iglidur® H4 - Werkstoffdaten

Werkstofftabelle

Allgemeine Eigenschaften	Einheit	iglidur® H4	Prüfmethode
Dichte	g/cm³	1,79
Farbe		braun
max. Feuchtigkeitsaufnahme bei 23°C/50% r. F.	Gew.-%	0,1	DIN 53495
max. Wasseraufnahme	Gew.-%	0,2
Gleitreibwert, dynamisch, gegen Stahl	μ	0,08-0,25
pv-Wert, max. (trocken)	MPa x m/s	0,7
Mechanische Eigenschaften
Biege-E-Modul	MPa	7.500	DIN 53457
Biegefestigkeit bei 20°C	MPa	120	DIN 53452
Druckfestigkeit bei 20°C	MPa	50
maximal empfohlene Flächenpressung (20°C)	MPa	65
Shore-D-Härte		80	DIN 53505
Physikalische und thermische Eigenschaften
obere langzeitige Anwendungstemperatur	°C	+200
obere kurzzeitige Anwendungstemperatur	°C	+240
untere Anwendungstemperatur	°C	-40
Wärmeleitfähigkeit	W/m x K	0,24	ASTM C 177
Wärmeausdehnungskoeffizient (bei 23°C)	K^–1 x 10^–5	5	DIN 53752
Elektrische Eigenschaften
spezifischer Durchgangswiderstand	Ωcm	> 10¹³	DIN IEC 93
Oberflächenwiderstand	Ω	> 10¹²	DIN 53482
¹⁾ Ohne Zusatzlast; keine Gleitbewegung; Relaxation nicht ausgeschlossen

Tabelle 01: Werkstoffdaten

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Abb. 01: Zulässige pv-Werte für iglidur® H4-Gleitlager mit 1 mm Wandstärke im Trockenlauf gegen eine Stahlwelle, bei +20 °C, eingebaut in ein Stahlgehäuse

X = Gleitgeschwindigkeit [m/s]
Y = Belastung [MPa]

iglidur® H4-Gleitlager stehen für hohe Tragfähigkeit, gute Abriebfestigkeit und gute Temperaturbeständigkeit, wenn zudem noch wirtschaftliche Gesichtspunkte im Vordergrund stehen. Temperaturen bis +200 °C, zulässige Flächenpressung bis 65 MPa, sehr gute Chemikalienbeständigkeit sind nur einige der wesentlichen Attribute. Festschmierstoffe senken den Reibwert und unterstützen den Verschleißwiderstand, der im Vergleich zu den ebenfalls sehr kostengünstigen iglidur® H2-Gleitlagern wesentlich verbessert wurde. iglidur® H4-Gleitlager sind selbstschmierend und für alle Bewegungen geeignet.

Abb. 02: Maximal empfohlene Flächenpressung in Abhängigkeit von der Temperatur (65 MPa bei +20 °C)

X = Temperatur [°C]
Y = Belastung [MPa]

Abb. 03: Verformung unter Belastung und Temperaturen

X = Belastung [MPa]
Y = Verformung [%]

Mechanische Eigenschaften

Die maximal empfohlene Flächenpressung stellt einen mechanischen Werkstoffkennwert dar. Rückschlüsse auf die Tribologie können daraus nicht gezogen werden. Mit steigenden Temperaturen nimmt die Druckfestigkeit von iglidur® H4-Gleitlagern ab. Abb.02 verdeutlicht diesen Zusammenhang. Bei der langzeitig zulässigen Anwendungstemperatur von +200 °C beträgt die zulässige Flächenpressung noch 7 MPa.

Abb. 03 zeigt die elastische Verformung von iglidur® H4 bei radialen Belastungen.

