Vollsortiment-Werkstoffe, Bild: Igus

Rund 50 Materialien stehen für die selbstschmierenden Polymer-Gleitlager zur Verfügung, davon 16 als Vollsortiment-Werkstoffe. Bild: Igus

Weltweit verbauen Konstrukteure Kunststoffgleitlager des Kölner Unternehmens Igus als langlebige und kostengünstige Alternative zu metallischen Gleitlagern. Das liegt an ihren spezifischen Materialeigenschaften sowie ihrer guten Performance in der Bewegung. Denn eine statische Belastung sagt wenig über die Leistungsfähigkeit eines Lagers aus.

Erst in der Bewegung, bei der zwangsläufig Verschleiß entsteht, zeigt sich, wie verschleißfest und reibungsarm ein Lager ist. Und genau dort liegen die Stärken der Motion Plastics, der Hochleistungskunststoffe für die Bewegung. Der Hersteller Igus entwickelt und produziert seit über drei Jahrzehnten Polymer-Gleitlager. Unter dem Markennamen Iglidur bieten die Kölner ihren Kunden eine große Auswahl an Standard-Gleitlagern und kundenspezifischen Bauteilen speziell für bewegte Anwendungen an. Die Lager sind selbstschmierend und damit wartungsfrei, sie können enormen Belastungen standhalten und sind dennoch leicht.

Um die technischen Polymere für den Einsatz in bewegten Anwendungen zu optimieren, 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.

Was Gleitlager aus Kunststoff so verschleißfest macht

Die gute Performance der Iglidur-Kunststoff-Gleitlager beruht auf diesem homogenen Aufbau: Die Basis eines Gleitlagers besteht aus thermoplastischen Polymeren, welche für die gute Grundverschleißfestigkeit sorgen. Fasern und Füllstoffe stärken die mechanische Belastbarkeit, sodass 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.

Gleitlager: Kunststoff vs. Metall - 2 Tage bei Igus - Quelle: ke NEXT

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.

„Immer neue Materialien, Mischungen und Eigenschaftsprofile eröffnen permanent weitere Einsatzmöglichkeiten für Polymerlager.“

Stefan Loockmann-Rittich, Leiter Geschäftsbereich Iglidur Gleitlagertechnik, Igus

Gleitlager: Welcher Werkstoff eignet sich für welche Anwendung?

Die Mehrzahl der typischen Gleitlageranwendungen wird mit fünf Standard-Iglidur-Werkstoffen ausgestattet. Das am häufigsten eingesetzte Iglidur-Gleitlager ist dabei Iglidur G, das im Jahr 1983 erstmals vorgestellt wurde. Mittlerweile ist es weltweit in 650 metrischen Katalogabmessungen von 1,5 bis 195 Millimetern Durchmesser ab Lager lieferbar. Dabei vereint es einen günstigen Preis mit einer Vielzahl an attraktiven technischen Eigenschaften: Hohe Standzeiten über fast das gesamte Lastspektrum, und das auf unterschiedlichsten Wellen sowohl rotierend als auch schwenkend, selbst bei unterschiedlichsten Umgebungsbedingungen wie Schmutz, Spänen oder Stößen. Auf der Hannover Messe 2017 zeigte der Hersteller die Weiterentwicklung dieses erfolgreichen Universalisten: Iglidur G1.

Iglidur 1 verfügt über erheblich verbesserte Werkstoffeigenschaften – und das zum nahezu gleichen Preis. So haben die Entwickler die Verschleißraten bei niedrigen Lasten (bis 5 MPa) auf bis zu ein Viertel reduziert. Die Standzeiten bei hohen Belastungen konnten je nach Anwendungsparametern nahezu verdoppelt werden. Gleichzeitig lässt sich der Allrounder jetzt bei Anwendungstemperaturen bis 180 Grad Celsius – Iglidur G: 130 Grad Celsius – dauerhaft einsetzen. Darüber hinaus wurde die Temperatur, ab der neben dem Presssitz eine zusätzliche axiale Sicherung empfohlen wird, um die Hälfte auf 120 Grad Celsius gesteigert. Damit und mit der um mehr als 50 Prozent gesenkten Feuchtigkeitsaufnahme ist der Werkstoff für ein noch breiteres Spektrum an Umgebungsbedingungen geeignet.

Online-Tools: Hilfe beim Finden des richtigen Werkstoffes

Inzwischen sind auch spezifische, den Produktionsumgebungen angepasste Materialien, stark nachgefragt: 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 Staubpartikel und Fasern sind. Deshalb hat das Kölner Unternehmen 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. Ob in Photovoltaikanlagen, der Agrar- und Offshore-Branche, der Fassadentechnik, oder in Hydraulikzylindern und Aktuatoren – in allen Industriezweigen ersetzen Polymerlager seit Langem metallische Gleitlager. Zum einen erhöhen die Schmiermittel- und Korrosionsfreiheit sowie die Verschleißfestigkeit und die geringen Reibwerte der Motion Plastics die Standzeiten der Maschinen und Anlagen. Zum anderen sind sie um bis zu 40 Prozent kostengünstiger als metallische Lager. aru

Welcher Werkstoff für den jeweiligen Einsatz der richtige ist, lässt sich online mit dem Produktfinder ermitteln. Bild: Igus
Welcher Werkstoff für den jeweiligen Einsatz der richtige ist, lässt sich online mit dem Produktfinder ermitteln. Bild: Igus

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