Lineartechnik Für Linearsysteme gilt: Stahl ist nicht gleich Stahl

Linearsysteme sorgen für präzise Längsbewegungen bei der Übertragung mechanischer Kraft in Maschinen. Über viele Zyklen hinweg müssen sie hohe Belastungen aushalten. Entscheidend ist die Auswahl des geeigneten Stahls.

Die Stahlauswahl ist entscheidend für die Leistung von Linearsystemen.
Die Stahlauswahl ist entscheidend für die Leistung von Linearsystemen.
(Bild: Ovako)

Linearsysteme bestehen aus zwei Hauptkomponenten: einer Welle oder Schiene, die die Bewegung führt, und einer Mutter bzw. einem Führungswagen, der auf der Welle oder Schiene läuft. Anwendungen wie Handhabungs- und Positioniersysteme in Bearbeitungszentren oder Verpackungslinien mit vielen tausend Zyklen belasten das System stark. Daher hat die Materialwahl der einzelnen Komponenten einen erheblichen Einfluss auf die Lebensdauer und Zuverlässigkeit, sowohl der Welle als auch der Mutter bzw. des Führungswagens. Während des Betriebs sind diese Stahlkomponenten zyklischen Belastungen ausgesetzt und daher darauf ausgelegt, die resultierenden Belastungen zu verteilen und zu bewältigen.

Was bei Stahlkomponenten zu Ermüdungsbruch führen kann

Stahl enthält winzige nichtmetallische Partikel, die Einschlüsse genannt werden. Diese führen zu lokalen Spannungserhöhungen. Über Tausende von Belastungszyklen können
Mikrorisse an den Einschlüssen entstehen, sich ausbreiten und schließlich zum Ermüdungsbruch führen. Konstrukteure können dies vermeiden, indem sie Komponenten aus reinem bzw. hochreinem Stahl spezifizieren. Reiner Stahl ist chemisch identisch mit Standardstahlsorten und hat die gleiche Streckgrenze. Er wird jedoch unter besonderen Bedingungen hergestellt, die die Größe, Häufigkeit und Verteilung der nichtmetallischen Einschlüsse positiv beeinflusst.