Es gibt immer mehr Elektrofahrzeuge auf der Straße. Dadurch steigt die Nachfrage nach Keramiklagern. Diese Lager sind leicht, elektrisch isolierend und sehr verschleiß- und abriebfest. Dadurch eignen sie sich für Umgebungen, in denen normale Stahllager nicht ausreichen. Warum also nicht alle Ihre Lager zu Keramiklagern machen? Diese Frage beantworten wir in diesem Blog (Lesedauer: 2 Minuten).
Keramische Werkstoffe finden sich in allen Arten von Kunstgegenständen und Gebrauchsgegenständen. Wir alle kennen Fliesen, Pfannen, Bremsscheiben und Zahnfüllungen. Das Wort Keramik leitet sich von dem griechischen Wort kéramos ab, was so viel wie „Ton“ oder „gebrannter Topf“ bedeutet. Dies verdeutlicht den Ursprung der Keramik: ein Herstellungsprozess, der mit Erhitzung einhergeht.
Keramik hat eine Reihe von Eigenschaften, die es für die Verwendung in Lagern sehr geeignet machen. Die meisten Keramiken sind hart, verschleißfest und nicht leitend. Bereits in den 1960er und 1970er Jahren wurden in den USA die ersten Keramiklager entwickelt. Heute werden sie in Bereichen wie der Luft- und Raumfahrt, der Medizintechnik und der Automobilindustrie eingesetzt. Durch neue Entwicklungen bei Elektrofahrzeugen werden sie immer beliebter.
Keramische Werkstoffe finden sich in allen Arten von Kunstgegenständen und Gebrauchsgegenständen
Keramiklager sind leichter und haltbarer als gewöhnliche Stahllager. Es gibt verschiedene Typen. Hybridlager, wie die HC-Ausführung von Schaeffler, enthalten Keramik- und Stahlkomponenten. Die Rollenelemente sind Keramikkugeln oder -rollen, während die Innen- und Außenringe aus Stahl bestehen. Es gibt auch vollkeramische Lager ohne Stahlteile. Diese bestehen häufig aus Siliziumnitrid (Si3N4) oder Zirkoniumoxid (ZrO2). Hybrid- und Vollkeramiklager bieten einige Vorteile. Diese sind:
Hybridlager mit Keramikrollenkörpern und Stahlringen
Keramische Werkstoffe sind nicht leitend. Eine unverzichtbare Eigenschaft von Lagern in Generatoren, Traktionsmotoren und anderen Elektromotoren. Der Stromfluss kann bei normalen Lagern zu ernsthaften Schäden führen, wie wir in unserem Blog über vorzeitigen Lagerausfall dargelegt haben. Bei Hybridlagern wird dies nicht passieren. Die elektrisch isolierenden Keramikkugeln schützen die Stahlringe vor dem Eindringen von Strom. Außerdem sind Vollkeramiklager nicht magnetisch. Daher werden sie häufig in medizinischen Geräten verwendet.
Darüber hinaus sind Keramiklager und Hybridversionen mit Edelstahlringen, wie die Schaeffler XC Modelle, korrosionsbeständiger als Stahllager. Sie halten zum Beispiel Wasser, Reinigungsmitteln und bestimmten Chemikalien stand. Sie können auch hohe Temperaturen aushalten. Im Vergleich zu Stahllagern mit denselben Abmessungen sind höhere Drehzahlen möglich. Hybridlager können höhere Drehzahlen bewältigen als vollkeramische Lager. Außerdem sind ihre Stahlringe weniger spröde als die Keramikversionen. Das macht sie weniger anfällig für plötzliche Ausfälle bei übermäßiger Belastung oder Geschwindigkeit.
„Keramiklager sind widerstandsfähiger gegen Korrosion und hohe Temperaturen.“
Keramikkugeln haben eine geringere Dichte und eine viel höhere Härte als Stahlkugeln. Sie sind sehr verschleißfest: kleine Partikel, die in das Lager gelangen, werden einfach pulverisiert. Und ihr sehr geringer Rollwiderstand sorgt dafür, dass wenig Wärme freigesetzt wird. So halten die Schmiermittel länger. Hybridlager sind auch widerstandsfähiger gegen ungünstige Schmierbedingungen als Stahllager. Vollkeramiklager können sogar ohne Schmiermittel verwendet werden.
„Sie sind sehr verschleißfest und die Schmiermittel halten länger.“
Superverschleißfest, widerstandsfähig gegen extreme Bedingungen…. Von nun an immer Keramiklager? Das hängt von ihrer Verwendung ab. Keramik- und Hybridlager haben eine geringere Tragfähigkeit als ihre Pendants aus Stahl. Da Keramikrollenkörper härter sind, verformen sie sich weniger. Das Ergebnis ist eine kleinere Kontaktellipse. Außerdem ist die Beständigkeit gegen Temperaturschocks bei Modellen aus Stahl besser. Vor allem aber sind die keramischen Ausführungen mit einem hohen Preis verbunden. Das liegt daran, dass die Bearbeitung der Rohmaterialien für diese Lager komplex und energieaufwändig ist. Daher dauert die Produktion sehr lange. Prüfen Sie also vor Ihrer Wahl, welche Eigenschaften für Ihre Anwendung wichtig sind!
Suchen Sie nach Keramiklagern oder anderen Modellen für spezielle Anwendungen? Bitte wenden Sie sich an unsere Kundenbetreuer. Sie werden Ihnen gerne weiterhelfen.
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