Tagungsbeitrag

Titel PTFE-basiertes Verbundwerkstoff-Gleitlager mit gesteigerter Tragfähigkeit
Autor R. Taipalus, M. Witt, R. Reinicke
Infos zum Autor Autorenanschrift:
KS Gleitlager GmbH
Am Bahnhof 14
68789 St. Leon-Rot

Dr.-Ing. Riitta Taipalus
Tel. +49 6227 56137
Fax +49 7132 3357211
E-mail: riitta.taipalus@de.kspg.com

Mario Witt
Tel. +49 6227 56118
Fax +49 7132 3357211
E-mail: mario.witt@de.kspg.com

Dr.-Ing. Rolf Reinicke
Tel. +49 6227 56343
Fax +40 7132 3357211
E-mail: rolf.reinicke@de.kspg.com
Inhalt Zusammenfassung
Stahl-Polymer-Gleitlager mit einer PTFE-basierten Gleitschicht werden für anspruchsvolle Anwendungen eingesetzt, wenn es auf niedrige Reibwerte, hohe Belastbarkeit und enge Auslegung des Lagerspiels ankommt. Üblicherweise ist die dünne PTFE-Einlaufschicht bereits nach kurzer Laufzeit abgetragen und die Bronze kommt in den Kontakt mit der Welle. Dies führt zu einem Anstieg im Reibwert und kann bei weichen Wellenwerkstoffen eine Schädigung der Welle bewirken.
Um die Tragfähigkeit der Einlaufschicht zu erhöhen und ein Tragen der Bronzespitzen zu vermeiden, wurden der PTFE-Einlaufschicht vergleichsweise große polymere Füllstoffpartikel zugegeben. Polymere Werkstoffe hierfür waren unterschiedliche HT-Thermoplaste. Aus einer ersten Testreihe wurde ein HT-Thermoplast als Basis für eine neue Füllstoffformulierung der PTFE-Schicht ausgewählt. Im Weiteren wurde auf das tribologische Verhalten dieser neuen Formulierung unter verschiedenen Prüfbedingungen eingegangen und die Potentiale des neuen Werkstoffaufbaus dargestellt.
Die Ergebnisse verdeutlichen, dass insbesondere bei oszillierenden Bewegungen die Tragfähigkeit und Verschleißfestigkeit der PTFE-basierten Einlaufschicht durch die eingesetzten Füllstoffe drastisch gesteigert werden können. Somit ist man in der Lage, neue Anwendungsfelder zu erschließen oder bei bestehenden Anwendungen die Lebensdauer zu erhöhen. Gleichzeitig eröffnen sich Möglichkeiten zum Downsizing.

Abstract
Steel-polymer composite bushings with PTFE as solid lubricant are an established material system for low friction, high load and high precision applications. The PTFE-overlay usually acts as a running-in layer. At steady-state operation the shaft also runs on the supporting bronze structure. This is critical for soft shafts as they get abraded.
To increase the load ability of the PTFE-overlay quite large filler particles based on different high temperature thermoplastics have been added. One of these polymers had been chosen to develop a new PTFE-filler combination. The tribological properties and load capacity of the new materials were investigated on different test rigs.
The new material exhibits excellent load ability especially under oscillating movement. It shows potential for new application segments and also offers higher robustness and lifetime for existing solutions. In addition the possibility of downsizing is given.
Datum 2014