EINE VIELFALT VON GLEITLAGERWERKSTOFFEN
Die Metall-Polymer Gleitlager bestehen aus einem Metallrücken, in der Regel aus Stahl oder Bronze, auf den eine poröse Bronzeschicht aufgesintert wird, die mit einer Laufschicht aus PTFE und Additiven imprägniert wird, die das Gleitlager reibungsarm und verschleißfest macht. Diese Gleitbuchsen können im Trockenlauf oder mit externer Schmierung laufen. Standardformen sind: Buchse, Bundbuchse, Anlaufscheibe, Bundscheibe und Streifen bzw. Platte.
Gleitlager können auch aus technischen Kunststoffen bestehen, die sowohl unter trockenen als auch geschmierten Betriebsbedingungen für eine ausgezeichnete Verschleißfestigkeit und geringe Reibung sorgen. Dank Spritzgussverfahren können die Gleitlagerbuchsen in nahezu jeder Form und aus unterschiedlichen Granulaten im Verbund mit Füllstoffen und Festschmierstoffen gefertigt werden. Sie weisen eine ausgezeichnete Formbeständigkeit, niedrige Reibungskoeffizienten und eine gute Wärmeleitfähigkeit auf.
Die Faserverbund-Gleitlager sind eine weitere Art von Gleitlagern, die aus einem faserverwobenen, glasfaserverstärkten Epoxidrücken mit unterschiedlichen reibungsarmen, verschleißfesten Laufschichten bestehen. Dieser Aufbau ermöglicht die Aufnahme hoher statischer und dynamischer Lasten, während die inerte Beschaffenheit ideal für korrosive Umgebungen ist.
Monmetallische, bimetallische und Sinterlager sind auf den Einsatz in Industrieanwendungen mit hohen Lasten und Bewegungen mit geringen Drehzahlen an Land und unter Wasser ausgelegt. Massivbronzelager, mit Schmierstoffen imprägniert, bieten einen wartungsfreien Betrieb in Hochtemperaturanwendungen, während mono- und bimetallische Gleitlagerbuchsen sich für geschmierte Anwendungen eignen.
ROLLENLAGER
Wälzlager nutzen Kugeln (Kugellager) oder zylindrische Rollen (Rollenlager bzw. „Nadellager“). Diese Elemente besitzen Lagerringe oder Laufbahnen, die Bewegungen bei sehr geringem Gleitwiderstand ermöglichen. Kugellager, der häufigste Typ des Rollenlagers, können sowohl radiale als auch axiale Lasten aufnehmen.
Dennoch sind Wälzlager unter denselben Bedingungen wie Gleitlager anfällig für fehlerhafte Betriebszustände wie Brinellierungseffekte, Riffelbildung (False Brinelling) und Verschleiß. Von Brinellierungseffekten spricht man, wenn der Laufring eines Lagers sich aufgrund einer Stoßbelastung verformt. Riffelbildung entsteht durch den Druck durch wiederholte Belastung unter statischen Bedingungen, Verschleiß dagegen aufgrund unzureichender Schmierung bei oszillatorischen Bewegungen. Hier verformen sich die Kugeln bei Überlastung und führen zum Versagen des Lagers. Zylindrische Rollenlager, für schwerere Lasten ausgelegt, haben mehr Kontakt zum Laufring, sodass die Last über eine größere Fläche verteilt wird. Sie eignen sich allerdings nicht gut für Anwendungen mit Axiallasten.
GLEITLAGER IM VERGLEICH ZU ROLLEN- UND NADELLAGERN
Da es große Unterschiede zwischen Gleitlagern und Rollenlagern gibt, können diese nicht beliebig ausgetauscht werden
- Aufgrund ihres komplexen Aufbaus aus mehreren Komponenten, der präzisen Fertigung und der anspruchsvollen Installation sind Wälzlager in der Regel deutlich teurer als Gleitlager
- Wälzlager eignen sich besser für Anwendungen, in denen eine präzise Wellenpositionierung und/oder eine extrem geringe Reibung erforderlich ist
- Aufgrund ihrer größeren Kontaktfläche und besseren Anpassungsfähigkeit können Gleitlager höhere Lasten aufnehmen und sind widerstandsfähiger gegenüber hohen Stoß- und Randbelastungen
- Gleitlager gleichen Fluchtungsfehler besser als manche Wälzlager aus und senken damit Kantenbelastungen
- Das schlanke, einteilige Design und kleinere Gehäuse der Gleitlager ermöglicht enorme Platz- und Gewichtseinsparungen
- Dank einer höheren Beständigkeit gegenüber Schwingungen haben Gleitlager eine längere Lebensdauer
- Gleitlager sind beständiger gegenüber Schleuderdrehzahlen als Wälzlager und weisen bessere Dämpfungseigenschaften (Reduzierung von Geräuschen und Schwingungen) auf
- Da Gleitlager im Vergleich zu Wälzlagern keine beweglichen Teile enthalten, kommt es zu weniger Laufgeräuschen, zudem sind bei sachgemäßer Systemschmierung unbegrenzte Drehzahlen möglich
- Die direkte Installation von Gleitlagern in einfach gefertigte Gehäuse schließt Installationsschäden, wie sie bei Wälzlagern vorkommen, praktisch aus
- Nichtmetallische Gleitlager weisen eine bessere Korrosionsbeständigkeit als normale Wälzlager auf
- Gleitlager können im Trockenlauf eingesetzt werden, wodurch keine Zusatzkosten für Schmiersysteme, Schmiermittel und Ausfallzeiten während der Wartung entstehen
- Gleitlager können im Trockenlauf bei hohen Temperaturen und auch bei Vorhandensein von Kontaminationsstoffen eingesetzt werden.
Weiterführende Links:
Wikipedia - Gleitlager
Maschinenmarkt: Das Gleitlager - Funktion, Arten und Anwendung
Roloff/Matek: Maschinenelemente: Gleitlager