Keramiklager

Hybridlager mit Keramikwälzkörpern

Bei Hybridlagern werden die Wälzkörper aus Keramik gefertigt, die Ringe aus Stahl. Keramikwälzkörper sind um 60 % leichter als Wälzkörper aus Stahl, sie sind deutlich härter und stromundurchlässig. Deshalb weisen Hybridlager wesentlich andere Eigenschaften auf als Standardlager:

  • Extrem hohe Drehzahlen sind realisierbar
  • Sehr gute elektrische Isolierung
  • Unempindlich gegen Mangelschmierung
  • Längere Lebensdauer in verschmutzter Umgebung

Insgesamt betrachtet sind Hybridlager die bestmögliche Lösung für schwierige Betriebsbedingungen.


Standardausführungen von Hybridlagern

Im Wesentlichen handelt es sich bei Hybridlagern um einreihige Rillenkugellager. Bis 75 mm Bohrung werden sie abgedichtet geliefert. Ab 65 mm bis 110 mm Bohrung sind die Lager auch offen lieferbar. Benötigt man kleinere offene Hybridlager, entfernt man die Dichtungen. Die erreichbaren Drehzahlen sind abhängig von der Dichtungsausführung.


Vollkeramiklager

Bei Vollkeramiklagern werden Wälzkörper und Ringe aus Keramik gefertigt. Der gängigste Werkstoff für diese Lager ist Siliciumnitrid (Si3N4). Eine weitere Möglichkeit ist, Zirkonoxid (ZrO2) für die Lagerringe zu verwenden. Dieser Werkstoff hat ähnliche mechanische und thermische Eigenschaften wie Wälzlagerstahl. Durch diese Eigenschaften ist vor allem eine Kombination mit Stahlgehäusen und -wellen unter starken thermischen Einlüssen leicht zu bewerkstelligen. Als Käfigwerkstoff wird bei Vollkeramiklagern in der Regel der Kunststoff PEEK (Polyetheretherketon) verwendet. Dieser Kunststoff eignet sich aufgrund seiner hervorragenden mechanischen Eigenschaften, seiner hohen Temperaturbeständigkeit und seinem sehr niedrigen Reibwert am besten für Vollkeramiklager.

Anwendung finden Vollkeramiklager überall dort, wo normale Stahl- oder Hybridlager an ihre Grenzen stoßen:

  • Sehr geringer Verschleiß, dadurch sehr sauberer Betrieb möglich
  • Mangelschmierung ist kein Problem
  • Fettfreier Betrieb ist möglich
  • Umgebungsmedium wirkt oft als Schmierstoff
  • Wesentlich geringere Reibwerte wie Stahl- oder Hybridlager; dadurch absoluter Leichtlauf
  • Wesentlich geringeres Gewicht als vergleichbare Stahlwälzlager
  • Hochgeschwindigkeitsanwendungen ohne Einlaufzeit
  • Der Stromdurchgang durch das Keramiklager ist absolut ausgeschlossen
  • Einsatz in starken Magnetfeldern problemlos
  • Großer Druck- und Temperaturbereich (-250  ͦ C bis +1000  ͦ C)

Wälzlager, Gleitlager

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