Wälzlager Keramik für Wälzlager in Windkraftanlagen

Die Entwicklung von Windkraftanlagen mit immer höherer Leistung hat auch Auswirkungen auf die Wälzlager. Hier müssen neue Werkstoffe und Schmierstoff entwicklt werden. Speziell für die Windenergie hat NSK deshalb neue Wälzlagern entwickelt – darunter auch neue Hybridlager mit Keramikkugeln.

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Wenn sehr hohe Anforderungen an die Verschleißfestigkeit gestellt werden, hat sich im Maschinenbau Keramik bereits als idealer Werkstoff bewährt. NSK hat bei den "Robust"-Wälzlagern entsprechende Erfahrungen gesammelt: Sie sind mit Laufbahnen aus Hochleistungsstahl und optional mit Kugeln aus Keramik und ausgestattet und kommen im Werkzeugmaschinenbau zur Anwendung.

Auf der Basis dieses Knowhows hat NSK speziell für die Anforderungen in Windkraftanlagen stromisolierte Wälzlager mit keramisch beschichteten Außenringen entwickelt. Sie zeichnen sich durch eine hohe Lebensdauer aus – die Anlagenhersteller fordern 175 000 Betriebsstunden bei äußerst dynamischen Belastungen, und diese Forderung erfüllen die neuen Lager. Zugleich verhindert der Keramikwerkstoff Stromdurchgänge im Antriebsstrang und minimiert Schäden beispielsweise bei Stromlastspitzen oder Kreisströmen (Elektrokorrosion). Deshalb eignet sich diese Lagerbauart besonders für den Einsatz als Generatorlager.

Nun auch Wälzlager mit Kugeln aus Vollkeramik erhältlich

Bei den bislang eingesetzten Keramiklagern wird durch Plasmaspritzen eine dauerhafte Keramikbeschichtung auf die Stahloberfläche aufgebracht. Als Alternative bietet NSK jetzt als Neuheit auch Wälzlager mit Kugeln aus Vollkeramik an. Bei der Entwicklung der Hybridlager konnte NSK auf den Erfahrungen aufbauen, die mit dem Werkstoff Keramik und der Werkstoffpaarung Keramik/ Hochleistungsstahl gesammelt wurden.

Bei der Konstruktion dieser und anderer Wälzlager für die Windkrafttechnik werden rechnergestützte Berechnungs- und Simulationsmethoden eingesetzt. Sie sollen u.a. die Lebensdauer der Wälzlager möglichst verlässlich prognostizieren. Dabei geht NSK noch weit über die Vorgaben der DIN ISO 281 hinaus und berücksichtigt zusätzliche Parameter, die nach eigenen Angaben eine sehr exakte Lebensdauerprognose ermöglichen. (mi)

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