Igus-Polymergleitlager als Alternative zu metallischen Lagern Kunststoff schlägt Metall

Redakteur: Silvano Böni

Sie sind heute weltweit im Einsatz, Hochleistungs­kunststoffe für bewegte Anwendungen. Im Alltag in Küchenmaschinen, Fahrrädern oder Auto­mobilen ebenso in industriellen Umgebungen wie Werkzeugmaschinen, Abfüllanlagen oder in Pneumatikzylindern. Immer mehr verdrängen dabei Kunststoff-Gleitlager auch solche aus Metall.

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Auch im Automotivebereich gibt es zahlreiche Einsatzmöglichkeiten für die Kunststofflager.
Auch im Automotivebereich gibt es zahlreiche Einsatzmöglichkeiten für die Kunststofflager.
(Bild: Igus)

Igus entwickelt und produziert seit über drei Jahrzehnten Polymer-Gleitlager. Unter dem Markennamen «Iglidur» bietet Igus seinen Kunden eine grosse Auswahl an Standard-Gleitlagern und kundenspezifischen Bauteilen speziell für bewegte Anwendungen. Die Lager sind selbstschmierend und damit wartungsfrei, sie können enormen Belastungen standhalten und sind dennoch leicht.

Entwickelt und getestet werden die Werkstoffe im grössten Testlabor der Branche. Auf rund 2750 Quadratmeter werden jährlich über 135 Billionen Testbewegungen durchgeführt. Das Ergebnis der über 30-jährigen Forschung und Entwicklung ist das grösste Standardprogramm an schmierfreien Polymer-Gleitlagern: Rund 50 Werkstoffe stehen zur Verfügung, davon 16 als Vollsortiment-Werkstoffe. Diese sind in mindestens 113 Abmessungen und bis zu einem Wellendurchmesser von mindestens 50 Millimeter nach DIN ISO3547 vorrätig; das grösste Kataloglager weist einen Innendurchmesser von 195 Millimeter auf. Igus liefert ab Stückzahl eins und innerhalb von 24 Stunden. Zusätzlich gibt es viele Werkstoffe ebenfalls als Halbzeug, Gleitfolie oder für den 3D-Druck als Filament oder SLS-Pulver. Polymere bieten eine grosse Designfreiheit: Mit geringem Aufwand lassen sich selbst komplizierteste Teile fertigen oder durch Zusätze die Eigenschaften massgeblich beeinflussen. Gerade das ist die Kernkompetenz von Igus: die Optimierung technischer Polymere für den Einsatz in bewegten Anwendungen.

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Verschleissfest, stabil und schwingungs­dämpfend

Dazu entwickelt Igus in der firmeneigenen Materialentwicklung stetig neue Iglidur-Werkstoffe, die gezielt auf die jeweiligen Anwendungsbereiche abgestimmt sind. Die einzelnen Bestandteile der Compounds werden im Zuge des spritzgusstechnischen Prozesses homogen durchmischt. Die gute Performance der Iglidur-Kunststoffgleitlager beruht auf diesem homogenen Aufbau: Die Basis eines Iglidur-Gleitlagers besteht aus thermoplastischen Polymeren, welche für die gute Grundverschleissfestigkeit sorgen. Fasern und Füllstoffe stärken die mechanische Belastbarkeit, so dass auch hohe Kräfte aufgenommen werden können. Zusätzlich sind in das Material Festschmierstoffe eingebettet. Alle Komponenten wirken zusammen und resultieren in sehr guten Gleit- und Abriebeigenschaften.

Im Gegensatz dazu sind gerollte metallische Lager schichtweise aufgebaut. Die innen liegende Gleitschicht ist sehr dünn und kann bei hohen Belastungen, Kantenpressungen oder Schwingungen leicht weggedrückt oder durch Schmutzpartikel beschädigt werden. Zudem stellt die Gleitschicht eine natürliche Begrenzung des möglichen Verschleisses dar. Die homogene Zusammensetzung der Kunststoff-Compounds hingegen ist wesentlich robuster, da die gesamte Wandstärke des Gleitlagers als Verschleisszone dient. Gleitlager aus Metalllegierungen bedürfen im Gegensatz zu Iglidur-​Gleitlagern aus Hochleistungskunststoffen einer dauerhaften Schmierung, was kosten-, aber auch zeitintensiv ist. Zudem ist eine Fett- oder Ölschmierung immer häufiger aus hygienischen oder ökologischen Gründen unerwünscht. Auch marktübliche Sinterlager besitzen eine inkorporierte Ölschmierung und sind im engeren Sinne damit nicht trocken­laufend. Gleiches gilt für Wälzlager, die speziell im Fall von Nadellagern häufig aufgrund technischer und wirtschaftlicher Vorteile durch Iglidur-Kunststoffgleitlager ersetzt werden.

Standards und Spezialisten

Die Mehrzahl der typischen Gleitlageranwendungen wird mit fünf Standard-Iglidur-Werkstoffen ausgestattet. Doch so wie sich Unternehmen auf die Produktion hoch spezialisierter Teile konzentrieren und ganze Industriezweige immer stärker ausdifferenzieren, so wächst die Forderung nach spezifischen, den Produktionsumgebungen angepassten Materialien: In dem sterilen Umfeld der Medizin- und Labortechnik müssen Geräte nicht nur frei von Ölen oder Fetten, sondern zusätzlich antibakteriell sein. Wieder andere Branchen verlangen Materialien, die unempfindlich gegenüber umherfliegenden Staubpartikeln und Fasern sind: Damit statisch aufgeladene Lagerstellen keine Fusseln und Flusen anziehen, werden beispielsweise in der Textilindustrie ableitfähige und antistatische Kunststoffe eingesetzt. Vom Unterwassereinsatz bis zu Hochlast­anwendungen, von der Medizintechnik bis zur Automo­bilindustrie: Für all diese Fälle hat das Unternehmen Igus massgeschneiderte Werkstoffe entwickelt.

Welcher Werkstoff für den jeweiligen Einsatz der richtige ist, lässt sich schnell mithilfe von Online-Tools wie Produktfinder, Konfigurator oder Lebensdauerrechner ermitteln. Das Online-Angebot reicht von Lebensdauerberechnungs-Programmen, basierend auf den jährlich mehr als 10 000 Gleitlagertests im igus-Testlabor, über 3D-CAD-Konfiguratoren für komplette Linearsysteme mit polymeren Gleitelementen bis hin zu den wichtigen schnellen «Produktfindern», die helfen, den richtigen Werkstoff zu finden. Dort können Anwender ihre speziellen Anforderungen anklicken («Höchste Standzeiten im Trockenlauf», «schmutzresistent», «schwingungsdämpfend», «hoch chemikalienbeständig», «gut bei Kantenpressung» etc.) sowie stufenlos die zulässige statische Flächenpressung und die obere langzeitige und die untere Anwendungstemperatur angeben.

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