26. MAI 2016

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Neue Polymerkugellager-Werkstoffe


Für viel Aufsehen sorgte vor viereinhalb Jahren die Nachricht, dass Polymerforscher und Gleitlagerexperte Igus GmbH ins Wälzlagergeschäft einsteigt. Seitdem hat sich entwicklungstechnisch sehr viel bei den Kölnern getan.

Schmier- und wartungsfreie „Xiros“-Polymerkugellager sind einsetzbar bei Temperaturen bis + 150 °C, hoch korrosionsbeständig, hoch medienbeständig, spülbar, unmagnetisch und von geringem Gewicht. Nach Auskunft von igus würden sie als wirtschaftliche Alternative inzwischen viele Anwendungen lösen, in denen herkömmliche metallische Kugellager nicht zielführend seien. Produktmanager Dirk Müller: „Das sind Anwendungen, wo es nicht um höchste Trag- und Drehzahlen geht, sondern um andere Features, zum Beispiel Chemie oder Einsatz in flüssigen Medien. Den metallischen, meist abgedichteten und dauergeschmierten Kugellagern machen hier ein Auswaschen des Schmierstoffs und Korrosion zu schaffen.“ Neben der Schmiermittel- und Korrosionsfreiheit seien Gewichtsreduzierung, Vermeidung von Magnetismus, sehr gute Reibwerte und bessere Standzeiten Argumente für den Einsatz von „Xiros“-Polymerkugellagern, so das Unternehmen.

Umlenkrollen: Polymerlager ersetzen Metalllager
Entsprechend breit gefächert sind die Anwendungen. Das reicht von medizinischen Geräten über Pumpen und Messtechnik bis hin zu Transport- und Fördertechnik aller Art, verstärkt im Chemie-, Lebensmittel-, Labor- und Verpackungsbereich. Beispiel Tesa Scribos (Hamburg), Experte für Lösungen zum Fälschungs- und Diebstahlschutz wie etwa Klebesiegel: Zur Materialführung sind in den beschichteten Umlenkrollen verschiedener Maschinen Radialrillenkugellager aus dem Polymerwerkstoff „Xirodur B180“ verbaut. Die wartungsfreien Kunststofflager ersetzen Metallkugellager, weil diese, um eine geringere Rollreibung zu erreichen, nur in geölter Ausführung verwendet werden konnten. Neben den Themen Wartungsfreiheit und Gewichtsersparnis seien die „Xiros“-Polymerkugellager nach Auskunft von Tesa Scribos im Kostenvergleich um die Hälfte günstiger und schneller verfügbar. Sie werden nun in den Umlenkrollen eingesetzt in der Druckrolle vor dem Zwischenantrieb, wobei die Druckrolle mit einer definierten Druckkraft auf die Antriebsrolle eingestellt wird. Die Kombination Umlenkrolle/Zwischenantrieb dient dabei nicht nur dem Antreiben des Produkts, sondern erzeugt zugleich eine Bahnspannung im Material.

Schon fünf Werkstoffe, über hundert Varianten
Von anfänglich einer „Xiros“-Werkstoffreihe ist das Polymerkugellager-Programm von Igus nach viereinhalb Jahren bereits auf fünf Werkstoffreihen gewachsen. Zur Hochtemperatur-Variante „Xirodur A500“ sind die Universalreihe „Xirodur B180“ sowie die günstige Chemielager-Variante „Xirodur C160“ hinzugekommen. Auch hat das Abmessungsprogramm deutlich zugelegt, über hundert Baugrößen, Bauformen und -varianten gibt es inzwischen. Die Varianten reichen von Radial- und Axiallagern, Multilagern zur Realisierung von Linear- und Rotationsbewegungen, Rundtischlagern, Stehlagern und Flanschlagern bis hin zu Kugelrollen und Lagern mit Deckscheiben. Überall steht zudem die Lieferschnelligkeit im Fokus: ab Lager in 24 Stunden oder am gleichen Tag, so das Unternehmen. Ergänzt wird das Standardprogramm durch maßgeschneiderte kundenspezifische Lösungen, deren Bedeutung stetig zunimmt.

Neu: leitfähig und extrem verschleißfest
Im laufenden Jahr hat Igus gleich zwei weitere tribologisch optimierte „Xirodur“-Werkstoffe neu entwickelt. Das ist zum einen „xirodur F180“ für leitfähige Polymerkugellager. Diese ESD-Schutz-Variante (Electro Static Discharge) schützt vor elektrostatischen Entladungen. Die schmier- und wartungsfreien Lager sind bei einer Dauergebrauchstemperatur bis 80 °C einsetzbar. Branchen sind etwa die Halbleiterindustrie, Papier-, Textil- und Glasindustrie.

Lebensdauer 42-fach erhöht
Zum zweiten haben die Kölner jetzt den neuen Werkstoff „Xirodur D180“ vorgelegt. Gegenüber dem Kugellager-Allroundwerkstoff „Xirodur B180“ ist er vier mal verschleißfester. Der Innen- und der Außenring werden aus dem neuen Hochleistungswerkstoff gefertigt, der Käfig ist aus PA, die Kugeln sind optional aus Glas oder Edelstahl. Die Dauergebrauchstemperatur liegt auch hier bei 80 °C. „Xiros D180“-Polymerkugellager sind seit Mai ab Lager lieferbar. Sie sind extrem verschleißfest bei hohen Umdrehungsgeschwindigkeiten und geringen Lasten. Tests im firmeneigenen Technikum zufolge seien die neuen Lager zum Beispiel um Faktor 72 verschleißfester als Kugellager aus PEEK, so Igus. Auch Kugellager aus PE, PP, PA und POM blieben in der Lebensdauer deutlich hinter „Xirodur D180“. Produktmanager Dirk Müller: „Durch permanente Materialoptimierung und umfassende Testreihen konnten wir die Lebensdauer unserer Polymerkugellager seit 2007 um den Faktor 42 erhöhen.“

Lebensdauerrechner im Internet
Analog zu seinen Gleitlager-, Linearlager-, Gelenklager- und Halbzeuge-Lebensdauerrechnern auf den Igus-Webseiten hat das Unternehmen seit dem letzten Jahr auch einen Online-Experten für „Xiros“-Polymerkugellager entwickelt. Solche E-Engineering-Werkzeuge bringen Schnelligkeit und Komfort, so die Kölner, helfen Prozesskosten zu senken. So können Kunden eine Baugröße wählen und die Drehzahl und Belastungen ihrer Anwendung eingeben. Die in der Wunschgröße verfügbaren Materialkombinationen werden in einem Fenster „Auswahl der Materialkombinationen“ angezeigt. Dann kann die Variante ausgewählt werden, für die die Lebensdauer im Trockenlauf berechnet werden soll.

Datum:
18.07.2011
Unternehmen:
Bilder:

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