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iglidur® M250 - Werkstoffdaten

Werkstofftabelle

Allgemeine Eigenschaften Einheit iglidur® M250 Prüfmethode
Dichte g/cm³ 1,14
Farbe anthrazit
max. Feuchtigkeitsaufnahme bei 23°C/50% r. F. Gew.-% 1,4 DIN 53495
max. Wasseraufnahme Gew.-% 7,6
Gleitreibwert, dynamisch, gegen Stahl µ 0,18 - 0,40
pv-Wert, max. (trocken) MPa x m/s 0,12

Mechanische Eigenschaften
Biege-E-Modul MPa 2.700 DIN 53457
Biegefestigkeit bei 20°C MPa 112 DIN 53452
Druckfestigkeit MPa 52
maximal empfohlene Flächenpressung (20°C) MPa 20
Shore-D-Härte 79 DIN 53505

Physikalische und thermische Eigenschaften
obere langzeitige Anwendungstemperatur °C +80
obere kurzzeitige Anwendungstemperatur °C +170
untere Anwendungstemperatur °C -40
Wärmeleitfähigkeit [W/m x K] 0,24 ASTM C 177
Wärmeausdehnungskoeffizient (bei 23°C) [K-1 x 10-5] 10 DIN 53752

Elektrische Eigenschaften
spezifischer Durchgangswiderstand Ωcm > 1013 DIN IEC 93
Oberflächenwiderstand Ω > 1011 DIN 53482
Tabelle 01: Werkstoffdaten

Abb. 01: Zulässige pv-Werte für iglidur® M250




Abb. 01: Zulässige pv-Werte für iglidur® M250-Gleitlager mit 1 mm Wandstärke im Trockenlauf gegen eine Stahlwelle, bei +20 °C, eingebaut in ein Stahlgehäuse

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

 



Die selbstschmierenden Gleitlager aus iglidur® M250 zeichnen sich besonders aus durch Schlagzähigkeit, Schwingungsdämpfung und Verschleißfestigkeit. Sie bewähren sich besonders gut unter Beanspruchungen, bei denen die Schwingungsdämpfung der Lager gefordert ist, zum Beispiel in Sportgeräten und Verpackungsmaschinen. Da sie außerdem in der Lage sind, Schmutz einzubetten, eignen sie sich auch gut in Landmaschinen und Gartengeräten.

Abb. 02: Maximal empfohlene Flächenpressung in Abhängigkeit von der Temperatur (20 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® M250-Gleitlagern ab. Abb. 02 verdeutlicht diesen Zusammenhang.







iglidur® M250-Gleitlager besitzen eine maximal empfohlene Flächenpressung von 20 MPa. Verglichen mit anderen iglidur®-Werkstoffen sind iglidur® M250-Lager sehr elastisch. Durch diese Elastizität können sie sehr gut nachgeben, stellen sich aber wieder zurück. Eine plastische Verformung kann bis zur maximal empfohlenen Flächenpressung vernachlässigt werden.

Maximale Gleitgeschwindigkeit

m/s rotierend oszillierend linear
dauerhaft 0,8 0,6 2,5
kurzzeitig 2 1,4 5
Tabelle 02: Maximale Gleitgeschwindigkeit

Zulässige Gleitgeschwindigkeiten

Standardmäßig wird iglidur® M250 als ein dickwandiges Lager gefertigt. iglidur® M250 eignet sich am besten für geringe bis mittlere Oberflächengeschwindigkeiten. Die maximal zulässige Gleitgeschwindigkeit im Trockenlauf beträgt 0,8 m/s (rotierend) bzw. 2,5 m/s (linear). In der Praxis lassen sich aufgrund von Wechselwirkungen unterschiedlicher Einflüsse diese Grenzwerte nicht immer erreichen.

Temperaturgrenzen

iglidur® M250 Anwendungstemperatur
untere - 40 °C
obere, langzeitig + 80 °C
obere, kurzzeitig + 170 °C
zus. axial zu sichern ab + 60 °C

Tabelle 03: Temperaturgrenzen für iglidur® M250

Temperaturen

Die kurzzeitige zulässige Höchsttemperatur beträgt 170°C. Dieser Temperatur dürfen iglidur® M250-Gleitlager jedoch nur ohne jede weitere Belastung ausgesetzt sein. Die langzeitige zulässige Anwendungstemperatur liegt bei +80°C. Hier befindet sich auch die Verschleißgrenze, also die Temperatur, bei der der Verschleiß überproportional ansteigt. Eine zusätzliche Sicherung wird bei Temperaturen höher als +60 °C erforderlich.