Maximale Gleitgeschwindigkeit

m/s	rotierend	oszillierend	linear
dauerhaft	1	0,7	1
kurzzeitig	1,5	1,1	2

Tabelle 02: Maximale Gleitgeschwindigkeit

Zulässige Gleitgeschwindigkeiten

Gegenüber den ebenfalls kostengünstigen iglidur® H2- Gleitlagern hat iglidur® H4 einen wesentlich günstigeren Reibwert. Dies begründet die höheren zulässigen Gleitgeschwindigkeiten, die man mit diesen Lagern erzielen kann. Im Trockenlauf sind dauernd Geschwindigkeiten bis
1 m/s möglich. Die in Tabelle 02 angegebenen Geschwindigkeiten sind Grenzwerte für geringste Lagerlasten. Bei höheren Belastungen sinkt aufgrund der Begrenzungen durch den pv-Wert die zulässige Geschwindigkeit mit der Höhe der Last.

Gleitgeschwindigkeit

p x v-Wert und Schmierung

iglidur® H4	Anwendungstemperatur
untere	- 40 °C
obere, langzeitig	+ 200 °C
obere, kurzzeitig	+ 240 °C
zus. axial zu sichern ab	+ 110 °C

Tabelle 03: Temperaturgrenzen für iglidur® H4

Temperaturen

iglidur® H4 ist ein temperaturbeständiges Material, weshalb iglidur® H4 Gleitlager in Anwendungen verwendet werden können, in denen Lager ohne weitere Belastung einem Trocknungsprozess unterzogen werden. Mit steigenden Temperaturen nimmt jedoch die Druckfestigkeit von iglidur® H4-Gleitlagern ab. Die zusätzliche Reibungswärme im Lagersystem muss berücksichtigt werden. Eine zusätzliche Sicherung wird bei Temperaturen höher als +110 °C erforderlich.

Temperaturen, Thermischer Ausdehnungskoeffizient

Abb. 04: Reibwerte in Abhängigkeit von der Gleitgeschwindigkeit, p = 0,75 MPa

X = Gleitgeschwindigkeit [m/s]
Y = Reibwert μ

Abb. 05: Reibwerte in Abhängigkeit von der Belastung, v = 0,01 m/s

X = Belastung [MPa]
Y = Reibwert μ

Reibung und Verschleiß

Der Reibwert von iglidur® H4-Gleitlagern ist sehr niedrig (Abb. 04 und 05). Es muss aber beachtet werden, dass ein zu rauer Gleitpartner die Reibung ansteigen lässt.

iglidur® H4	trocken	Fett	Öl	Wasser
Reibwerte µ	0,08 - 0,25	0,09	0,04	0,04

Tabelle 04: Reibwerte für iglidur® H4 gegen Stahl (Ra = 1 μm, 50 HRC)

Reibwerte

Verschleißfestigkeit

Abb. 06: Verschleiß, rotierende Anwendung mit unterschdiedlichen Wellenwerkstoffen, p = 1 MPa, v = 0,3 m/s

X = Wellenwerkstoff
Y = Verschleiß [μm/km]

A = Alu, hartanodis.
B = Automatenstahl
C = Cf53
D = Cf53, hartverchromt
E = St37
F = V2A
G = X90

Wellenwerkstoffe

Gerade durch die Vielzahl der einsetzbaren Wellenwerkstoffe ist iglidur® H4 die wirtschaftliche Alternative zu vielen anderen Hochtemperaturlagern. Wichtig ist es aber, den geeigneten Wellenwerkstoff zu wählen. Dabei kann nicht generell gesagt werden, dass sich iglidur® H4 für harte oder weiche Wellen besser eignet. Versuche haben gezeigt, dass Schwenkbewegungen zu besseren Verschleißdaten führen. Bei rotierendem Betrieb steigt schon ab 10 MPa der Verschleiß deutlich an.

