Die Bedeutung von Keramiklagern unter extremen Bedingungen

In Umgebungen mit extremer Hitze, starken Magnetfeldern, Hochvakuum, starker Korrosion oder hohem Druck Keramiklagersind Keramiklager häufig die einzige zuverlässige Lösung. Sie sind darauf ausgelegt, anspruchsvolle technische Anforderungen dort zu erfüllen, wo herkömmliche Stahlwälzlager versagen.

Unsere Keramiklager werden geschätzt für ihre nichtmagnetischen Eigenschaften, ihr sauberes Laufverhalten, ihre Hochtemperaturbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Selbstschmierfähigkeit.

Siliziumnitrid-Kugellager

Werkstoffe für Keramiklager

Zu den wichtigsten Werkstoffen, die wir für die Herstellung von Keramiklagern einsetzen, gehören:

  • Aluminiumoxid

  • Zirkonoxid

  • Siliziumnitrid

  • Siliziumkarbid

  • Wolframkarbid

Unter diesen sind Keramiklager aus Siliziumnitrid besonders für Anwendungen mit hohen Temperaturen und hohen Drehzahlen geeignet.

Praxisbeispiel: Anwendung in einem Hochtemperaturreaktor

Vor drei Monaten wandte sich ein Kunde an uns mit der Anforderung nach Keramiklagern für einen Hochtemperaturreaktor. Die Anforderungen lauteten:

  • Betriebstemperatur: 800 °C bis 1000 °C

  • Drehzahl: 10.000 U/min

  • Lagermasse: 35 × 62 × 14 mm

Auf Grundlage dieser Spezifikationen empfahlen wir 6007-Keramiklager aus Siliziumnitrid.

Aufbau von Keramiklagern verstehen

Zunächst ging der Kunde davon aus, dass ein Vollkeramiklager bedeute, dass dder Innenring, der Außenring, die Wälzkörper Käfig, und die Staubschutzkappe vollständig aus Keramik bestehen. Nach unserer Erläuterung verstand der Kunde, dass bei den meisten Keramiklagern Innen- und Außenringe sowie die Wälzkörper aus Keramik bestehen, während Käfig und Staubschutzkappe in der Regel aus Konstruktionskunststoffen wie PTFE, PEEK, POM oder PA66 gefertigt werden.

Für extrem hohe Temperaturen von 800 °C und mehrkann kein Käfig aus technischem Kunststoff überstehen, da er unvermeidlich schmelzen würde.

Warum Vollausführungen aus Siliziumnitrid?

Für diese Anwendung empfahlen wir Vollausführungen aus Siliziumnitrid (Lager ohne Käfig, nur Wälzkörper im Inneren). Der Kunde befürchtete zunächst, dass der Verzicht auf den Käfig die Drehzahlgrenze verringern würde.

Wir erläuterten, dass die maximale Drehzahl von Vollausführungen zwar etwas unter der von käfiggeführten Lagern liegt, die geforderten 10.000 rpm jedoch weiterhin erreichbar sind. Entscheidend ist jedoch, dass eine vollständige Keramikausführung unter extremer Hitze für hohe Stabilität sorgt.

Bewährte Leistung unter extremen Einsatzbedingungen

Der Kunde meldete inzwischen hervorragende Ergebnisse. Unsere Vollkeramiklager aus Siliziumnitrid arbeiteten im Hochtemperaturreaktor zuverlässig und belegen damit ihre Dauerhaltbarkeit und Wirksamkeit in anspruchsvollen Umgebungen.