Gleitlager Mit Polymergleitlagern um die Welt

Redakteur: Ute Drescher

Im 50. Jahr des Firmenbestehens schickt der Kunststoffexperte Igus einen Kleinwagen um die Welt, der an 56 Lagerstellen mit Iglidur Gleitlagern von Igus ausgestattet wurde, um die Belastbarkeit und das Potenzial der eigenen tribo-optimierten Spezialkunststoffe unter Beweis zu stellen.

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Zahlreiche Stationen hat der Kleinwagen bereits angefahren, etwa – pünktlich zur Weltmeisterschaft – den Strand von Brasilien.
Zahlreiche Stationen hat der Kleinwagen bereits angefahren, etwa – pünktlich zur Weltmeisterschaft – den Strand von Brasilien.
(Bild: Igus)

Um zu zeigen, was die millionenfach eingesetzte Kunststofftechnologie von Igus für die Fahrzeugindustrie heute zu leisten vermag, hat der Tribopolymer-Experte einen Kleinwagen mit Iglidur-Gleitlagern auf eine strapaziöse Weltreise geschickt. An 56 Lagerstellen wurde der Wagen zuvor in Zusammenarbeit mit dem Institut für Fahrzeugtechnik der Fachhochschule Köln mit Gleitlagern ausgestattet. Dabei galt das Prinzip, alle Lagerstellen durch Igus-Kunststofflager zu ersetzen – sofern dies technisch und gemäß den TÜV-Vorschriften möglich war.

Igus-Kunststofflager werden in dem Kleinwagen im Bremspedal, beim Scheibenwischer und Fensterheber, im Schaltmodul, in der Sitzkonsole, an der Handbremse, am Startergenerator, der Drosselklappe und im Verdeck eingesetzt. Viele Module mussten bis in die Einzelteile zerlegt und wieder werks- und funktionsgetreu zusammengebaut werden. Häufig konnten Standard-Gleitlager verwendet werden. Zum Teil mussten aber auch mit CAD-Modellen passgenaue Ersatzstücke erarbeitet und dann aus Iglidur-Halbzeug die entsprechenden Komponenten gefräst oder gedreht werden.

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Sieben mal leichter als metallische Lager

Gerade im Automobilbereich zählt heutzutage jedes Gramm, um die ambitionierten gesetzlichen Emissionsvorgaben zu erreichen. Iglidur-Polymergleitlager reduzieren das Gewicht an jeder Lagerstelle um den Faktor 7, wenn metallische Lager ersetzt werden. Hinzu kommt, dass häufig auch der Gegenlaufpartner nicht aus gehärtetem Stahl bestehen muss. Oft ist der Einsatz von Aluminium, Kunststoff oder Kaltfließpressteilen als Wellenwerkstoff möglich. Somit kann die Gewichtseinsparung ggf. noch deutlich höher ausfallen.

Igus Lager kommen in der Regel ohne Schmierung aus, somit ergeben sich weitere Vorteile für die Umwelt. Jährlich versickern Schmierstoffe in Anlagen und Maschinen in der Größenordnung von 86 Öltankern. Bei Ersatz von geschmierten Metalllagern durch selbstschmierende Igus-Gleitlager entfällt der Einsatz von Fetten und Ölen. Möglich wird das durch den Selbstschmiereffekt der Igus Lager. Dieser beruht auf dem Materialmix. Die Igus-Compounds basieren auf teilkristallinen bzw. amorphen Thermoplasten und werden gezielt mit Festschmierstoffen optimiert. Diese sind als mikroskopisch kleine Partikel millionenfach in den Werkstoffen eingebettet und verrichten ihren Dienst an der Kontaktfläche zwischen Welle und Lager. Zum Teil kommen auch noch Verstärkungsfasern hinzu, die nicht nur die Festigkeit erhöhen, sondern ggf. auch die Ausdehnungseffekte minimieren und z.B. eine elektrische Leitfähigkeit bieten.

Werden Baugruppen einem solchen Lackierprozess unterzogen, so kann dieser auch dafür genutzt werden, ein Nachkalibrieren der Lagerstelle ohne einen zusätzlichen Arbeitsgang zu erreichen. Hierzu werden die Igus-Lager mit Überdeckung zum Niet – vor der Lackierung – montiert. Im anschließenden Trocknungsprozess wird das Fließen des Kunststoffs ausgenutzt, sodass sich eine spielarme und leichtgängige Lagerung ergibt. Bei Einsatz von amorphen Compounds mit hoher Glasübergangstemperatur lassen sich auch Drehmomente von > 0 Nm „einstellen“.

