Teil einer Lebenszyklusbetrachtung sind alle Kosten, die neben Kauf, Beschaffung und Installation einer Anlage langfristig zu Buche schlagen. Das können etwa Betrieb, Wartung oder Reparatur sein. Der Einsatz verschleißarmer Werkstoffe und wartungsarmer Komponenten senkt nicht nur die Kosten, sondern mindert auch das Risiko ungeplanter Stillstände oder umfangreicher Wartungen.

Der Motion-Plastics-Spezialist Igus hat langjährige Erfahrungen in der der Entwicklung und Produktion verschleißfester Lösungen aus Tribo-Polymeren sowie einen großen Datenbestand im Testlabor – beste Voraussetzungen für alle Maschinenbauer. Denn: Maschinen sind heute oft im Drei-Schicht-Betrieb ausgelastet. Mit Blick auf die wachsenden Herausforderungen ist die Suche nach dem tribologisch optimierten Bauteil für jeden Anlagenbauer gut investierte Zeit.

Mischung ist entscheidend

Als Konstrukteur kennt man sie: die Geschichte vom Suchen und Finden des passenden Werkstoffs. Oft fanden Anwender das für sie tribologisch optimierte Bauteil erstmals bei dem Kölner Kunststoffspezialisten. Denn Igus entwickelt Polymere speziell für den Trockenlauf. Dabei kommen Basispolymere, Festschmierstoffe und nicht zuletzt Verstärkungen zum Einsatz, um noch bessere Werkstoffe für immer anspruchsvollere Anwendungen zu entwickeln und bessere Verschleißergebnisse zu erzielen. Während einige dieser Werkstoffe speziell im Auftrag einzelner Kunden auf besondere Anforderungen hin entwickelt werden, wandern andere in das Katalogportfolio.

In über 12.000 Verschleißtests pro Jahr auf mehr als 450 Prüfstellen analysieren die Ingenieure das Verschleißverhalten systematisch. Hier finden über 135 Billionen Testbewegungen statt. Die hohe Anzahl der Tests ergibt sich aus den verschiedenen Umgebungsbedingungen wie Temperatur und Luftfeuchtigkeit, die Art der Bewegung und Kontaktwerkstoffe. All diese Faktoren wirken auf die Verschleißbilder der einzelnen Szenarien ein und sind zu berücksichtigen. Die Analyse dient neben der generellen Bewertung der Werkstoffe vor allem dazu, die Grundlage für den branchenweit einzigartigen Service zu schaffen: die Berechnung der Bauteil-Lebensdauer in jeder Anwendung.

Testlabor als Abbild industrieller Realität

Igus forscht und entwickelt stetig weiter an neuen Tribo-Compounds, die sich für besondere Anforderungen der Anwender eignen. © Igus

Allein diese Vielzahl an Parametern zeigt, wie umfangreich es ist, an aussagekräftige Forschungsergebnisse zu kommen, um hochbelastbare Kunststoff-Bauteile zu entwickeln. Daher betreibt der Kunststoffspezialist auf 3.800 Quadratmetern ein Testlabor. Hier ist es dynamisch – sprich linar rotierend, schwenkend und walkend sowie in Kombination werden die Polymere auf ihre tribologische Qualität geprüft. Doch nicht nur mechanische Eigenschaften sind von Bedeutung, um valide Fakten zu generieren und die Kundenlösungen ständig zu verbessern. Bauteile von Igus kommen in verschiedenen Branchen zum Einsatz und müssen entsprechend unterschiedlichen äußeren Einflüssen standhalten. Da ist die klassische Fertigungstechnik mit normalem Verschmutzungsgrad, an anderer Stelle ist es auch mal richtig dreckig, oder Chemikalien wirken auf die Maschinen ein. Das ist beispielsweise der Fall, wenn Bauteile aus Tribo-Polymeren sich im Agrarumfeld, der Bautechnik oder in der Offshore-Industrie befinden. Andere Branchen, andere Herausforderungen. Und genau darum geht es bei den Tests im Igus-Labor.

Auf Wiesen und Feldern geht es staubig zu, in der Baustoff-industrie dank Chemikalien oder im Offshore-Bereich dank Salzwasser eher aggressiv. Andere Bedingungen finden Bauteile vor, die im Reinraumbetrieb der Pharmaindustrie oder im Lebensmittelumfeld zum Einsatz kommen. Hier dreht sich alles um das Hygienic Design. Im Igus-Labor sind die Ingenieure für alle Fälle gerüstet: für Tests unter Wasser und auch für die Simulation völlig verschmutzter Umgebungen. Zu einer solchen Vielfalt an Testumgebungen gehört natürlich auch der Einsatz unterschiedlicher Temperaturen bis hin zu Versuchen in der Kältekammer. Entstanden sind Produkte wie Iglidur-Geitlager, Drylin-Linearlager, Xiros-Kugellager, Energieketten und Leitungen, deren Polymere beste tribologische Eigenschaften für nahezu jeden Anwendungsfall aufweisen.

