Qualitätssicherung

Entmagnetisierung von montierten Wälzlagern

| Redakteur: Luca Meister

Ein magnetisches Zylinderrollenlager.
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Ein magnetisches Zylinderrollenlager. (Bild: Maurer Magnetic)

Wälzlager entmagnetisieren ist verbreitet. In der Wälzlagerproduktion werden Wälzkörper, Aussen- und Innenring vor der Montage einzeln entmagnetisiert. Der beim Zusammenbau entstehende Restmagnetismus bleibt jedoch oft unbeachtet. Zahlreiche Lebensdauer-verringernde Schäden lassen sich auf Restmagnetismus zurückführen. Weshalb sich Restmagnetismus-Grenzwerte als wesentliches Qualitätskriterium in der Wälzlagerindustrie etabliert haben.

mei. In diesem Bericht werden warmgenietete Wälzlager mit Messingkäfig näher betrachtet. Der hohe Nietstrom magnetisiert insbesondere die Wälzkörper stark auf. Nach dem Warmnieten von Messingkäfigen wird auf den Wälzkörpern Restmagnetismus von bis zu 50 A/cm gemessen. Restmagnetismus im Innern von Lagern ist im zusammengebauten Zustand schwierig zu detektieren und wird, wenn überhaupt, erst beim Lagerausfall entdeckt.

Messen von Restmagnetismus

Die Messung auf den Oberflächen der Wälzkörper und Laufflächen der Lagerringe gestaltet sich schwierig, da diese im zusammengebauten Zustand oft nur erschwert zugänglich oder gänzlich unzugänglich sind. Die aussenliegenden Flächen der Lagerringe sind magnetisch meist in Ordnung. Der Qualitätszustand im Inneren bleibt dem Kunden ohne Messung jedoch verborgen. Um im Innern zu messen, ist der Einsatz eines geeigneten Messgeräts entscheidend.

Bei der Qualitätskontrolle ist es entscheidend, die Laufflächen und Wälzkörper zu messen. An schlecht zugänglichen Stellen kann mit einer schmalen Sonde in Zwischenräumen gemessen werden. Wenn die Wälzkörper und Laufflächen unzugänglich sind, wird empfohlen, zur Stichprobenprüfung einzelne Lager pro Lieferung/Charge zu demontieren und zu messen. Es ist wichtig, die gesamte Oberfläche des Lagers zu messen. Auch wenn der Grossteil der Oberfläche nicht magnetisch ist, können noch kleine Punkte mit hohem Restmagnetismus vorhanden sein, die nur durch eine gründliche Suche entdeckt werden.

Entmagnetisierung von zusammengebauten Lagern

Konventionelle Entmagnetisierverfahren (Durchlaufspulen, Platten-Entmagnetisierer) erbringen bei zusammengebauten Lagern aufgrund mangelnder Feldstärke und hoher Frequenz keine befriedigenden Resultate. Der Aussenring schirmt das Magnetfeld ab. Im Innern ist die Feldstärke dadurch zu tief, um das Lager zu entmagnetisieren. Bei der Entmagnetisierung mit Hochleistungsspulen und dem «Maurer-Degaussing»-Pulsverfahren können Grenzwerte von unter vier A/cm prozesssicher eingehalten werden. Das modulare Produktsortiment der Maurer Magnetic AG deckt Lager aller Grössen ab. Das Unternehmen ist Anbieter von Entmagnetisiermaschinen, Restmagnetismus-Messgeräten, Entmagnetisiereinsätzen, Problemlösungen und Schulungen in Magnetismus.

Bei weiteren Verarbeitungsschritten (Montage, Transport, Instandhaltung usw.) muss sichergestellt werden, dass entmagnetisierte Wälzlager nicht wieder magnetisiert werden. Sämtliche Werkzeuge und anliegende Bauteile sollten geprüft und bei Bedarf ebenfalls entmagnetisiert werden.

Schadensmechanismen aufgrund Restmagnetismus in Wälzlagern

  • Partikelanhaftung / Verschmutzung: Die magnetische Haftkraft steigt proportional zur Feldstärke im Quadrat (F~H2). Verschmutzung führt zu Denting/Beulen auf den Laufflächen/Wälzkörpern, was wiederum zu Vibration und Abnutzung führt.
  • Lochfrass (Spark Tracking): Längliche Vertiefungen im Lagerring durch elektrische Entladungen. Grund für Spark Tracking sind Wirbelströme, verursacht durch Rotation magnetischer Felder.
  • Wärmeentwicklung/Energieverluste/erhöhte Reibung durch Hystereseverluste bei magnetischer Umpolung, Wirbelströme durch rotierende magnetische Felder sowie störende magnetische Anziehungseffekte.
  • Laborversuche deuten auf einen Zusammenhang zwischen Restmagnetismus und Wasserstoffversprödung hin.
  • Zusammenhang Wasserstoffversprödung und White Structure Flaking. <<

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