Igus-Lager sind schmutzunempfindlich und können durch ihre gute Dämpfung auch Kantenlasten und Stöße zuverlässig und langlebig kompensieren. Auch dies sind Argumente in der Automobilbranche, da Fahrzeuge oft mit den widrigsten Bedingungen zurecht kommen müssen. So führte auch die Route des orangefarbenen Kleinwagens schon 30.000 km durch staubige Wüstenpisten und holprige Gebirgsstraßen Asiens und Südamerikas. Alle Herausforderungen haben die Kunststoffgleitlager bisher perfekt gemeistert.

Iglidur Polymergleitlager sind in der automobilen Großserie meist konstruktive Sonderlösungen. Die Herstellung als Spritzgussteil ermöglicht eine relativ freie Formgebung. Im Rahmen der Werkzeugkonstruktion können auch individuelle Lagerdesigns von Igus mit den eigenen, modularen Werkzeugsystemen umgesetzt werden. So lässt sich eine einfache, Poka-Yoke- und verliersichere Montage realisieren und häufig auch die Anzahl der Bauteile reduzieren, in dem z.B. die Funktion einer Distanzbuchse und eine Lagerbuchse in einem einteiligen Bauteil umgesetzt werden kann.

Permanente Entwicklung im Testlabor

Damit Igus diese Vielfältigkeit bei gleichzeitiger Zuverlässigkeit der Kunststoffgleitlager garantieren kann, werden Jahr für Jahr zahlreiche neue Werkstoffe entwickelt und auf Herz und Nieren getestet. Igus ist Experte für tribologisch optimierte Kunststoffe. Die Iglidur-Hochleistungskunststoffe werden kontinuierlich hinsichtlich Haltbarkeit, Reibung und Verschleiß im 1750 m2 großen Testlabor in Köln getestet. Unter rauen Bedingungen wird, ganz der Definition von „Tribologie“ entsprechend, die Wechselwirkung von Oberflächen in relativer Bewegung erforscht und geprüft, damit sie den jeweiligen Anforderungen in unterschiedlichen Anwendungen entsprechen. Aufgrund der vielen Gleitlagertests – alleine 15.000 im Jahr 2013 – ist eine einzigartige Firmendatenbank zu den tribologischen Eigenschaften der Polymere entstanden. Diese Daten helfen auch den Anwendern von Online-Tools, die Eignung von Kunstofflagerlösungen zu überprüfen und den richtigen Werkstoff auszuwählen.

Die Automobilbranche hat die Möglichkeiten der Polymergleitlager von Igus bereits erkannt – so wurden beispielsweise allein im letzten Jahr 200 Millionen Iglidur Gleitlager in PKWs verbaut. Besonders häufig werden sie in Scharnieren, Sitz- und Verdecksystemen oder auch Motorraumkomponenten wie Drosselklappen, Schaltsaugrohren, Wasserpumpen, Schaltgabeln oder Getrieben eingesetzt. Das Feld der Anwendungsmöglichkeiten ist bei weitem noch nicht abgedeckt, vielleicht wird die Demonstrationsfahrt des Kunststoff-Kleinwagens über den Globus noch manchen Entwickler zu außergewöhnlichen und nützlichen Ideen und neuen Konzepten anregen. In jedem Fall verbindet das Iglidur-Auto weltweit unter dem Igus-Motto „motion plastics“ – Kunststoffe in Bewegung. Es ist unterwegs zu Igus-Niederlassungen, Kunden und Messen. Außerdem hilft Igus den Menschen in den einzelnen Ländern zusätzlich und spendet für jeden gefahrenen Kilometer an soziale Einrichtungen. So wurde beispielsweise in Japan die Organisation „Chance for Children“ unterstützt. Wer live etwas von der insgesamt 14-monatigen Tour durch 30 Länder erleben möchte, findet Berichte, Fotos, Videos und den genauen Routenverlauf auf dem Blog sowie auf Facebook. (ud)

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