Innovatives Weißmetall für hochbelastete Gleitlagerungen

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Hochfeste Gleitlagerlegierung entwickelt und zum Patent angemeldet

Zollern konnte die Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V. (FVA), Arbeitskreis Gleitlager von der Idee, ein solches Weißmetall zu entwickeln, begeistern. Die Umsetzung erfolgte erfolgreich im Rahmen eines AiF-Forschungsvorhabens (AiF - Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen „Otto von Guericke“ e.V.). Basis auch des neuen Weißmetalls ist das bewährte Zinn-Antimon-Kupfer (Sn-Sb-Cu) -System. Aus unterschiedlichen Konzepten wurde eine Ziellegierung bestimmt, welche gute Zähigkeits- und Festigkeitseigenschaften vereint. Zudem durften sich die legierungstechnischen Modifikationen nicht nachteilig auf die technologischen Eigenschaften auswirken. Zur Steigerung der Festigkeitseigenschaften kommen die Legierungselemente Bismut (Bi) und Zink (Zn) zum Einsatz. Der Versprödung des Gefüges wird durch gezielte Kornfeinung mit dem Element Tellur entgegengewirkt. Hierzu wurde systematisch eine Vielzahl von Legierungs- und Gefügevariationen geprüft. Parallel zu den Modifikationsschritten bei der Legierungsentwicklung waren die technologischen und mechanischen Legierungseigenschaften explizit zu untersuchen.

Die so gefundene Legierung wurde von Zollern zum Patent angemeldet und unter WO 2012/028136 A2 veröffentlicht. Dies war die Basis zur Weiterentwicklung zum Zollern-Werkstoff WM 2020-pro. Versuche mit dieser weiterentwickelten Legierung auf den Zollern-eigenen, dynamischen Gleitlagerprüfständen zeigen im Benchmark mit den am Markt verfügbaren Weißmetalllegierungen deutlich auf, dass das Ziel einer 20-prozentigen Steigerung der Ermüdungsfestigkeit deutlich erreicht wurde, sowohl im Vergleich zu den cadmium- und arsenhaltigen, als auch zu den cadmium- und arsen-freien Hochleistungswerkstoffen.

Nach erfolgreichem Abschluss aller Testphasen soll die Markteinführung des neuen Hochleistungsweißmetalls WM 2020-pro in der zweiten Hälfte 2012 erfolgen. (qui)

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