Was sind Hybridlager

Hybridlager werden mit Ringen aus normalen Wälzlagerstählen (bspw. 100Cr6, AISI440C) und Wälzkörpern aus Siliziumnitrid Si₃N₄ gefertigt. Dabei bleiben alle Abmessungen und Toleranzen gleich. HYTEC Hybridlager können daher Standardwälzlager ersetzen, ohne Änderungen an der Anschlusskonstruktion. Si₃N₄ Wälzkörper bieten eine ganze Reihe von Vorteilen in vielen Anwendungen, ganz besonders in kritischen und bei schwierigen Umweltbedingungen.

Siliziumnitrid in Wälzlagerqualität, wie es in den HYTEC Wälzkörpern verwendet wird, zeichnet sich durch eine gleichmäßige und feinste Mikrostruktur und eine hohe Reinheit aus. Es verbindet extrem hohe Festigkeit mit Zähigkeit, ist chemisch inert und ein hervorragender Isolator.

Vorteile von HYTEC – Hybridlagern

Exzellente Stromisolierung

Siliziumnitrid ist ein exzellenter Isolator und kann als Wälzkörper anstatt oxidkeramisch beschichteter Innen- bzw. Außenringe eingesetzt werden. Häufig sind Hybridlager bei kleineren und mittleren Baugrößen die ökonomische Lösung. Die Durchschlagfestigkeit von Si₃N₄ Kugeln beträgt 15.000 V/mm, im Vergleich dazu werden auf Ringe Schichtstärken bis maximal 0,5 mm aufgebracht

Niedrige Reibung

Siliziumnitrid hat gegenüber Stahl eine niedrige Reibung. Bei gleicher Geschwindigkeit haben hybride Wälzlager eine niedrigere Betriebstemperatur. Damit verlängert sich die Gebrauchsdauer des Lagers und des Schmiermittels.

Höhere Geschwindigkeiten / Beschleunigungen / Steifigkeit

Si₃N₄ Kugeln haben ein um 59 % niedrigere Dichte als Stahlkugeln und reduzieren daher auftretende Zentrifugalkräfte und masseinduzierte Kräfte beim Beschleunigen bzw. Abbremsen des Lagers. Durch die niedrigere Reibung bzw. niedrigere Betriebstemperatur können Hybridlager bei höheren Geschwindigkeiten betrieben werden. Typisch sind bspw. um 20 % erhöhte Drehzahlgrenzen bei Rillenkugellagern, bis hin zu ndm_max 3 Mio. für Hochleistungsspindellager

Bedingt durch das um 50 % höhere Elastizitätsmodul werden hybride Lager steifer

Toleranz gegenüber Temperaturänderungen und hohen Betriebstemperaturen

Durch den um 76 % reduzierten Wärmeausdehnungskoeffizienten sind HYTEC Hybridlager deutlich unempfindlicher gegenüber Temperaturschwankungen in der Anwendung. Die Betriebslagerluft kann genauer eingestellt werden. Siliziumnitrid weist bis 800 °C beinahe die gleiche Härte aus. In Kombination mit wärmebeständigen Ringen und angepasster Trockenschmierung, können hybride Wälzlager bis 400 °C Betriebstemperatur eingesetzt werden

Längere Gebrauchsdauer des Lagers und der Schmierung in kritischen Anwendungen

Die Reibung zwischen Stahl und Siliziumnitrid ist sehr gering, die Betriebstemperatur und der Verschleiß daher niedrig. Daraus resultieren höhere Gebrauchsdauern. Die benötigte Schmierfilmdicke ist für Hybridlager deutlich geringer, daher funktionieren diese auch bei Mangelschmierung bzw. bei Misch- und Grenzreibungszuständen. Selbst im Trockenlauf neigen Hybridlager nicht zum Fressen, im Notlauf ohne jede Schmierung laufen diese wesentlich länger.

Hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber Schmutzpartikel im Lager

Si3N4 Wälzkörper sind üblicherweise härter als typische Schmutzpartikel im Lager. Beim Überrollen werden diese zermahlen bzw. in die Laufbahn eingedrückt und von den folgenden Wälzkörpern abgeflacht

Hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber Vibration

HYTEC Hybridlager sind gegenüber Stillstandsvibration relativ unempfindlich. Schäden wie false brinelling können dadurch weitgehend vermieden werden

Fertigung von HYTEC Hybridlagern

Die Wälzlagerringe und Käfige werden von namhaften europäischen und japanischen Herstellern gefertigt. Unsere Si₃N₄ Kugeln, in Wälzlagerqualität, mit optimaler Mikrostruktur und Porosität, werden in diese Ringe in Österreich verbaut.

Unsere Hochleistungsschmierstoffe kommen von namhaften deutschen Herstellern, wobei wir auch gerne Schmierstoffe nach Kundenwunsch einsetzen. Für die Lebensmittelindustrie werden Schmierstoffe nach NSF H1 eingesetzt, meist in Kombination mit Lagern aus rostarmen Material.

Die kleinste Losgröße ist 1 Stück. Daher können unsere Kunden Hybridlager auch in kleinsten Stückzahlen testen.

Die Fertigung kleiner Stückzahlen ist überwiegend in 2-4 Tagen möglich.

Für Serienlösungen stehen Fertigungspartner in Europa und Asien zur Verfügung. Bereits bei mittleren Stückzahlen steht ein umfangreiches Portfolio an Hochleistungsmaterialien wie PEEK, FKM und Hochleistungsstählen zur Verfügung

Welche Lagertypen können hybrid gefertigt werden

Hybridlager sind in der Anschaffung immer deutlich teurer als Ganzstahllager. Kugellager bis zu mittlerer Größe können heute “wirtschaftlich” hergestellt werden. Mit der Größe der verwendeten Kugeln steigen die Herstellkosten dieser jedoch beträchtlich.

Keramische Rollen sind extrem teuer und werden von uns nur auf Kundenwunsch verbaut. Die Lieferzeit für gängige Rollen beträgt 3-5 Wochen

Kennzeichnung / Verpackung / Markierung

Die Lager werden nicht nachträglich markiert. Die Beschriftungen am Lager sind daher unverändert.

Wir verpacken in die Originalverpackung des Herstellers des Lagers und markieren mit einem Sticker