Gleitlager
Reibungsminimierung durch intelligente Werkstoffe
Gleitlager basieren auf dem Prinzip der Reibungsminimierung zweier zueinander beweglicher Teile, die sich dabei zueinander abzustützen und die auftretenden Kräfte aufnehmen und übertragen. Anders als bei Wälzlagern wird die Reibungsminimierung durch die verwendeten Werkstoffe der Reibpartner erreicht. Der große Kontaktfläche ermöglicht sehr hohe Belastungen auf kleinstem Bauraum. Die Lebensdauer wird im wesentlichen durch den Verschleiß der Gleitflächen bestimmt und dieser wiederum durch die Beastung und Gleitgeschwindigkeiten der Anwendung. Somit sind intelligente Werkstoffe und Werkstoffkombinationen bei Gleitlagern entscheidend für hohe Zuverlässigkeit. Als Spezialist für Gleit- und Wälzlagertechnik bieten wir ein breites Spektrum – auch für spezielle, extreme Anwendungsbedingungen in vier Leistungsklassen bei optimalen Preisen und kurze Lieferzeiten.
Anwendungsbereiche
Gleitlager sind geeignet für hohe statische und dynamische Belastungen. Vorherrschend ist die zylindricher Bauform mit rein radialer Kraftaufnahme. Gleitlager mit Flansch nehmen sowohl Kräfte in axialer wie radialer Richtung auf. Viele Werkstoffe verfügen über hervorragende Korrosionsbeständigkeit und hervorragende Zerspanungmöglichkeiten.
Wesentliche Merkmale verschiedener Gleitlager und deren Materialien
Gleitlager oder Gleitlager-Buchsen werden zum Schutz vor Verschleiß durch Reibung zwischen bewegten Bauteilen eingebaut werden. Im Gegensatz zu Wälzlagern können Gleitlager wegen der Reibung und Wärmeerzeugung keine hohen dynamischen Bewegungen realisieren. Der Vorteil von Gleitlagern liegt dafür in der großen Krafübertragung bei sehr kompakter Bausweise. Den Gleitlagern kommt die Nadelhülse bzw. der Nadelkranz in Kompaktheit und Kraftübertragung am nähesten.
Das Lieferportfolio von Findling umfasst zerspante oder gerollte Gleitlager sowie massive Gleit- und Sinterlager in unterschiedlichsten Ausführungen – zum Beispiel aus Bronze oder Eisen oder einer Kombination von Werkstoffen; die Legierungen können auf Basis von Weißmetallen, Kupfer oder Aluminium erfolgen.
Verbundgleitlager
Verbundgleitlager bestehen aus drei Schichten
- Gleitfläche
- Bronzeschicht
- Trägermaterial (oder Rücken genannt)
Die Gleitfläche besteht meist aus PTFE oder POM, der sich in der Einlaufphase auf die Welle überträgt. Im Dauerbetrieb gleitet sodann die Bronzeschicht auf der PTFE-Schicht der Welle. Zur besseren Montage sind Verbundgleitlager geschlitzt. Wesentliches Qualitätsmerkmal und für die Betriebslebensdauer maßgeblich ist die Schichtdicke der Bronze.
Die Gleitlager sind als Zylinderbuchsen mit einem Innendurchmesser von drei bis 300 mm und als Bundbuchsen mit einem Innendurchmesser von drei bis 60 mm sowie als Anlaufscheiben und Streifen erhältlich.
Massivgleitlager
Massivgleitlager bestehen aus einer massiven Bronzelegierung, die im Wesentlichen die Lagereigenschaft festlegt. Zahlreiche Werksofflegierungen, Schmiernuten nach DIN ISO 12128 und eingebettete Festschmierstoffe wie Graphit können auf die Anwendungsbedingungen optimal abgestimmt werden. So kann die Kombination erhebliche Vorteile bieten:
- geringe Empfindlichkeit in verschmutzten Umgebungen
- hohe Beständigkeit gegenüber Stössen und Schwingungen bei niedrigen Drehzahlen
- hohe Beständigkeit gegenüber korrosiven Medien
- Schmiernuten verhindern das Austreten von Schmierstoff aber dienen auch als Depot für Fremdpartikel
Die Massivgleitlager sind als Zylinderbuchsen mit und ohne Schmiernuten, sowie als Bundbuchsen erhältlich. Der Einsatz von Graphit-Festschmierstoffen als Implantate erhöhen die Leistungsfähigkeit und sind auch für Unterwasseranwendungen verfügbar.