Igus entwickelt Tribo-Polymere, die sich den Produktionsumgebungen anpassen. In dem sterilen Umfeld der Medizin- und Labortechnik müssen Geräte nicht nur frei von Ölen oder Fetten, sondern zusätzlich antibakteriell sein. Wieder andere Branchen verlangen Materialien, die unempfindlich gegenüber umherfliegenden Staubpartikel und Fasern sind: Damit statisch aufgeladene Lagerstellen keine Fusseln und Flusen anziehen, werden beispielsweise in der Textilindustrie ableitfähige und antistatische Kunststoffe eingesetzt. Vom Unterwassereinsatz bis zu Hochlastanwendungen, von der Medizintechnik bis zur Automobilindustrie. Auch in Photovoltaik-Anlagen, der Agrar- und Offshore-Branche, der Fassadentechnik, oder in Hydraulikzylindern und Aktuatoren – in allen Industriezweigen ersetzen maßgeschneiderte Werkstoffe von Igus seit Langem schon metallische Gleitlager. Für Ingenieure sind die Schmiermittel- und die Korrosionsfreiheit sowie die Verschleißfestigkeit und die geringen Reibwerte der Igus motion plastics unverzichtbar geworden, denn sie erhöhen die Standzeiten ihrer Maschinen und Anlagen und sind dazu um bis zu 40 Prozent kostengünstiger als metallische Lager. Immer neue Materialien, Mischungen und Eigenschaftsprofile eröffnen permanent weitere Einsatzmöglichkeiten für Polymerlager – denn auch nach über 30 Jahren forscht Igus im hauseigenen Technikum stetig weiter.

Wachsende Datenbank

Jahr für Jahr füllen sich die Testdatenbanken des Labors mit Forschungsdaten, aus denen auch immer neue Werkstoffe entstehen, die technisch heute schon das leisten, was Kunden vielleicht morgen erst suchen. Wie zukunftsorientiert die Ingenieure bei Igus agieren, zeigt sich auch daran, dass dank der Millionen erfassten Testdaten für Iglidur Polymer-Gleitlager heute in einem speziell dafür entwickelten Expertensystem Aussagen zur Haltbarkeit eines Produktes berechenbar sind. Vor allem für die Produkte der Lagertechnik, denen für die Betriebsbereitschaft von Maschinen und Anlagen zentrale Bedeutung zukommt, stellt dieser branchenweit einzigartige Service ein deutliches Plus dar. Nicht zuletzt, weil die Konsequenzen, die durch eine schlechte Materialauswahl entstehen, verheerend sein können.

Tribologisch optimierte Polymere

Nicht nur als Gleitlager, auch in Form von Halbzeugen hat der Anwender die Wahl, sich sein Verschleißteil aus Tribo-Polymeren zu fräsen oder bei Igus fertigen zu lassen. © Igus

Wer heute im Großen einen sicheren Produktionsprozess will, fängt am besten im Kleinen an: beim Lager. Dieses Bauteil sollte unbedingt einen möglichst geringen Verschleiß haben, damit im wahrsten Sinne des Wortes alles lange Zeit rund läuft. Lager gibt es in den unterschiedlichsten Ausführungen wie etwa Wälzlager, Linearlager oder Gleitlager. Letztere bietet Igus als trockenlaufende Polymerausführungen an. Ein Produktprogramm mit über 8.500 Katalogabmessungen und Sonderteilen nach Kundenspezifikationen aus inzwischen über 60 verschiedenen tribologisch optimierten Werkstoffen bietet dem Anwender eine breite Auswahl. Allein die Tatsache, ohne Schmiermittel zu arbeiten, senkt kundenseitig die Kosten. Wartungsintervalle lassen sich einsparen. Außerdem sind die Igus-Polymere korrosionsbeständig und halten selbst hohen Lasten stand.

Neben den klassischen Gleitlagern bietet Igus eine Vielzahl an Polymer-Rundtisch-Gleitlagern (Iglidur PRT) an. Nicht zuletzt sind die tribologisch optimierten Xiros Polymer-Kugellager das Ergebnis intensiver Forschungen. Bereits heute sind sie vielerorts die erste Wahl bei Maschinenbauern, denen klassische Kugellager aus Metall nicht genügen. Für Kunden, die das Plus an Freiheit für die Konstruktion schmiermittelfreier Gelenklager suchen, lohnt ein Blick zur Typenreihe Igubal. Das komplette System selbsteinstellender Lagerelemente besitzt beste tribologische Eigenschaften und besteht aus einem vielfältigen Sortiment an Gelenkköpfen, Gabelköpfen, Flanschlagern, Gelenk-lagern und Stehlagern.