Wälzlagerstahl Eingelagerte Trockenschmiermittel für schnelle Hochtemperatur-Wälzlager

Wo Fett und Öl als Schmiermittel an Grenzen stoßen, halten Graphit oder
Molybdändisulfid Wälzlager in Bewegung. Daraus konzipierte Verbundwerkstoffe erhöhen nun die Drehzahlen. Die Einbringung in verschiedene Lagerbauarten erweitert das Anwendungsspektrum, auch um Fälle mit hoher Stoßbelastung.

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Die meisten Wälzlager sind Dauerläufer, die unter allen nur denkbaren Umgebungsbedingungen Höchstleistungen in puncto Belastung und Drehzahl erbringen müssen. Eine falsche Schmierung stellt nach wie vor eine der häufigsten Ursachen für vorzeitige Lagerausfälle dar.

Eigentlich werden Wälzlager mit Fett oder Öl geschmiert. Bei hohen zetrifugalen Belastungen, im Vakuum, bei extrem hohen und niedrigen Temperaturen ist die Schmierung mit Fett oder Öl jedoch häufig nicht oder nur sehr aufwendig möglich (Bild 1).

Trockenschmierung erhöht Lebensdauer von Wälzlagern

In diesen Fällen hilft die Trockenschmierung zur Trennung der metallischen Kontaktflächen. Sie erhöht auch die Wälzlagerlebensdauer bei Umgebungstemperaturen bis 350 °C, ist praktisch wartungsfrei und reduziert die Betriebskosten. Außerdem ist sie umweltverträglich, weil auf Schmierfett verzichtet werden kann.

Darüber hinaus ist die Feuergefahr an den Lagerstellen gebannt, weil kein entzündlicher Schmierstoff austreten kann. Des Weiteren kann die Trockenschmierung dort eingesetzt werden, wo sehr sauber gearbeitet werden muss, zum Beispiel bei Reinraumanwendungen und in der Lebensmittelindustrie.

Verbundwerkstoff substituiert Trockenschmierstoff Graphit im Wälzlager

Unter dem Namen Drylube hat SKF seine Trockenschmiertechnologie weiterentwickelt und anstelle des üblichen Festschmierstoffes Graphit einen Verbundwerkstoff eingesetzt. Das inerte Graphit gehört zu den temperaturbeständigsten Materialien überhaupt. Seine Atome sind in sehr dünnen Schichten oder Lamellen angeordnet; etwa 1600 Schichten übereinandergelegt sind 1 µm hoch.

Diese Lamellen können senkrecht zur Schicht hohe Lasten aufnehmen. Es sind jedoch nur geringe Kräfte erforderlich, um die Schichten parallel zueinander zu verschieben, was die Schmierung letztlich ermöglicht.

MoS₂ und Additive verringern Ausgasung bei Vakuumanwendungen

Im Vakuum sowie bei tiefen Temperaturen jedoch hat der Werkstoff Nachteile: In seinen Zwischenschichten sind Kohlenwasserstoffe und Wasser eingelagert. Diese vergrößern den Abstand der Lamellen. Dadurch sind die Schichten leichter zueinander verschiebbar. Im Vakuum kommt es zum Ausgasen dieser Einlagerungen. Die Folge: Reibwert und Verschleiß steigen deutlich. Um das zu verringern, werden entweder spezielle Additive hinzugefügt oder Molybdändisulfid (MoS₂) ersetzt Graphit als Trockenschmiermittel.

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