„Kolbenstange“ – als Welle in einem hochbelasteten Gleitlagersystem?

Uwe Sund | 23. April 2020

Wie der Name schon verrät: die Bestimmung dieses Materials ist ursprünglich der Einsatz als Maschinenelement in Kolbenmaschinen.

Ich assoziiere mit „Kolbenstangen“ besonders die Verwendung in Hydraulikzylindern und habe eine hartverchromte Welle vor Augen. Das ist so keine allgemein gültige Aussage. Aus verschiedenen Gründen werden mittlerweile auch nitrierte Wellen als Kolbenstange in Hydraulikzylindern eingesetzt …

Aber im Folgenden soll es um eben diese hartverchromten Wellen gehen.

drylin R Stahlwelle, SWMH, 1.1213 (Cf53) hartverchromt

Kolbenstangen – im linearen Einsatz schon lange bewährt!

Tatsächlich geht auch es beim Einsatz im Hydraulikzylinder um eine Art Lagerung. Die Kolbenstange (hartverchromte Welle) gleitet linear durch ein Lager und eine Dichtung.

Aber wie sieht das in einer hochbelasteten schwenkenden Anwendung aus?

Um dem möglichen Einsatz von Kolbenstangen in Schwerlastanwendungen beurteilen zu können, hat igus zahlreiche Versuchsreihen im eigenen Testlabor durchgeführt.

Einblick in dry-tech test lab, um das Video zu starten auf das Bild klicken

Verschleißergebnis von iglidur G Gleitlagern auf verschiedenen Wellen

Der Versuch wurde mit dem Artikel GSM-2023-20 durchgeführt. Um eine für Landtechnik und Baumaschinen übliche Flächenpressung von 45 MPa zu erreichen wird dazu eine Kraft von 18.000 N eingeleitet.

Verschleißergebnisse mit unterschiedlichen Wellen

In der Kombination mit iglidur G ist bei diesem Schwerlastversuch der „weiche“ Automatenstahl deutlich im Nachteil. Das Ergebnis mit dem härteren Cf53 ist signifikant besser (Verschleißrate 65 µ/km) und als gut zu beurteilen. Wird genau dieses Material hartverchromt sinkt der Verschleiß um etwa Faktor 3,4 auf 19 µ/km.

Unter dem Aspekt der Lebensdaueroptimierung eines Gleitlagersystems ist der Einsatz hartverchromter Oberflächen als positiv zu bewerten. Zusätzliche Vorteile von Kolbenstangen sind die gute Verfügbarkeit, die Kosten und vor allem auch die hohe Korrosionsbeständigkeit.

Weitere Ergebnisse zu anderen Materialkombinationen und Anwendungsparametern sind bei igus verfügbar.

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