Glidelejer

Et nyt designundersøgelse fra igus viser, hvor jævnt lineære glidelejer fremstillet af genbrugsmateriale fungerer på træaksler

Træ og plast? Er det en god kombination? motion plastics specialisten igus har undersøgt ideen i et nyligt designstudie og testet friktions- og slidforhold for sine lineære plastlejer på en lang række træsorter, og resultatet er imponerende. drylin econ J4 glidelejet har vist sin enestående kompatibilitet med forskellige træsorter, hvilket åbner nye muligheder for møbelproducenter og designingeniører, når de skal vælge materialer.

iglidur J4, der består af hele 97 procent regranulat, giver igus en plast, der har et CO2 fodaftryk, der er mindst 60 procent mindre end et standardleje. Det er et økonomisk, tørtløbende lineært glideleje med store kontaktflader, og det har allerede vist sig at være en slidstærk modpart på bløde aksler som aluminium og kulfiber. Nu kommer der et nyt materiale til: træ.

Lars Fenger, produktudvikler hos igus GmbH, forklarer ideen: "Vi forsøgte at gennemtænke vores bæredygtighedskoncept. Vi har arbejdet med genbrugsmaterialer i vores vedligeholdelsesfrie, high performance plast i årevis. Vi spurgte, hvordan vi kunne erstatte akselmaterialet med en bæredygtig løsning, og træ var et oplagt valg."

Løsningen fra igus giver kunden en metalfri, let og økonomisk lineær føring. Bøjningsstyrketests blev først udført på forskellige træsorter for at bestemme den rigtige træsort fra det mangfoldige udvalg, der var tilgængeligt.

"Derefter testede vi forskellige lineære glidelejer på træakslerne og sammenlignede dem med værdierne på stålakslerne. Vi brugte det samme testudstyr og anvendte de samme betingelser til alt dette. Resultatet var lidt af en overraskelse," siger Lars Fenger.

Friktionskoefficienter, der kan sammenlignes med dem for stål og aluminium

Tests blev udført i igus' eget 3.800 kvadratmeter store testlaboratorium i Köln, hvor igus tester sine produkter til komplet svigt. Slidkoefficienterne bestemt for iglidur J4 med træaksler afveg kun lidt fra dem for stål og aluminium. Friktionskoefficienterne viste, at træaksler med trælejer hurtigt svigter uden smøring. Samtidig kan en foring fremstillet af iglidur J4 hjælpe med at reducere forskydningsmodstanden i lang tid og gøre det næsten lydløst.

Da træ er et arbejdsmateriale, der ændrer sig med temperatur og luftfugtighed, bør anvendelsen kontrolleres på forhånd, også i igus' laboratorium. Men det anbefales på det kraftigste, når miljøforholdene er konstante, f.eks. ved indretning af små boliger eller møbelkonstruktion. Mange igus kunder bruger allerede glidelejer i plast sammen med træ. En vigtig årsag til dette er den nemme montering og demontering af linjerne, som gør det muligt at adskille materialerne rent i slutningen af produktets livscyklus.

igus præsenterer FastLine service med online konfigurator til udviklere i bilindustrien

Stressede autodesignere og købere kan ånde lettet op. Hvis de med kort varsel skulle bruge et sprøjtestøbeværktøj til en specialkomponent, der er egnet til serieproduktion og modstandsdygtig over for slid, måtte de tidligere vente op til seks uger. En tid, som igus nu har reduceret til kun syv dage - med en service kaldet FastLine. Med iglidur designeren kan kunderne hurtigt bestille det tribooptimerede glideleje. I kun fire trin konfigureres den ønskede del online og bestilles hos igus.

Mange designere og indkøbere i bilindustrien kender problemet: De har brug for en specialkomponent ud over katalogprodukterne så hurtigt som muligt - f.eks. et glideleje til højdejustering i et bilsæde. Starte 3D printeren? Lejet kunne printes hurtigt, men ikke tæt nok på den senere serieløsning - til dels på grund af forskellige tolerancer og materialeegenskaber. Den ville derfor ikke være repræsentativ for valideringen efter prototypefasen. Det samme gælder for produktion med CNC dreje- og fræsemaskiner, som giver en anden overfladefinish end sprøjtestøbning. Og hvad med fremstilling af det specielle leje i sprøjtestøbning? Det tager ofte op til seks uger eller mere at fremstille det rigtige værktøj. Ubelejligt, når tiden er knap.

Konfigurer cylindriske bøsninger, flangebøsninger og skiver online på kun få sekunder