Wellenwerkstoffe

Abb. 07: Verschleiß bei oszillierenden und rotierenden Anwendungen mit Cf53 in Abhängigkeit von der Belastung

X = Belastung [MPa]
Y = Verschleiß [μm/km]

A= rotierend
B= oszillierend

Medium	Beständigkeit
Alkohole	+
Kohlenwasserstoffe	+
Fette, Öle, nicht additiviert	+
Kraftstoffe	+
verdünnte Säuren	+ bis 0
starke Säuren	+ bis -
verdünnte Basen	+
starke Basen	+

+ beständig 0 bedingt beständig - nicht beständig
Alle Angaben bei Raumtemperatur [+20 °C]
Tabelle 05: Chemikalienbeständigkeit von iglidur® H4

Elektrische Eigenschaften

spezifischer Durchgangswiderstand	> 10¹³ Ωcm
Oberflächenwiderstand	> 10¹² Ω

Chemikalienbeständigkeit

iglidur® H4-Gleitlager haben eine gute Beständigkeit gegen Chemikalien. Sie sind gegen die meisten Schmierstoffe beständig.
Von den meisten schwachen organischen und anorganischen Säuren wird iglidur® H4 nicht angegriffen.

Radioaktive Strahlen

iglidur® H4 widersteht sowohl der Neutronen- als auch der Gammateilchenstrahlung ohne spürbare Einbußen seiner exzellenten mechanischen Eigenschaften.
Gleitlager aus iglidur® H4 sind strahlenbeständig bis zu einer Strahlungsintensität von 2 · 10² Gy.

UV-Beständigkeit

iglidur® H4-Gleitlager verändern sich unter dem Einfluss von UV-Strahlen und sonstigen Witterungseinflüssen. Die Oberfläche wird rauer, und die Druckfestigkeit lässt nach. Der Einsatz von iglidur® H4 in Anwendungen, die unmittelbar der Witterung ausgesetzt sind, sollte daher geprüft werden.

Vakuum

Im Vakuum gasen die geringen Wasserbestandteile aus. Der Einsatz im Vakuum ist möglich.

Elektrische Eigenschaften

iglidur® H4-Gleitlager sind elektrisch isolierend.

max. Feuchtigkeitsaufnahme
bei +23 °C/50 % r. F.	0,1 Gew.-%
max. Wasseraufnahme	0,2 Gew.-%

Tabelle 06: Feuchtigkeisaufnahme von Iglidur® H4

Abb. 10: Einfluss der Feuchtigkeitsaufnahme

X = Feuchtigkeitsaufnahme [Gew.-%]
Y = Reduzierung Innen-ø [%]

Die Feuchtigkeitsaufnahme von iglidur® H4-Gleitlagern beträgt im Normalklima unter 0,1 %. Die Sättigungsgrenze im Wasser liegt bei 0,2 %. iglidur® H4 ist darum der ideale Werkstoff für nasse Umgebungen.

Durchmesser d1 [mm]	Welle h9 [mm]	iglidur® H4 F10 [mm]	Gehäuse H7 [mm]
bis 3	0 - 0,025	+0,006 +0,046	0 +0,010
> 3 bis 6	0 - 0,030	+0,010 +0,058	0 +0,012
> 6 bis 10	0 - 0,036	+0,013 +0,071	0 +0,015
> 10 bis 18	0 - 0,043	+0,016 +0,086	0 +0,018
> 18 bis 30	0 - 0,052	+0,020 +0,104	0 +0,021
> 30 bis 50	0 - 0,062	+0,025 +0,125	0 +0,025
> 50 bis 80	0 - 0,074	+0,030 +0,150	0 +0,030

Tabelle 07: Wichtige Toleranzen für iglidur® H4-Gleitlager nach ISO 3547-1 nach dem Einpressen

Einbautoleranzen

iglidur® H4-Gleitlager sind Standardlager für Wellen mit h-Toleranz (empfohlen mindestens h9).

Die Lager sind ausgelegt für das Einpressen in eine H7-tolerierte Aufnahme. Nach dem Einbau in eine Aufnahme mit Nennmaß stellt sich der Innendurchmesser der Lager mit F10-Toleranz selbständig ein. Bei bestimmten Abmessungen weicht die Toleranz in Abhängigkeit von der Wandstärke hiervon ab (siehe Lieferprogramm).

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