Gleitlager aus Kunststoff: Prinzip und Verwendung

Während Gleitlager aus Kunststoff vor 15 Jahren kaum bekannt waren, erobern diese immer weitere Anwendungsgebiete, Gründe dafür sind Kosteneinsparungen und technische Verbesserungen.


Ein Gleitlager aus Kunststoff ist ein Lager dessen Innenring oder Außenring, anstatt wie üblich aus Metall, aus Kunststoff hergestellt wird. Dadurch das keine Wälzkörper zwischen den beiden bestehen (direkter Kontakt) entsteht eine Gleitreibung, diese wiederum ergibt einen Widerstand. Im Normalfall befindet sich zwischen Innenring und Außenring eine Gleitschicht (Schmierung) die den direkten Kontakt der beiden verhindert, sollte die Vollschmierung aussetzen kommt es zu Abrieb. Während vor 15 Jahren noch über 90 Prozent der Wälzlager aus Metall (üblicherweise Chromstahl) gefertigt waren werden diese immer stärker von Gleitlagern aus Kunststoff verdrängt. Gründe dafür sind nicht nur Kostenersparnisse sondern auch technische Verbesserungen. Natürlich werden in diesen Lagern keine günstigen 08/15 Kunststoffe verwendet sondern spezielle thermoplastische Legierungen die sich für diese Gleitlager perfekt eignen.

Vorteile von Gleitlager aus Kunststoff

  • Die prinzipiellen Vorteile von Gleitlagern gegenüber Kugellagern sind bessere Laufgenauigkeit, sie sind für hohe Geschwindigkeiten geeignet, haben eine relativ einfache Bauweise, eine hohe Lebensdauer, geringe Geräuschentwicklung und sie sind kaum empfindlich gegenüber Schmutz.
  • Gleitlager aus Kunststoff bieten gegenüber Metall-Wälzlagern folgende Vorteile: sie halten selbst hohen Belastungen stand und sind sehr abriefest. In der Halbleiterindustrie sind diese sehr robust gegen ätzende Säuren.

 

Zum Aufbau

  • Die Basis für diese Kunststoffe bildet eine thermoplastische Legierung die mit Verbundfasern verstärkt sind. Diese thermoplastischen Legierungen zeichnen sich durch hohe Druckfestigkeit, Kriechfestigkeit und Wärmeformbeständigkeit, stark reduzierte Wasseraufnahme, geringe Wärmerelaxierung und gute Wärmeableitung beim Bau mit dünnen Wandstärken aus. Außerdem beinhalten diese Kunststoffe auch Festschmierstoffe die ein Ölen des Lagers ersparen.
  • Während Metallische Lager mit Beschichtungen ihre Lebensdauer beenden, sobald das Schmiermittelreservoir aufgebraucht ist, haben die thermoplastischen Legierungen im Gleitlager eine kristalline Strucktur welche homogen von Festschmierstoffen durchsetzt ist und dadurch eine immerwährende Schmierung gewährleistet. Sogar in dem Fall, dass diese Schmierstoffe nicht existieren, haben die Materialien und Verbundfastern selbst sehr gute Gleit- und Abriebeigenschaften, Festschmierstoffe sind somit nur eine zusätzliche Instanz um die Abriebeigenschaften zu verbessern.

Verwendung

  • Während besonders Gleitlager aus Kunststoff in der Anfangszeit hauptsächlich für kleine Lager verwendet wurden (zum Beispiel Uhrwerke, Modellbau, Kleinmotoren und Anwendungen in denen geringe Kräfte wirken) werden Gleitlager aus Kunststoff heutzutage auch häufig für größere Maschinen verwendet. Mittlerweile findet man Gleitlager aus Kunststoff in fast allen Arten von Geräten, häufig dort wo schmieren nur mit großem Arbeitsaufwand verbunden ist.