Welche Materialien werden in Gleitlagern verwendet? PTFE und rostfreier Stahl für reibungsarme Leistung

Gleitlager bestehen aus Materialien, die die Reibung minimieren und gleichzeitig die strukturelle Integrität unter Belastung aufrechterhalten. Das gebräuchlichste Basismaterial ist PTFE (Polytetrafluorethylen), das für seine außergewöhnlichen reibungsarmen Eigenschaften bekannt ist und oft mit verstärkenden Zusätzen wie Glasfasern oder poliertem Edelstahl für glatte Gleitflächen kombiniert wird. Diese Materialien bilden zusammen langlebige, wartungsarme Lagersysteme, die hohen Drücken und unterschiedlichen Umgebungsbedingungen standhalten.

Die wichtigsten Punkte erklärt:

1. Primäre Materialien in Gleitlagern

   • PTFE (Teflon oder allgemein):
     • Der wichtigste Gleitwerkstoff aufgrund seines extrem niedrigen Reibungskoeffizienten (0,04-0,1).
     • Selbstschmierend, so dass keine externen Fette oder Öle benötigt werden.
     • Chemisch inert, beständig gegen Korrosion durch Säuren, Laugen und Lösungsmittel.
     • Thermisch stabil über einen breiten Bereich (-200°C bis +260°C).
     • Reines PTFE ist weiß, während Verbundwerkstoffe (z. B. mit Glasfasern) goldfarben erscheinen.
     • Beispiel: PTFE-Gleitbeläge werden häufig im Bauwesen und in der Industrie eingesetzt.

2. Verstärkte PTFE-Verbundwerkstoffe

   • Glasfaser-PTFE-Gemische:
     • Glasfasern (15-25% des Volumens) erhöhen die mechanische Festigkeit und Verschleißfestigkeit.
     • Verringert das Kriechen (Verformung unter anhaltender Belastung) im Vergleich zu reinem PTFE.
     • Ideal für hochbelastete Anwendungen wie Brückenlager oder schwere Maschinen.

3. Materialien der Gegenlauffläche

   • Polierter rostfreier Stahl:
     • Gepaart mit PTFE, um die Gleitfläche zu bilden.
     • Die spiegelglatte Oberfläche (Ra < 0,8 µm) minimiert die Reibung und verhindert den PTFE-Verschleiß.
     • Edelstahl der Güteklasse 304 oder 316 ist resistent gegen Rost und Lochfraß.
   • Stützteller aus weichem Stahl:
     • Stellt eine strukturelle Unterstützung für PTFE/Edelstahl-Schichten dar.
     • Oftmals vertieft, um PTFE sicher zu verankern und eine Verschiebung zu verhindern.

4. Design-Konfigurationen

   • Unteres Element: PTFE, das mit einer ausgesparten Stahlplatte verbunden ist.
   • Oberes Element: Rostfreier Stahl, mit einer Trägerplatte aus unlegiertem Stahl vernäht.
   • Diese zweiteilige Konstruktion gewährleistet Stabilität und Ausrichtung bei dynamischen Belastungen.

5. Leistungsvorteile

   • Stick-Slip-Verhinderung: Die statische/dynamische Reibungsparität von PTFE verhindert ruckartige Bewegungen.
   • Geringer Wartungsaufwand: Keine Schmierung erforderlich, wodurch die Lebenszykluskosten gesenkt werden.
   • Witterungsbeständigkeit: UV-stabil und unempfindlich gegen Feuchtigkeit und Temperaturschwankungen.

Für Käufer hängt die Entscheidung zwischen reinem PTFE und Verbundwerkstoffen von der Belastbarkeit, der Umweltbelastung und der erwarteten Lebensdauer ab. Verstärktes PTFE eignet sich für starke Beanspruchung, während reines PTFE sich in korrosiven oder elektrisch empfindlichen Umgebungen auszeichnet. Überprüfen Sie stets die Polierqualität des Edelstahls und die Dicke der Trägerplatte, um eine lange Lebensdauer zu gewährleisten.

Zusammenfassende Tabelle:

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