For at løse dette dilemma og muliggøre kortsigtet validering af samlinger med indledende prøver tæt på et batchprodukt har igus bl.a. udviklet en service kaldet FastLine til bilindustrien. Det gør det nemt at konfigurere og bestille tribooptimerede komponenter i fire trin ved hjælp af onlineværktøjet "iglidur glideleje designer". Først og fremmest skal brugeren vælge den ønskede form - f.eks. et glideleje. Derefter vælger de materialet til sprøjtestøbning fra iglidur sortimentet. Materialernes egenskaber, f.eks. maksimal omgivelsestemperatur og overfladetryk, vises tydeligt i margenen i konfiguratoren. Når brugeren har indtastet dimensionerne for lejet - indvendig diameter, udvendig diameter og lejebredde - ser han straks den samlede pris for sprøjtestøbningsproduktionen og kan bestille. STEP filer og PDF tegninger af lejet er også tilgængelige til gratis download til yderligere planlægning og design. Og sådan foregår det: Når ordren er afgivet, skaber onlineværktøjet automatisk 3D modeller og andre konstruktionsfiler, som et særligt team fra den interne igus værktøjsafdeling kaldet iform bruger til at programmere CNC værktøjsmaskiner på en semiautomatisk måde. Det betyder, at maskinerne kan begynde at producere sprøjtestøbeværktøjet hurtigere end nogensinde før og med minimal manuel indsats. En processtandardisering med korte gennemløbstider, som gav igus førstepræmien i konkurrencen "Excellence in Production" fra værktøjsmaskinlaboratoriet WZL fra RWTH Aachen universitet og Fraunhofer instituttet for produktionsteknologi (IPT) i kategorien "Intern værktøjsfremstilling fra 50 medarbejdere".

Produktionstiden falder til syv dage

"Dette samspil mellem online konfiguration, maskinnetværk og procesautomatisering er en nyhed inden for værktøjsfremstilling," siger Stefan Loockmann-Rittich, iglidur Business Unit Manager hos igus. "FastLine service gør det muligt for os at reducere produktionstiden for sprøjtestøbeforme til cylindriske bøsninger, flangebøsninger og skiver i specielle dimensioner, der er egnet til serieproduktion, fra seks uger til syv dage." Kunderne modtager de specielle komponenter tilsvarende hurtigere og kan begynde at validere deres monteringer. igus har været aktiv inden for bilindustrien siden 1964. Virksomheden leverer hvert år over 500 millioner glidelejer til bilindustrien. Polymerlejerne anvendes ikke kun i interiørsystemer som f.eks. sæder, midterkonsoller eller pedaler, men også i gearkasser og i den termiske styring af kørslen. Ud over omkostningsfordelene i forhold til metalliske lejeløsninger sætter konstruktører og købere pris på den lette kvalitet, den manglende smøring, den lille lejeafstand og de vibrationsdæmpende og dermed støjreducerende specifikationer.

Alternativ til metal: Lejer i iglidur H5 serien er ekstra robuste, kemikaliebestandige og lette

Robust, korrosionsfri, kemikaliebestandig og lav vægt - bilindustrien stiller høje krav til glidelejer til alt fra motorrum til vinduesviskere. Da mange lejematerialer når deres grænser her, lancerer igus, den Köln baserede plastspecialist, et alternativ: glidelejer fremstillet af iglidur H5, den nye højtydende plast.

Glidelejer i chassis eller gearkasse, cabriosystemer eller pedaler skal være robuste, holdbare og korrosionsfrie. Når de f.eks. anvendes i vinduesviskere, skal de også være modstandsdygtige over for en lang række kemikalier. Lav vægt er også vigtigt for at øge rækkevidden og reducere effektforbruget. "Dette kan sammenlignes med en fluevægtsbokser, der skal overleve i supersværvægtsdivisionen," siger Stefan Loockmann-Rittich, chef for forretningsenheden iglidur glidelejer hos igus. Men at kaste håndklædet i ringen er ikke en mulighed. "For at imødekomme de stigende krav fra bilindustrien har vi udviklet iglidur H5, en ny højtydende plast til glidelejer."

En høj barre: iglidur H5 er 30 % mere slidstærk end sin forgænger
iglidur H5 er det femte medlem af iglidur H serien. Alle tidligere materialer i produktsortimentet er ofte mere holdbare og fejlsikre inden for bilteknik end de fleste glidelejer fremstillet af metalkompositter og konventionel plast. "Med H5 har vi nu hævet barren endnu mere," siger Loockmann-Rittich. "Langtidstest i vores testlaboratorium har vist, at iglidur H5 er op til 30 % mere slidstærk end forgængeren, H4." Denne forbedring blev opnået ved yderligere optimering af materialesammensætningen. Den markant forbedrede slagfasthed og fleksibilitet i det nye iglidur H5 materiale supplerer materialerne i H serien, som også er fiberforstærkede, primært til højere belastninger, mens de forbliver relativt hårde og derfor sprøde. iglidur H5 er også modstandsdygtig over for høje belastninger og kraftanvendelse, men meget hårdere end f.eks. Iglidur H3 og H4.

iglidur H5: robust med kun en femtedel af vægten af alternative materialer og modstandsdygtig over for temperaturer på op til 200°C

Bilteknik har mange mulige anvendelser til de nye glidelejer. iglidur H5 kan f.eks. bruges i vinduesviskere, som skal fungere pålideligt under tunge belastninger - f.eks. sne. "Vi har derfor tilføjet fibre og fyldmaterialer til basispolymeren. De gør det muligt for glidelejerne at modstå høje kræfter, kantbelastninger, slag og stød, selv under kontinuerlig belastning," siger Loockmann-Rittich. Det nye materiale er også modstandsdygtigt over for vejsalt, kemikalier, brændstoffer, olier og høje temperaturer (op til 200°C). Det er derfor også velegnet til komponenter i motorrummet, som vand- og kølevæskepumper. "iglidur H5 er et raffineret materiale, der forbereder os ideelt på nuværende og fremtidige krav i bilindustrien." Men de nye polymerglidelejer kan også bruges i pumper i kemiske anlæg og andre industrielle applikationer.