Metalen, kunststof of keramische kogellagers: Wanneer gebruik ik welke?

Het juiste materiaal kiezen voor kogellagers is niet altijd eenvoudig. In dit artikel vind je een kort overzicht van of en wanneer kogellagers gemaakt van metaal, kunststof of keramiek geschikt zijn.

Beperkingen van metalen kogellagers

Metalen kogellagers worden voornamelijk gebruikt in de meeste klassieke machinebouwtoepassingen. Ze zijn nummer één in termen van wereldwijde verkoopvolumes en zijn geschikt voor een groot aantal verschillende mechanische toepassingen. Ze bereiken echter altijd de grenzen van hun toepassing wanneer er, naast het dragen van de last en de snelheid, nog andere eisen aan het lager worden gesteld. Dit geldt bijvoorbeeld voor verschillende sectoren zoals de voedingsindustrie of de medische technologie. Hier zijn specificaties zoals geschiktheid voor contact met voedingsmiddelen of geschiktheid voor gebruik in cleanrooms cruciaal. Systeemfabrikanten eisen vaak voedselcertificering volgens EU-norm 10/2011 of FDA (Amerikaanse autoriteit: Food and Drug Administration).

kunststof en de voordelen ervan

Het voordeel van kunststof ligt in de verscheidenheid aan materialen. Dit betekent dat er voor de meest uiteenlopende toepassingen verschillende basispolymeren kunnen worden gekozen die qua specificaties precies bij de toepassing passen. De laatste jaren zijn basispolymeren zoals POM, PP, PEEK en andere kunststoffen ingeburgerd geraakt. Kogellagers gemaakt van kunststof kunnen geschikt zijn voor de volgende industrieën en toepassingen:

• Voedingsmiddelenindustrie (voordeel van contact met voedingsmiddelen)
• Medische technologie (voordeel FDA-conformiteit)
• Chemische industrie (voordeel van chemische weerstand)
• Textielindustrie (geen aanhechting van stof en vuil)
• Vacuüm / hoge temperaturen (geen vernietiging van het smeermiddel)
• Speciale toepassingen zoals MRI of metaaldetectoren (voordeel metaalvrij)

Naast het feit dat xiros kunststof kogellagers corrosievrij en hittebestendig zijn, kunnen ze ook gebruikt worden in chemische omgevingen. De onderhoudskosten voor installaties en machines kunnen worden verlaagd en de betrouwbaarheid verhoogd. De kunststof kogellagers worden gekenmerkt door een wrijvingsarme droge werking, wat betekent dat xiros kogellagers niet gesmeerd hoeven te worden. Dit minimaliseert de rolweerstand. De reden: de kogels hoeven de weerstand van het smeermiddel niet te overwinnen, zodat ze kunnen opstarten met een laag losbreekmoment.

Kunststof kogellagers kunnen echter ook hun grenzen bereiken. Zo zijn snelheden van meer dan 5.000 omwentelingen per minuut slechts korte tijd realiseerbaar, omdat kunststof bij hogere snelheden en de daaruit voortvloeiende warmteontwikkeling sneller vervormt dan metalen. Lagers van metaal daarentegen zijn in het voordeel als het gaat om hogere snelheden en het opnemen van hogere belastingen. Hier scoort de metalen variant dankzij de combinatie van hardheid en flexibiliteit.

135 biljoen testbewegingen in ons eigen testlaboratorium

Ja, metalen kogellagers hebben een voorsprong in deze disciplines, maar de evolutie van de kogellagertechnologie laat toe de kaarten te herschikken. Wat betekent dit precies? igus® heeft altijd fundamenteel onderzoek uitgevoerd en een testlaboratorium dat elk jaar ongeveer 135 biljoen testbewegingen uitvoert. Naast onderzoeken naar wrijvingscoëfficiënten en slijtagesnelheden staat bijvoorbeeld ook corrosiegedrag op de agenda.