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Kosten sparen mit schmier- und wartungsfreie Gleitlagertechnik aus Tribo-Polymeren

Wie Unternehmen von schmier- und wartungsfreier Gleitlagertechnik profitieren
Kosten sparen mit Tribo-Polymeren

Klein, manchmal auch groß, aber meist unscheinbar kommen Gleitlager in den unterschiedlichsten Bewegungen zum Einsatz. Gleichzeitig sind sie entscheidend für die Haltbarkeit und Lebensdauer einer Maschine, da sie für leichtgängige Bewegungen sorgen. Von großer Bedeutung ist hierbei die Wahl des richtigen Werkstoffs.

Der Autor: Stefan Loockmann-Rittich, Leiter Geschäftsbereich Iglidur Gleitlager, Igus

Heutzutage gibt es viele Arten von Lagern. Diese unterteilen sich wiederum in Übergruppen; zum Beispiel Wälz- und Gleitlager. Wälzlager übertragen die auftretenden Kräfte zwischen den zueinander beweglichen Teilen mithilfe rollender Elemente, der Wälzkörper. Gleitlager werden aufgrund ihrer zylindrischen Form auch Buchsen genannt. Sie enthalten keine beweglichen Teile und benötigen nur wenig Bauraum. Gleitlager unterscheiden sich von Wälzlagern wesentlich durch das Prinzip der Bewegung: Es gibt keine sich abrollenden Wälzkörper im Inneren der Lager, stattdessen gleitet die Welle direkt im Innendurchmesser der Lager.

Je nach Anwendung und Einsatzbereich werden unterschiedliche Anforderungen an das eingesetzte Lager gestellt. So ist es wichtig zu wissen, welche Rahmenbedingungen in den eigenen Anlagen oder Maschinen herrschen und diese Parameter als erstes zu bestimmen, um das optimale Lager zu finden. Denn bei den Lagerwerkstoffen gibt es Allrounder, die ausgeglichene Fähigkeiten in allen Bereichen haben. Und es gibt Spezialisten, die für spezielle Bereiche mit bestimmten Fähigkeiten ausgelegt und anderen Werkstoffen überlegen sind.

Worauf es bei der Auswahl des Lagers ankommt

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Kunststoffgleitlager brauchen keine externe Schmierung. So können keine Schmutzpartikel an ihnen haften bleiben.
Bild: Igus

Die unterschiedlichen Parameter, die es am Anfang der Suche nach der optimalen Lagerung zu bestimmen gilt, sind in erster Linie die Belastung, die Geschwindigkeit und die Bewegungsart. Also, ob es sich um eine Dreh-, Schwenk- oder Linearbewegung handelt. Weiterhin ist wichtig, ob Stöße oder Schläge im Arbeitsablauf vorkommen und ob die Lager mit Schmutz in Berührung kommen können. Ist dies der Fall, sind schmiermittelfreie Gleitlager aus Hochleistungskunststoffen immer im Vorteil, da an ihnen kein Sand, Staub oder Dreck haften bleiben kann und damit der Lauf der Gleitlager nicht behindert wird. Zudem sind weitere Umgebungsbedingungen in der Anlage oder der Maschine zu betrachten: Kommen die Lager mit Wasser in Berührung? Herrschen hohe oder niedrige Temperaturen oder gibt es Chemikalien, mit denen die Gleitlager zurechtkommen müssen?

Nachdem auch diese Fragen beantwortet sind, gibt es eventuell noch besondere Zertifikate, die eingehalten werden müssen. So ist es beispielsweise in der Lebensmittelindustrie sehr wichtig, dass Werkstoffe entsprechend der EU-Richtlinie 10/2011 oder mit FDA-Konformität eingesetzt werden, um den Anforderungen dieser Branche zu entsprechen. Diese Regularien geben Gewähr für eine sichere Produktion oder ein sicheres Verpacken von Lebens- und Nahrungsmitteln. In dieser Branche ist es ebenfalls von Bedeutung, dass die Lagerstellen ohne externe Schmierung durch Öle oder Fette auskommen, da sonst die Gefahr besteht, dass Lebensmittel kontaminiert werden können.

Aber auch in vielen anderen Branchen spielen tribologisch optimierte Kunststoffgleitlager von Igus, die ohne Schmierung und Wartung auskommen, ihre Vorteile aus – vom Unterwassereinsatz bis zu Hochlastanwendungen, von der Medizintechnik bis zur Automobilindustrie. Auch in Photovoltaik-Anlagen, der Agrar- und Offshore-Branche, der Fassadentechnik, oder in Hydraulikzylindern und Aktuatoren – in vielen Industriezweigen ersetzen maßgeschneiderte Werkstoffe von Igus seit Langem schon metallische Gleitlager. Einkäufer wie auch Ingenieure und Instandhalter profitieren von der Schmiermittel- und Korrosionsfreiheit sowie der Verschleißfestigkeit und den geringen Reibwerten der „motion plastics“, denn sie erhöhen die Standzeiten ihrer Maschinen und Anlagen und sind dabei um bis zu 40 Prozent kostengünstiger als metallische Lager.

