Glijlagers zonder smering? Zo werkt het…

Mark van de Waal | 17 februari 2021

“Zelfsmerend”, ”smeringsvrij” of zelfs “smeermiddelvrij”. Deze beschrijvingen kom je vaak tegen in de lagertechniek. De gemene deler hierbij zijn lagersystemen die geen extra smering meer nodig hebben. Met andere woorden: niemand hoeft de machine te stoppen of opnieuw te smeren met een vetspuit, er hoeft geen olie te worden ververst of, in het geval van grotere machines, geen volautomatische nasmeersystemen. Maar wat zit erachter en hoe werken glijlagers zonder smering?

Terwijl de aanduidingen “onderhoudsvrij” en “zelfsmerend” de noodzaak van smering tijdens het gebruik slechts uitsluiten, betekent “smeermiddelvrij” meestal de zogenaamde droge werking. Dit betekent dat er min of meer geen vloeibare smeermiddelen worden gebruikt. Het voordeel: het lagerpunt blijft schoon en er hecht zich geen vuil aan het lagerpunt. Maar hoe werkt deze droge werking nou precies? Hoe kunnen glijlagers betrouwbaar functioneren zonder smering?

Wat betekent “smeringsvrij” eigenlijk?

Smering wordt meestal geassocieerd met vet of olie, maar de aanwezigheid ervan betekent niet noodzakelijkerwijs vuile vingers bij het hanteren van lagers. Smering betekent echter eigenlijk alleen het verminderen van wrijving en slijtage tussen (machine) elementen of wrijvingspartners die ten opzichte van elkaar bewegen. Dit kan een klassiek vet zijn of een zogenaamd vast smeermiddel.

Vaste smeermiddelen bestaan uit fijne deeltjes of microscopisch kleine plaatjes  die de wrijving tussen wrijvingspartners verminderen. Gebruikelijke materialen hiervoor zijn onder meer grafiet, molybdeensulfiet, keramische deeltjes of PFTE (Teflon). Dit zijn vaak ook de componenten van “vloeibare” smeermiddelen. Ze kunnen echter ook in vaste vorm in glijlagers worden verwerkt.

Vaste smering: ingebouwd of gelaagd?

In de glijlager sector zijn er twee verschillende soorten lagers die worden gesmeerd met een vast smeermiddel. Enerzijds zijn hier glijlagers ontstaan met een uitzonderlijk goede glijlaag, de zogenaamde composiet glijlagers. Deze bestaan uit een steunlaag van metaal of weefselvezels en een binnenste glijlaag. Terwijl de steunlaag veruit de meeste mechanische krachten absorbeert, zorgt de binnenste en aanzienlijk zachtere glijlaag van PFTE of andere kunststoffen voor een lage wrijving.  

7

Vast smeermiddel 200 keer uitvergroot onder een microscoop (Bron: igus GmbH).

Een alternatief wordt geboden door glijlagers die geheel bestaan uit een materiaal waaraan deze smerende deeltjes zijn toegevoegd. Deze glijlagers zijn vaak gemaakt van kunststofverbindingen. De voordelen: de specificaties van de vele verschillende kunststof polymeren zijn te combineren met die van vaste smeermiddelen. Tegelijkertijd is de wrijving niet alleen laag op het oppervlak van het component, maar over de gehele wanddikte. De vaak dun aangebrachte glijlagen van composietlagers hebben ook als nadeel dat ze vrij gevoelig zijn voor mechanische belasting. Dit effect is bijvoorbeeld waar te nemen op pannen met antiaanbaklaag, die bij het gebruik van metalen keukengerei al snel versleten raken.

Samenvatting

Niet alle smering is hetzelfde. Smering betekent niet automatisch vieze vingers of olie wat in het grondwater terechtkomt. Vaste smeermiddelen kunnen zodanig in glijlagers worden geïntegreerd dat ze slechts in verwaarloosbare mate in het milieu terechtkomen. Voor metalen en textiel lagerbussen bestaat de vaste smering uit een dunne laag PFTE of andere kunststoffen met goede glij-eigenschappen. Het nadeel is dat de laag gevoelig is voor mechanische belasting. Bij kunststof lagers kunnen de vaste smeermiddelen direct in het materiaal geïntegreerd of gemengd worden. Op deze wijze wordt een homogene-structuur gecreëerd. De gehele wanddikte fungeert als slijt- of glijdend materiaal.

Wij helpen u graag verder!

Wij adviseren u graag bij de keuze van het juiste glijlager materiaal en de juiste constructie voor uw toepassing. Onze technisch adviseurs berekenen het draagpunt voor u en kiezen samen met u de meest kosteneffectieve en geschikte oplossing.