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 μ eines Gleitlagers wird unter anderem durch Gleitgeschwindigkeit und Belastung beeinflusst (Abb. 04 und 05).

iglidur® M250 trocken Fett Öl Wasser
Reibwerte µ 0,18 - 0,40 0,09 0,04 0,04

Tabelle 04: Reibwerte für iglidur® M250 gegen Stahl (Ra = 1 μm, 50 HRC)


Abb. 07

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

Y = Verschleiß [μm/km]

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

 
Wellenwerkstoffe

Reibung und Verschleiß sind auch im hohen Maße vom Gegenlaufpartner abhängig. Betrachtet man den Reibwert, liegt für iglidur® M250-Lager die günstigste Rauigkeit der Welle bei Ra = 0,6 mm. Abb. 06 und 07 zeigen einen Auszug der Ergebnisse von Tests mit unterschiedlichen Wellenwerkstoffen, die mit iglidur® M250-Gleitlagern durchgeführt worden sind. Bis zu Belastungen von 2 MPa spielt der Wellenwerkstoff bei Rotation eine vergleichsweise geringe Rolle. Es sollte deshalb bei höheren Belastungen auf einen geeigneten Wellenwerkstoff geachtet werden. Dies sind die gehärteten Wellen, wie beispielsweise Cf53 oder hartverchromte Wellen. Aus Abb. 07 wird ersichtlich, dass iglidur® M250 wesentlich besser für Rotationsals für Schwenkbewegungen geeignet ist. Hierzu muss aber erwähnt werden, dass in der Praxis bei Schwenkbewegungen oftmals die Schwingungen, die auf die Lager wirken, besonders hoch sind. Hier kann iglidur® M250 seine besonderen dämpfenden Eigenschaften ausspielen. In unserem Test sind solche Schwingungen ausgeschlossen, so dass der Vergleich zwischen Rotation und Schwenkbetrieb zunächst überrascht.

Verschleiß bei schwenkenden und rotierenden Anwendungen

Abb. 07: Verschleiß bei schwenkenden und rotierenden Anwendungen mit verschiedenen Wellenwerkstoffen bei p = 2 MPa Y = Verschleiß [μm/km]

A = Cf53
B = hartverchromt
C = V2A
D = St37

Farbe blau = rotierend
Farbe pink = oszillierend

 
 

Medium Beständigkeit
Alkohole + bis 0
Kohlenwasserstoffe +
Fette, Öle, nicht additiviert +
Kraftstoffe +
verdünnte Säuren 0 bis -
starke Säuren -
verdünnte Basen +
starke Basen 0
+ beständig      0 bedingt beständig      - nicht beständig
Alle Angaben bei Raumtemperatur [+20 °C]
Tabelle 05: Chemikalienbeständigkeit von iglidur® M250

Elektrische Eigenschaften
iglidur® M250-Gleitlager sind elektrisch isolierend

spezifischer Durchgangswiderstand > 1013 Ωcm
Oberflächenwiderstand > 1011 Ω

Chemikalienbeständigkeit

iglidur® M250-Gleitlager haben eine gute Beständigkeit gegen Chemikalien. Sie sind gegen die meisten Schmierstoffe beständig. Von den meisten schwachen organischen und anorganischen Säuren wird iglidur® M250 nicht angegriffen.

Radioaktive Strahlen

Gleitlager aus iglidur® M250 sind unter radioaktiver Strahlung bedingt einsetzbar. Sie sind beständig bis zu einer Strahlungsintensität von 1 · 104 Gy.

UV-Beständigkeit

iglidur® M250-Gleitlager sind gegen UV-Strahlen dauerhaft beständig.

Vakuum

Im Vakuum gasen iglidur® M250-Gleitlager aus. Die verhältnismäßig hohe Feuchtigkeitsaufnahme der Lager lässt daher den Einsatz im Vakuum nur eingeschränkt zu.

Maximale Feuchtigkeitsaufnahme
bei +23 °C/50 % r. F. 1,4 Gew.-%
max. Wasseraufnahme 7,5 Gew.-%

Tabelle 06: Feuchtigkeitsaufnahme

Einfluss der Feuchtigkeitsaufnahme

Abb. 10: Einfluss der Feuchtigkeitsaufnahme

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

 
Feuchtigkeitsaufnahme

Die Feuchtigkeitsaufnahme von iglidur® M250-Gleitlagern beträgt im Normalklima etwa 1,4 %. Die Sättigungsgrenze in Wasser liegt bei 7,5 %. Dies muss bei entsprechenden Einsatzbedingungen berücksichtigt werden.

Durchmesser
d1 [mm]
Welle h9
[mm]
iglidur® M250
D11 [mm]
Gehäuse H7
[mm]
bis 3 0 - 0,025 +0,020 +0,080 0 +0,010
> 3 bis 6 0 - 0,030 +0,030 +0,105 0 +0,012
> 6 bis 10 0 - 0,036 +0,040 +0,130 0 +0,015
> 10 bis 18 0 - 0,043 +0,050 +0,160 0 +0,018
> 18 bis 30 0 - 0,052 +0,065 +0,195 0 +0,021
> 30 bis 50 0 - 0,062 +0,080 +0,240 0 +0,025
> 50 bis 80 0 - 0,074 +0,100 +0,290 0 +0,030

Tabelle 07: Wichtige Toleranzen für iglidur® M250- Gleitlager nach ISO 3547-1 nach dem Einpressen

Einbautoleranzen

iglidur® M250-Gleitlager benötigen für optimales Arbeiten relativ große Lagerspiele. Diese stellen sicher, dass die Lagerbuchsen auch bei Temperaturausdehnung und Wasseraufnahme zuverlässig arbeiten. Die Nachteile des Lagerspiels werden durch die schwingungsdämpfenden Eigenschaften wieder ausgeglichen. 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 D11-Toleranz selbständig ein. Die Welle sollte mindestens h9-toleriert sein.