Auswahl der richtigen Lager

Oct 30, 2023

Chris Johnson wägt den Unterschied zwischen Vollkeramiklagern und Hybridlagern ab

Einige Profi-Radfahrer haben sich wegen ihres geringen Rollwiderstands für Präzisions-Hybrid-Keramiklager entschieden, um sich am Renntag einen Vorteil gegenüber denen zu verschaffen, die sich für Ganzstahllager entscheiden.

Es gibt einen guten Grund, warum Profi-Radfahrer Präzisions-Hybridlager (Stahlringe mit Keramikkugeln) gegenüber Vollkeramiklagern (Keramikringe und -kugeln) bevorzugen.

Die Stahlinnen- und Außenringe eines Hybridlagers können mit sehr engen Toleranzen bearbeitet werden. Wenn diese mit leichten, hochwertigen Keramikkugeln und einem geeigneten Schmiermittel mit niedrigem Drehmoment kombiniert werden, ergibt sich ein sehr geringer Rollwiderstand – die perfekte Kombination.

Keramische Lagerringe sind schwieriger zu bearbeiten, sodass die mit Stahlringen erreichbare Rundheit nicht erreicht werden kann, was zu höheren Vibrationen führt.

Allerdings haben Vollkeramiklager gegenüber Hybridlagern ihre eigenen Vorteile. Ihre Fähigkeit, einem extrem breiten Temperaturbereich standzuhalten, ihre nichtmagnetischen Eigenschaften und ihre hervorragende Korrosionsbeständigkeit machen sie zu einem Top-Anwärter für viele Anwendungen auf der ganzen Welt und darüber hinaus, die für Hybride zu hart sind.

Anwendungen

Profi-Radfahrer entscheiden sich für Hybridlager, weil der Rollwiderstand entscheidend ist und hochwertige Hybridlager geringfügig weniger Kraftaufwand erfordern, um die Räder durchzudrehen, wodurch Energie gespart wird.

Präzisions-Hybridlager sind auch für sehr hohe Drehzahlen geeignet und werden daher häufig in Werkzeugmaschinen eingesetzt.

Keramikkugeln machen Hybridlager elektrisch isolierend und erfreuen sich daher einer beliebten Wahl für viele Elektromotoren und Windkraftanlagen.

Im Gegensatz zu Hybridlagern eignen sich Vollkeramiklager aufgrund ihrer extremen Temperaturbeständigkeit sowohl für kryogene als auch für Ofenanwendungen.

Darüber hinaus sind sie aufgrund ihrer Widerstandsfähigkeit gegenüber Meerwasser und aggressiven Chemikalien ideal für die Schifffahrts-, Chemie-, Pharma- und Lebensmittelindustrie, wo Lager häufig Salzwasser oder starken Säuren und Laugen ausgesetzt sein können.

Da sie außerdem nicht magnetisch sind, sind sie eine beliebte Wahl für Magnetresonanztomographen (MRT).

Noch einzigartiger ist ihre Fähigkeit, in der Tiefsee oder im Weltraum zuverlässig zu sein.

Unter Wasser kann die Lagerschmierung ein ebenso großes Problem darstellen wie Korrosion, daher erfüllen ungeschmierte Vollkeramiklager beide Anforderungen.

Da es sich bei der Weltraumumgebung um ein Vakuum handelt, muss bei der Auswahl des Lagerschmiermittels große Sorgfalt angewendet werden, da die meisten Fette in einem unzulässigen Ausmaß verdampfen oder ausgasen.

Im Gegensatz zu Hybridlagern können Vollkeramiklager ohne Schmierung konstant mit Geschwindigkeit laufen und funktionieren daher auch im Vakuum gut.

Wenn man ihre Fähigkeiten bei niedrigen Temperaturen hinzufügt, werden sie zum idealen Kandidaten für Satelliten und andere Projekte wie den Mars Exploration Rover, insbesondere da der Mars Temperaturen von bis zu 12 °C ausgesetzt sein kann.

Entscheidungen Entscheidungen

Wenn Vollkeramiklager für Sie in Frage kommen und diese auch den härtesten Umgebungsbedingungen standhalten können, welches Lagermaterial sollten Sie dann wählen?

Die beiden häufigsten Arten sind Zirkonoxid (ZrO2) und Siliziumnitrid (Si3N4), und beide haben ihre eigenen Vor- und Nachteile.

Obwohl Keramikmaterial härter als Stahl ist, ist es auch spröder, was bedeutet, dass Keramiklager geringere Belastungs- und Drehzahlwerte aufweisen.

Während Zirkonoxid eine hohe Bruchzähigkeit aufweist und kleinen Stoßbelastungen standhält, ist Siliziumnitrid spröder und sollte daher keinen Stoßbelastungen ausgesetzt werden.

Siliziumnitrid ist noch korrosionsbeständiger als Zirkonoxid und verfügt über einen viel größeren Temperaturbereich, obwohl es deutlich teurer ist.

Zirkonoxid wird wie Siliziumnitrid nicht durch Wasser und die meisten Chemikalien angegriffen, sollte jedoch nicht regelmäßig Dampf ausgesetzt werden, da es sich mit der Zeit zersetzen kann

Hybridlager und Vollkeramiklager haben unterschiedliche Stärken und Schwächen.

Hybride können extreme Temperaturen oder stark korrosive Umgebungen nicht bewältigen, funktionieren aber bei Anwendungen mit niedrigem Drehmoment oder hoher Geschwindigkeit gut.

Für Fahrräder, Hochgeschwindigkeitswerkzeugmaschinen oder geräuscharme Elektromotoren sind Vollkeramiklager möglicherweise nicht zu empfehlen, sie lösen jedoch auf jeden Fall Probleme in einer Vielzahl anspruchsvoller Branchen.

Sie sehen also, dass Keramiklager echte Vorteile bieten, nicht nur für Profi-Radfahrer, sondern auch für Maschinen, die in Umgebungen vom Meeresboden bis zur Marsoberfläche eingesetzt werden.

Chris Johnson ist Geschäftsführer des Speziallagerlieferanten,SMB-Lager.