser-Patterned Cu Surfaces
VerfasserIn: Suarez, Sebastian
Alderete, Bruno
Bonner, Fabian
Schütz, Silas
Mücklich, Frank
Sprache: Englisch
Titel: Tribology Letters
Bandnummer: 74
Heft: 2
Verlag/Plattform: Springer Nature
Erscheinungsjahr: 2026
Freie Schlagwörter: Direct laser interference patterning
Copper
Friction asymmetry
DDC-Sachgruppe: 500 Naturwissenschaften
Dokumenttyp: Journalartikel / Zeitschriftenartikel
Abstract: This study investigates the fabrication of anisotropic saw-tooth topographies on copper surfaces using direct laser interference patterning (DLIP). By varying the structural periodicity (2, 7.5, and 10 µm) and manufacturing inclination angles (15, 30, and 45°), this work assesses the impact of periodic, deterministic surface topography on tribological performance. Linear reciprocating sliding tests against a hard ceramic counterbody demonstrated that these laser-patterned structures can success fully induce significant frictional anisotropy, while enduring 200 sliding cycles. A maximum frictional asymmetry coefficient of 77% was achieved for structures with a 7.5 µm periodicity manufactured at a 15° inclination angle. The results establish that maximizing asymmetry relies on generating shallower flank slopes; conversely, parameters producing steeper slopes resulted in similar friction coefficients regardless of sliding direction, minimizing the desired anisotropic effect. Regarding wear behavior, the grooves of the structured surfaces acted as effective reservoirs for worn material. Shallower manufacturing angles yielded deeper structures, which improved debris-retention capacity and maintained a mild wear regime by reducing the likelihood of three-body abrasion. The results showcase the ability to systematically tune the friction coefficient through laser-based surface modification techniques, highlighting the effects on friction and wear of deterministic asymmetrical geometries. The findings offer significant potential for applications such as sliding electrical connectors, where optimizing the ratio between insertion and retention forces is critical.
DOI der Erstveröffentlichung: 10.1007/s11249-026-02136-x
URL der Erstveröffentlichung: https://doi.org/10.1007/s11249-026-02136-x
Link zu diesem Datensatz: urn:nbn:de:bsz:291--ds-484171
hdl:20.500.11880/42338
http://dx.doi.org/10.22028/D291-48417
ISSN: 1573-2711
1023-8883
Datum des Eintrags: 4-Aug-2026
Bezeichnung des in Beziehung stehenden Objekts: Supplementary Information
In Beziehung stehendes Objekt: https://media.springernature.com/original/springer-static/esm/art%3A10.1007%2Fs11249-026-02136-x/MediaObjects/11249_2026_2136_MOESM1_ESM.docx
Fakultät: NT - Naturwissenschaftlich- Technische Fakultät
Fachrichtung: NT - Materialwissenschaft und Werkstofftechnik
Professur: NT - Prof. Dr. Frank Mücklich
Sammlung:SciDok - Der Wissenschaftsserver der Universität des Saarlandes

Dateien zu diesem Datensatz:
Datei Beschreibung GrößeFormat 
s11249-026-02136-x.pdf1,58 MBAdobe PDFÖffnen/Anzeigen


Diese Ressource wurde unter folgender Copyright-Bestimmung veröffentlicht: Lizenz von Creative Commons Creative Commons