Das Gesamtpaket muss stimmen – und reibungslos funktionieren

Denn nicht zuletzt entscheidet für den Einkäufer der Preis eines Produktes. So ist die Lösung die geeignetste, die am günstigsten ist und gleichzeitig gut funktioniert. Der Preis eines Gleitlagers ist jedoch nicht nur vom Werkstoff selbst abhängig – auch geht es darum, ob man auf ein großes Standard-Katalogprogramm zurückgreifen und ab Stückzahl eins bestellen kann. Doch egal wie groß die Menge ist, der Einkäufer muss sich darauf verlassen können, dass die Gleitlager passende Maße haben und den gewünschten Anforderungen entsprechen. Daher sollten zum einen 3D-CAD-Daten frei zum Download bereitstehen. Zum anderen muss nachvollziehbar sein, welche Lösung die geeignetste für die jeweilige Anwendung ist. So sollte im Optimalfall – per Lebensdauerberechnung und Produktfinder, wie Igus es online anbietet – der Anwender selbst ermitteln können, welche Lösung geeignet ist. Ein weiterer Preisvorteil kann sich aus dem Material des Gegenlaufpartners ergeben: Mit welcher Welle erzielen die Lager welche Lebensdauer? Sind sogenannte „weiche“ Wellen wie Aluminium, ungehärteter Stahl oder sogar Kunststoff einsetzbar? Hier steckt weiteres Einsparpotenzial durch den Einsatz von Kunststoffgleitlagern. Bei all diesen Vorteilen müssen sich Anwender immer darauf verlassen können, dass die Produkte vom Hersteller zuvor eingehend getestet worden sind und diese Testergebnisse auch verlässlich sind, um später unnötige und kostenintensive Maschinenstillstände und Ausfälle verhindern zu können.

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Um die Verlässlichkeit der Produkte sicherzustellen, werden diese im Testlabor von Igus eingehend getestet.
Bild: Igus

Daher betreibt Igus auf 3.800 Quadratmetern in Köln ein eigenes Testlabor. Linear, rotierend, schwenkend und walkend sowie in Kombination werden dort die schmier- und wartungsfreien Tribo-Gleitlager in rund 11.000 Tests pro Jahr auf ihre tribologische Qualität geprüft. Die Lagertechnik des Kunststoffspezialisten wie Gleitlager, aber auch Linear-, Kugel- oder Gelenklager kommen in den verschiedensten Branchen zum Einsatz und müssen in entsprechenden Umgebungen ihre Lebensdauer unter Beweis stellen. Jahr für Jahr füllen sich so die Testdatenbanken des Labors mit Forschungsdaten, aus denen auch neue Werkstoffe entstehen. Die Ergebnisse fließen schließlich in die 58 Online-Tools, die den Kunden kostenfrei und ohne Registrierung im Internet zur Verfügung stehen.

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Igus bietet online 58 kostenfreie Tools an. Zum Beispiel Konfiguratoren, Lebensdauerrechner und Produktfinder.
Bild: Igus

Individuelle Teile schnell im 3D-Druck fertigen

Das optimale Gleitlager nützt dem Einkäufer eines Unternehmens allerdings nichts, wenn es nicht lieferbar ist. Daher sind kurze Lieferzeiten sowie eine schnelle und kostenlose Bemusterung unabdingbar, um mit der Konzeption der Maschinen beginnen zu können oder auch einen reibungslosen Arbeitsablauf bestehender Produktionen gewährleisten zu können. Um stets schnell reagieren zu können, sind bei Igus 12.000 Gleitlager ab Lager verfügbar – in Standardabmessung oder im Bedarfsfall als maßgeschneiderte Individuallösungen. Kunststoffspritzguss in Verbindung mit mechanischer Bearbeitung von Halbzeugen gleichen Materials und der 3D-Druck ermöglichen neben dem Katalogprogramm einen kostenoptimierten „Plan B“ von Stückzahl 1 bis hin zu Großserien.

Gerade der 3D-Druck bietet hier ganz neue Möglichkeiten: So lassen sich kundenindividuelle Teile aus Iglidur Tribo-Filamenten, über das selektive Lasersintern und im DLP-3D-Druck in kurzer Zeit fertigen. Für die Materialwahl aus über 50 Iglidur Standard-Hochleistungskunststoffen besteht bei Igus zudem die Möglichkeit, 3D-gedruckte Spritzgusswerkzeuge herzustellen. All das zeigt einen entscheidenden Vorteil für Gleitlager aus Kunststoff: Mit vergleichsweise geringem Aufwand lassen sich auch komplexe Formen schnell und günstig realisieren.

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