Innovationsfeld Alternative Werkstoffe im Wälzlagerbau
Besondere Werkstoffe für besondere Eigenschaften
Durch die Verwendung alternativer Werkstoffe im Wälzlagerbau sowie durch modernste Fertigungstechnologien lassen sich Franke Wälzlager optimal an den Anwendungsfall anpassen. Das verwendete Material beeinflusst Eigenschaften wie:
- das Gewicht,
- die Belastbarkeit und Robustheit,
- die Eignung für bestimme Umgebungen (Schmutz, Feuchtigkeit, Reinraum, Vakuum, Lebensmittel).
superleicht
lebensmittel-verträglich
korrosionsbeständig
vakuumtauglich
reinraumgeeignet
extrem kälte- und hitzebeständig
amagnetisch
NEU: Drehverbindung aus Kunststoff (POM) mit Niro-Drahtwälzlager
Drehverbindungen vom Typ LVK besitzen Gehäuseringe aus Kunststoff (Polyoxymethylen (POM)) und werden zunächst in den KK 100, 150 und 200 mm angeboten. Sie sind mit NIRO Laufringen und Kugeln ausgerüstet und somit eine kostengünstige Alternative zu teuren Edelstahl-Drehverbindungen. Zielbranchen sind die Lebensmittelindustrie, Medizintechnik und Pharmaindustrie, sowie alle Anwendungen mit geringen Anforderungen an die Belastbarkeit. Neben der Standardbaureihe werden auch Varianten mit Verzahnung angeboten.
60% leichter und 50% günstiger als Aluminium
Technische Daten:
- Innen-/Außenring: Polyoxymethylen (POM)
- Kugellaufringe: Niro Stahl (1.4310)
- Wälzkörper: Niro Stahl
- Käfig: Polyamid (PA12)
- Einsatztemperatur: -10°C bis +80°C, kurzfristig bis +100°C
- Umfangsgeschwindigkeit: Max. 4 m/s
- Schmierstoff: Klüber UH1 14-151 / lebensmitteltauglicher Schmierstoff
- Nachschmierung: über Schmiernippel nach DIN 3405
Besondere Eigenschaften:
- Geringes Gewicht
- Einstellbarer Drehwiderstand
- Geringe Feuchtigkeitsaufnahme
- Geeignet für Lebensmittelkontakt
- Chemikalienbeständig
- Seewasserbeständig
- Schmutzresistent
- Kostengünstig
Freie Werkstoffwahl beim Lagergehäuse –
das Franke-Prinzip macht’s möglich
Aluminium – über 50 % leichter als Stahl
Aluminium als Werkstoff für Lagergehäuse wird bei Franke schon seit Jahrzehnten eingesetzt. Das ist möglich, weil die eingelegten Stahl-Laufringe des Lagerelements die Belastungen und Momente aufnehmen. Durch die Verwendung von Gehäuseteilen aus Aluminium lässt sich das Gewicht herkömmlicher Stahllager mehr als halbieren.
Karbon (CFK) – 75 % leichter und hochbelastbar
Das spezifische Gewicht von CFK beträgt nur rund 50 Prozent von Aluminium. Die ungeheure Vielfalt der Verarbeitungsmöglichkeiten von Kohlefasern zu komplexen Werkstoffen höchster Belastbarkeit ist ein weiterer Grund für die Beliebtheit von CFK im Leichtbau. Karbongehäuse können zur Verschraubung mit der Anschlusskonstruktion mit Hülsen aus Aluminium versehen werden. Tragzahlen, Steifigkeit und Temperaturverhalten entsprechen gleichartigen Drehverbindungen aus Aluminium. Franke Drahtwälzlager lassen sich in jede umschließende Konstruktion aus CFK integrieren und ermöglichen den Bau äußerst kompakter und ultraleichter Wälzlager.
Kunststoff – 80 % leichter, beständig und leise
Kunststofflager können aus verschiedenen Polymeren gefertigt werden, um die gewünschten Anforderungen zu erfüllen. Durch ihr geringes Gewicht und ihren leichten Lauf sind sie verschleißfest und senken den Energiebedarf. Die Aufnahme der Kräfte erfolgt durch das integrierte Drahtwälzlager.
- Ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Verschleiß und Ermüdung
- Wartungsfrei
- Korrosions- und Chemikalienbeständig
- 80 % leichter als Stahl
- Geräuscharmer Lauf
- Energieeffizient
3D-Druck – 90 % leichter und sehr variabel
Eine der vielversprechendsten Technologien im Bereich des Leichtbaus ist der 3D-Druck. Durch das Verfahren, bei dem Objekte schichtweise aus einzelnen Partikeln aufgebaut werden, ergeben sich völlig neue Möglichkeiten bei der Konstruktion.
- 90 % leichter als Stahl
- Wabenstrukturen für minimales Gewicht bei hoher Belastbarkeit
- Veränderliche Wandstärken erlauben eine noch bessere Anpassung an den Anwendungsfall
- Die Beschaffenheit des Materials innerhalb eines Werkstückes kann variiert werden
- Bauteile sind in Losgrößen ab einem Stück schnell verfügbar
- Es entstehen keine begleitenden Kosten für Werkzeuge oder Vorrichtungen
Amagnetischer Stahl – für Medizin und Forschung
Für besondere Anwendungen in Medizin oder Forschung sind Lager aus amagnetischem Stahl erhältlich. Hierbei werden die Gehäuseteile und Drahtlaufringe aus amagnetischem Stahl gefertigt. Bevorzugter Werkstoff für die Kugeln amagnetischer Lager ist Siliziumnitrid (Si3N4), das sich aufgrund seiner speziellen Eigenschaften dafür prädestiniert: es ist leicht, hochfest und verschleißarm.
Edelstahl – für Lebensmittel
Edelstahl ist das Material der Wahl im Bereich Lebensmittelmaschinen und Lebensmittelverpackungsmaschinen. Hier werden zum Teil Flüssigkeiten abgefüllt und es wirken aggressive Reinigungsmittel auf die Lager ein. Wälzlager aus Edelstahl besitzen in der Regel aufwändige Abdichtungen gegen das Eindringen von Flüssigkeit. Sollte dies nicht ausreichen, können Laufringe und Wälzkörper ebenfalls aus nicht-rostenden Komponenten angefertigt werden.
Mehr über das Thema alternative Werkstoffe erfahren.
Von einem Franke Experten bei Ihnen vor Ort oder bei uns im Haus.