Kunststof glijlager

Techniekgids // Lagertechniek // Glijlagers // Kunststof glijlager

Wat is een thermoplast (kunststof) glijlager?

Thermoplast glijlagers zijn lagerbussen of glijplaten gemaakt van high performance kunststof. Door verschillende componenten te combineren kunnen specifieke eigenschappen worden verkregen. Een thermoplast is een materiaal dat door verwarming vervormt en zelfs vloeibaar wordt. Sommige kunststoffen zijn geschikt om te spuitgieten. Hierbij wordt de vloeibare kunststof onder hoge druk door een matrijs in de gewenste vorm gespoten. Als de thermoplast afkoelt wordt deze weer vast en stevig. Door middels dit proces te fabriceren kunnen deze lagers tegen gunstige prijzen worden verkocht. Thermoplast glijlagers zijn verkrijgbaar in talloze varianten en materiaalsoorten.

Kenmerken van glijlagers gemaakt van kunststof

Zelfsmerend
Onderhoudsvrij
Laag wrijvingscoëfficiënt.
Veel verschillende materialen.
Trillingdempend
Voor asdiameters tot ca 150 mm
Laag gewicht (1/6 van staal)
in vele vormen verkrijgbaar: bus, ring, schaal, buis, bolvormig, plaat en segmenten
Corrosiebestendig
Electrisch isolerend
Minder gevoelig voor uitlijnfouten
Niet alle types zijn geschikt voor lineaire toepassingen
Relatief goedkope oplossing
Goede verkrijgbaarheid

Toepassingen van thermoplasten

Automaten
Grafische industrie
Drankenindustrie
Luchtvaart
Cleanroom
Landbouw
Automotive
Machines voor de bouw
Bewerkingsmachines
Fitness en sport

Soorten thermoplast lagers

(UHMW)PE glijlagers
PA(6/6.6./6G) glijlagers
PET glijlagers
POM glijlagers
PTFE glijlagers
PEEK glijlager

Thermoplast lager kopen. Waar moet je op letten?

De keuze van een lager van thermoplast wordt bepaald door de gewenste eigenschappen zoals bijvoorbeeld:

Druksterkte
Elasticiteitsmodulus
Temperatuurbestendigheid
Chemische bestendigheid
Verouderingsbestendigheid

Verschillende fabrikanten leveren vanuit een standaard programma. Daarnaast is er de mogelijkheid om vanuit plaat-, buis- of stafmateriaal een lager op maat te produceren. Hier vind je een tabel met de verschillende materialen en hun eigenschappen.

Glijlagers van Polyamide (PA)

PA-Polyamide, ook bekend als nylon, wordt veel gebruikt als plaat en staf in de werktuigbouw vanwege zijn hoge slijtvastheid en goede glij- en roleigenschappen. Het is de ideale kunststof voor dynamische toepassingen. Dit harde materiaal heeft een sterk geluiddempend vermogen, is taai en stijf, en kan goed worden bewerkt. Bovendien is het bestand tegen energierijke straling zoals gammastraling en röntgenstraling. Door het toevoegen van vulstoffen kunnen PA-Polyamide platen en staven in verschillende varianten worden geproduceerd, waarbij de eigenschappen aanzienlijk worden verbeterd.

Bijvoorbeeld, De toevoeging van molybdeen disulfide (MoS2) aan PA6 zorgen voor integrale smering bij dynamische toepassingen, wat resulteert in lagere wrijving en dus een langere levensduur.

Nylon, PA6, PA6+ oliegevuld, Ertalon, Nylon 6, PA 12, PA66, Akulon, Ultramid, Zytel, Nylatron.

Dit effect verhoogt ook de stijfheid, hardheid en dimensie stabiliteit van deze gevulde PA 66. Omgekeerd wordt de slagvastheid van het gemodificeerde polyamide 66 verminderd.

Eigenschappen van PA (Polyamide) glijlagers

Zeer slijtvast.
Hard, stijf, taai en slagvast.
Vocht opnemend vermogen.
Goede glij- en roleigenschappen.
Uitstekend mechanisch te bewerken.

Naast de toepassing van glijlagers wordt Polyamide gebruikt in:

Tandwielen en tandheugels.
Glijlagers en glijplaten.
Transportrollen kabelschijven.
Afschrapers.

POM (Polyacetaal) glijlagers

POM, ook bekend als Polyacetaal, is een sterke, harde en vormvaste kunststof. Het materiaal heeft een zeer lage wrijvingsweerstand, zowel statisch als dynamisch, waardoor het vrijwel geen last heeft van ‘stick slip’-verschijnselen. POM glijlagers hebben uitzonderlijke veerkrachtige eigenschappen, waardoor ze zware stoten en trillingen kunnen absorberen.

Daarnaast is POM plaat en staf goed te bewerken en heeft het een goede chemische bestendigheid tegen oliën en brandstoffen. Door de geringe vochtopname en uitstekende mechanische eigenschappen blijven producten gemaakt van POM plaat en staf nauwkeurig qua maatvoering.

Kleur: Naturel en zwart (overige kleuren op aanvraag).

Eigenschappen van POM lagers

Toepasbaar van -40 tot 100 °C, steriliseerbaar.
Zeer maatvast.
Levensmiddelengeschikt (speciale uitvoeringen).
Slijt-, slag- en stootvast.
Uitstekend mechanisch te bewerken.
Uitstekend bestand tegen organische oplosmiddelen

Toepassingen van Polyacetaal glijlagers

Voedingsmiddelen industrie
Machinebouw
Precisie onderdelen
Tandwielen, tandheugels
Lagers

UHMPE glijlagers

UHMPE, ook bekend als Ultra-High-Molecular-Weight Polyethylene, heeft verschillende eigenschappen die het een veelzijdig materiaal maken. UHMPE is geschikt voor gebruik in voedingsmiddelen. Bovendien neemt UHMPE geen vocht op, wat betekent dat het zijn eigenschappen behoudt, zelfs onder vochtige omstandigheden.

