antriebstechnik 9/2017

Das Potenzial der Tribo-Kunststoffe
Durch die Entwicklung von Hochleistungskunststoffen eröffneten
sich auch im Bereich der Gleitlager neue Möglichkeiten. Tribologisch
optimierte Materialcompounds erlauben inzwischen die Herstellung
von Polymergleitlagern, die gänzlich ohne Schmierung auskommen.
Gleitelemente und Gegenlaufpartner aus Tribokunststoffen weisen
optimale Verschleiß- und Reibwerteigenschaften auf. „Im Gegensatz
zu Metalllagern, die korrosionsanfälllig sind und deshalb gerade im
Außeneinsatz ständig geölt oder gefettet werden müssen, sind Kunststofflager
universell verwendbar. Sie sind gegen Feuchtigkeit wie Hitze
gleichermaßen widerstandsfähig“, so Michael Hornung, Internationaler
Produktmanager Drylin Linear- und Antriebstechnik bei Igus.
Anlagen, wie z. B. Verpackungsmaschinen, die mit Polymergleitlagern
ausgestattet sind, profitieren von der hohen Lebensdauer und der
Verschleißfestigkeit der Kunststoffe. Kostspielige Stillstandszeiten
durch Wartung oder Ausfall der Maschinen entfallen.
Kunststoff vs. Metall
Exemplarisch kann der technische Vorteil der Polymergleitlager
(auch Gleitbuchsen genannt) gegenüber den Kugellagern (Kugelbuchsen)
im Bereich der Linear- und Antriebstechnik nachgewiesen
werden. Durch die größere Kontaktfläche und geringere Flächenpressung
können auch weichere Wellen- oder Achsenwerkstoffe
(z. B. Aluminium oder Kohlefaser) eingesetzt werden, was unter
anderem eine weitere Gewichtsreduktion ermöglicht.
„Weil kein mechanisches Abrollen harter Reibungspartner und
keine Kollision der Wälzkörper erfolgt, erzeugt das Gleiten weit
weniger Geräusche oder Vibrationen. Auch das Aneinanderreihen
von Führungsschienen, um größere Hublängen zu ermöglichen, ist
mit Lineargleitlagern weitaus einfacher, weil die entstehenden Nuten
von Gleitelementen weitaus besser überfahren werden können
als von Kugeln“, so Hornung. Ein wesentlicher, materialbedingter
Nachteil aller Wälzlager besteht in der Begrenzung der zulässigen
Geschwindigkeiten und Beschleunigungen. Die Maximalwerte sind
limitiert, gerade bei geringen Lasten. Polymere Gleitbuchsen warten
hingegen mit hohen Gleitgeschwindigkeiten und Beschleunigungen
auf und erhöhen in vielen Anwendungen die Taktzahlen deutlich.
„Der wichtigste Trumpf besteht aber in der Lebensdauer. Lager aus
Hochleistungspolymeren sind oftmals langlebiger als es ein herkömmliches
Kugellager jemals sein kann. Darüber hinaus lässt diese
sich durch Programme berechnen“, weiß Hornung. In den vergangenen
Jahren gab es auch große Fortschritte in puncto Präzision und
Reibwerten. In Einsatzgebieten, in denen bisher auf Alternativen gesetzt
wurde, werden bereits heute Kunststoffgleitlager eingesetzt
und ersetzen dort herkömmliche Kugelbuchsen.
Lineargleitlager für sensible Anwendungen
„Wartungs- und schmiermittelfreie Lineargleitlager wie aus dem
Drylin-Programm von Igus finden aufgrund ihres Leistungsspektrums
bereits jetzt Anwendung in zahlreichen Branchen“, erklärt
Kochmann. In Produktionsprozessen, die Anforderungen an Robust-
02
Die Linearlagertechnik
hat bedeutende
Fortschritte gemacht
Michael Hornung, Internationaler
Produktmanager Drylin Linear- und
Antriebstechnik, Igus GmbH
Kugelbuchsen waren lange Zeit das Nonplusultra für
lineare Antriebe. Doch reibungsarme Hochleistungskunststoffe
haben einen neuen Standard in puncto Schmiermittel-
und Wartungsfreiheit gesetzt. Gleitbuchsen sind
anwendungsfreundlicher, betriebssicherer im Lauf und
damit letztlich auch kostengünstiger. In der Auseinandersetzung
„Gleiten vs. Rollen“ sind daher heute moderne
Polymergleitlager die klaren Punktsieger.
Lineargleitlager arbeiten,
im Unterschied zu den
bekannten Kugelumlaufsystemen,
auf Gleitelementen
Stefan Niermann, Leiter Drylin
Linear- und Antriebstechnik,
Igus GmbH
Dadurch entsteht eine größere Kontaktfläche, die eine
geringere Flächenpressung zur Folge hat. Die dadurch
entstehenden Vorteile sind: Der Einsatz nicht gehärteter
Wellen ist möglich, sogar nichtmetallische Gegenlaufpartner
sind einsetzbar, ein Fressen ist vollkommen
ausgeschlossen. Im Gegensatz zu Kugelumlaufbuchsen
sind die Lineargleitlager unabhängig von der Länge des
Verfahrweges und stellen keine Bedingungen an eine
Mindesthublänge.
Drylin ist ein Igus-Programm
an wartungsund
schmiermittelfreien
Lineargleitlagern mit vier
unterschiedlichen Baureihen
Martin Kochmann, Vertriebsleiter
Deutschland, Drylin Lineartechnik,
Igus GmbH
Komplette Lineareinheiten mit Spindeltrieb oder Zahnriemen
ergänzen das Programm. Bei allen Drylin-Produkten
stehen neben der Wartungs- und Schmiermittelfreiheit
auch immer die Robustheit und die Unempfindlichkeit
gegen Einflüsse wie Schmutz, Wasser, Chemikalien, Hitze
oder Stöße im Vordergrund.
01 Drylin Linearlager gleiten auf Hochleistungskunststoffen
02 Kraftverteilung beim Rollen (links) und Gleiten
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