Kunststoffgleitlager
Unser Sortiment basiert zumeist auf den Produkten der Firma Igus GmbH, vertrieben unter dem Markennamen iglidur®. Diese Gleitlager sind schmierstoffrei und korrosionsbeständig. Die Werkstoffeigenschaften des Gleitlagers zum Wellenwerkstoff erzeugt den zuverlässigen Gleitsitz, ohne dass eine zusätzliche Schmierung benötigt.
Die Vielfalt an Kunststoffen und deren einfache Verabeitung ermöglicht eine sehr große Anzahl an Bauformen für sehr unterschiedliche Einsatzbedingungen. Eine Beratung ist hier zwingend erforderlich, um technisch wie wirtschaftlich optimale Ergebnisse zu erzielen.
Sintergleitlager
Sinterlager sind "selbstschmierende Lagern". Der Schmierstoff (Öl) wird in einem mikroporösen Sinterwerkstoff gebunden und gibt während der Bewegung kontinuierlich den Schierstoff ab. Zwischen Sinterlager (meist aus Sinterbronze oder Sintereisen) und Welle bildet sich ein Schmierfilm, der eine geringe Reibung ermöglicht. Die Sinterbuchse hat 15-30% Porengehalt, bei dem in einem Vakuumisierungsprozess die Luft herausgesogen und durch en Schmierstoff ersetzt wird.
Sinterlager sind
sehr temperaturbeständig
- korrosionsbeständig
- formgenau
- sehr wärmeleitfähig
- antimagnetisch
und durch den Verarbeitungsprozess in sehr großen Stückzahlen wirtschaftlich herzustellen.
Schmierung von Gleitlagern
Hydrodynamische Schmierung
Die hydrodynamischen Schmierung ist gekennzeichnet durch den Aufbau des Schmierfilms durch die dynamische Bewegung. Bei niedrigen Drehzahlen besteht eine Mischreibung zwischen Welle und Lager. Bei zunehmender Drehbewegung und ausreichender Ölzuführung wird der Druck um die Welle erhöht und Flüssigkeitsreibung entsteht. Bei stark wechselnder Start-Stop-Belastung hat dieser Effekt einen stark negativen Einfluss auf die Lebensdauer von öl- und fettgeschmierten Gleitlagern, da während des Anfahrens und Auslaufens wenig Druck besteht und der Mischreibungs-Anteil überwiegt.
Hydrostatische Schmierung
Bei der hydrostatischen Schmierung wird das Öl unter hohem Druck zwischen die Gleitflächen gepresst und die eingebrachten Öltaschen im Lager konstant mit Öl versorgt. Es findet dadurch auch ohne Drehzahl eine vollständige Trennung der Gleitpartner statt und damit entsteht nur geringster Verschleiß.
Ddiese Konstruktionsart erfordert allerdings hohen technischen Aufwand und ist damit kostspielig.
Dauerschmierung
Der Schmierstoff wird bereits bei der Herstellung in das Gleitlager eingebracht und ist damit wartungsfrei. Dabei kommen Werkstoffe zum Einsatz, die den Schmierstoff gut aufnehmen können. Zum Beispiel Kunststoffe oder mikroporöse Sinterwerkstoffe (siehe Sinterlager).
Bei Verbundgleitlagern dient das PTFE als Schmierstoff zwischen metallischer Welle und der Zwischenschicht aus Bronze. Das PTFE überträgt sich im Einlaufprozess auf die Welle und wirkt so als Festschmierstoff.
Schmierstofftaschen
Manche Bauarten von Gleitlagern können zusätzlich mit Schmiernuten oder Schmierstofftaschen ausgeführt werden. In diesen sammelt sich der Schmierstoff und bildet ein Schmierstoffreservoir. Solche lösungen gelten als wartungsarm, aber nicht wartungsfrei, da hier nach und nach die Schmiersofftaschen wieder mit Schmierstoff gefüllt werden müssen. Zusätzlich diesen diese Taschen als Ablagerungsmöglichkeit für verschleißerhöhende Fremdstoffe.
Abgrenzung zu Wälzlagern
Gleitlager sind nicht zwangsweise "kostengünstigere" Varianten zu Wälzlagern, da die Werkstoffe starken Materialpreisschwankungen unterliegen und gerade Hochleistungsmaterialien sehr kosteninensiv in der Herstellung sind. Daher ist eine unabhängige Beratung und Anwendungsberatung bei Findling selbstverständlich.
| Vorteile | Nachteile |
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