Een belangrijk kenmerk van UHMPE is het hoge moleculaire gewicht, dat meer dan 1000.000 g per mol bedraagt. Deze hoge moleculaire massa zorgt voor uitzonderlijke mechanische eigenschappen. Het maakt UHMPE ook sterker dan andere soorten polyethyleen, zoals HMPE.

Het materiaal heeft een uitstekende weerstand tegen slijtage veroorzaakt door schurende, snijdende en rollende belastingen. Daarom wordt het veelvuldig ingezet als slijtdeel voor aan- en afvoerlijnen in productiesystemen.

Kleur: Wit, zwart, groen, blauw, rood en geel. Voor buitentoepassingen wordt meestal een UV-bestendige zwarte kwaliteit gekozen.

Eigenschappen

Toepasbaar van -200 tot +80 °C
Zeer maatvast en neemt geen vocht op
UHMPE is geschikt voor gebruik in voedingsmiddelen
Slijtvast.
Goed mechanisch te bewerken.
Hoge chemische bestendigheid

Toepassingen

Voedingsmiddelen industrie
Machinebouw
Precisie onderdelen
Tandwielen, tandheugels
Lagers

Lees meer over technische materialen

HDPE

HMPE / UHMPE

Waarom zelfsmerende glijlagers toepassen?

Het smeren en afdichten van lagers kan problematisch zijn. Smeerpunten op moeilijk bereikbare plaatsen worden in het onderhoud makkelijk overgeslagen. Smeervoorzieningen en externe afdichtingen toevoegen aan de constructie zorgen voor extra kosten bij ontwerp en bouw. Daarnaast zijn ze gevoelig voor storingen en vereisen regelmatig onderhoud. Bovendien kunnen smeersystemen negatieve milieueffecten veroorzaken door lekkend smeermiddel.

Glijlager schade. Wat is kruip?

Kunststof lagers zijn relatief zacht en zijn gevoelig voor kruip. Kruip is plastische vervorming onder belasting in de tijd. Deze (over)belastingsvervormingen zijn vaak te herkennen als relatief gelijkmatige vervormingen op de belaste punten van het glijlager. Kunststof glijlagers zoals weefsel versterkt composiet zijn extreem hoog belastbaar en hebben beduidend minder last van kruip.

Wat is kantendruk of kantbelasting bij glijlagers?

Thermoplast lagers zijn minder geschikt voor het opvangen van kantbelasting. Deze kantendruk ontstaat door foutieve uitlijning of sterke doorbuiging van de as. Hierdoor komt een verhoogde belasting op de rand van het lager. De kantdruk geeft extra slijtage op deze delen. Composiet lagers zijn door hun constructie beter bestand tegen kantdruk.

Kunststof glijlager berekenen

Om het juiste lager te berekenen zijn er een aantal parameters. De belangrijkste zijn de vlaktedruk in N/mm2 en de bewegingssnelheid V in m/s en in het bijzonder de combinatie van deze twee.

De vlakdruk wordt (bij een rond glijlager) bepaald door de kracht die rust op asdiameter x lengte (geprojecteerd oppervlak) van het lager.

De snelheid volgt door de verplaatsing in de tijd (toerental)

Hieruit volgt direct de P*V-waarde die voor glijlagers fundamenteel bepalend is.

Keuze van het juiste glijlagermateriaal wordt bepaald door de volgende factoren:

• Wat is het te verwachten temperatuurbereik

• Wat is de maximaal toelaatbare wrijvingscoëfficiënt in combinatie met het beschikbare aandrijvend vermogen.

• Welk draaggetal is benodigd (maximaal optredende vlaktedruk)

• Welke glijsnelheid zal er optreden bij het maximale toerental van de as.

LAGERBUSSEN

p = F / ( d x b )

p = vlaktedruk N/mm2
F = belasting (N)
d = boring diameter bus (mm)
b = lengte bus

GLIJLAGERSCHIJF

p = F / A

p = vlaktedruk N/mm2
F = belasting (N)
A = oppervlakte axiaalschijf ( π/4 * D2 – d2 )
d = boring diameter (mm2)
D = buiten diameter (mm2)
π = pi (3,14…)

Glijsnelheid van een glijlager berekenen

Ook het toerental speelt een rol in de keuze van het juiste glij materiaal. Om tot het juiste materiaal en smeermiddel te komen dient het toerental omgezet te worden naar de bijbehorende omtreksnelheid. Met onderstaande formule kan de glijsnelheid berekend worden.

v = n x π x d
60000

v = glijsnelheid (m/s)
d = asdiameter (mm)
π = Pi (3,14..)
n = toerental (omw/min)

Welke passing voor een kunststof glijlager?

Goede montage is belangrijk. Wordt het lager in een huis geperst of moet het gemakkelijk erin worden geschoven. Kan het lager worden geborgd? Er zijn veel manieren om dit te doen. De meest gebruikelijke passingen zijn:

– De standaard lagerbussen worden gemonteerd met een perspassing in een H7 huis.
– Dit zorgt voor een kleine krimp van de binnendiameter en creëert een perfect spelingsveld met een h6 as.
– Voor een groter spelingsveld kunne toleranties f7 of e7 toegepast worden.

Er kan worden onderkoeld met koudijs maar er mag ook worden geperst. Houdt hierbij rekening met het juiste gereedschap.

Axiale schijven worden niet op hun zitting geperst maar door een borgpen op hun plaats gehouden.