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iglidur® Z - Werkstoffdaten

Werkstofftabelle

Allgemeine Eigenschaften Einheit iglidur® Z Prüfmethode
Dichte g/cm³ 1,40
Farbe braun
max. Feuchtigkeitsaufnahme bei 23°C/50% r. F. Gew.-% 0,3 DIN 53495
max. Wasseraufnahme Gew.-% 1,1
Gleitreibwert, dynamisch, gegen Stahl µ 0,06 - 0,14
pv-Wert, max. (trocken) MPa x m/s 0,84

Mechanische Eigenschaften
Biege-E-Modul MPa 2.400 DIN 53457
Biegefestigkeit bei 20°C MPa 95 DIN 53452
Druckfestigkeit MPa 65
maximal empfohlene Flächenpressung (20°C) MPa 150
Shore-D-Härte 81 DIN 53505

Physikalische und thermische Eigenschaften
obere langzeitige Anwendungstemperatur °C +250
obere kurzzeitige Anwendungstemperatur °C +310
untere Anwendungstemperatur °C -100
Wärmeleitfähigkeit [W/m x K] 0,62 ASTM C 177
Wärmeausdehnungskoeffizient (bei 23°C) [K-1 x 10-5] 4 DIN 53752

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

Z




Abb. 01: Zulässige pv-Werte für iglidur® Z-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® Z gehört neben iglidur® X zu den iglidur® Hochtemperaturwerkstoffen mit der weitesten Verbreitung. Speziell das hervorragende Verschleißverhalten unter externen Bedingungen (hohe Lasten und Temperaturen) ist hervorzuheben.

Abb. 02: Maximal empfohlene Flächenpressung in Abhängigkeit von der Temperatur (150 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® Z-Gleitlagern ab. Abb. 02 verdeutlicht diesen Zusammenhang.

Abb. 03 zeigt die elastische Verformung von iglidur® Z bei radialen Belastungen. Bei 150 MPa beträgt die Verformung ca. 5,5 %.

m/s rotierend oszillierend linear
dauerhaft 1,5 1,1 5
kurzzeitig 3,5 2,5 6
Tabelle 02: Maximale Gleitgeschwindigkeit

Zulässige Gleitgeschwindigkeiten

iglidur® Z ist ein Hochtemperaturwerkstoff, der sich für Anwendungen mit sehr hohen spezifischen Belastungen eignet. Die in Tabelle 03 angegebenen Maximalwerte können nur bei geringen Druckbelastungen erreicht werden. Bei den angegebenen Geschwindigkeiten kann es aufgrund von Reibung zu einem Anstieg bis zur Grenze der dauerhaft zulässigen Temperatur kommen. In der Praxis lassen sich aufgrund von Wechselwirkungen unterschiedlicher Einflüsse diese Grenzwerte nicht immer erreichen.

iglidur® Z Anwendungstemperatur
untere - 100 °C
obere, langzeitig + 250 °C
obere, kurzzeitig + 310 °C
zus. axial zu sichern ab +145° C
Tabelle 03: Temperaturgrenzen für iglidur® Z

Temperaturen

Die kurzzeitige zulässige Höchsttemperatur beträgt +310 °C. Die im Lagersystem herrschenden Temperaturen haben auch Einfluss auf den Lagerverschleiß. Mit steigenden Temperaturen nimmt der Verschleiß zu. Unter hohen Temperaturen ist iglidur® Z im Trockenlauf auch das verschleißfesteste Material. Eine zusätzliche Sicherung wird bei Temperaturen höher als +145 °C erforderlich.

Abb. 04: Reibwerte in Abhängigkeit von der Gleitgeschwindigkeit

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

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

X = Belastung [MPa]
Y = Reibwert [μ]

 
Reibung und Verschleiß

Der Reibwert sinkt ebenso wie die Verschleißfestigkeit mit zunehmender Belastung (Abb. 04 und 05).

iglidur® Z trocken Fett Öl Wasser
Reibwerte µ 0,06 - 0,14 0,09 0,04 0,04

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

Abb. 06: Verschleiß, rotierende Anwendung mit unterschiedlichen Wellenwerkstoffen

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

X = Wellenwerkstoff
Y = Verschleiß [μm/km]

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

 
Wellenwerkstoffe

Die Abb. 06 zeigt im unteren Belastungsbereich Verschleißraten, die denen anderer sehr verschleißfester iglidur®-Werkstoffe durchaus ähnlich sind. Im oberen Bereich dagegen übertrifft iglidur® Z in der Verschleißfestigkeit alle anderen Werkstoffe. Bei z. B. einer Cf53-Welle, liegt der Verschleiß bei 45 MPa nur bei 15 μm/km.
Bei niedrigen Belastungen verschleißen iglidur® Z-Gleitlager im Schwenkbetrieb weniger als bei Rotation. Besonders V2A-Wellen und hartverchromte Wellen fallen hier auf.

Abb. 07: Verschleiß bei oszillierenden und rotierenden

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


Elektrische Eigenschaften

spezifischer Durchgangswiderstand > 1011 Ωcm
Oberflächenwiderstand > 1011 Ω

Chemikalienbeständigkeit

iglidur® Z-Gleitlager weisen eine sehr gute Beständigkeit gegen Chemikalien auf. Sie besitzen eine exzellente Beständigkeit gegen organische Lösungsmittel, Kraftstoffe, Öle und Fette. Gegen schwache Säuren ist der Werkstoff nur teilweise beständig.

Radioaktive Strahlen

Gleitlager aus iglidur® Z sind strahlenbeständig bis zu einer Strahlungsintensität von 1 x 105 Gy.

UV-Beständigkeit

Durch UV-Strahlung kommt es bei Gleitlagern aus iglidur® Z zum Rückgang der tribologischen Eigenschaften (Verschleißfestigkeit) um ca. 50 %.

Vakuum

Bei Einsatz im Vakuum gast der eventuell vorhandene Feuchtegehalt aus. Deshalb sind nur trockene Lager aus iglidur® Z für Vakuum geeignet.

Elektrische Eigenschaften

iglidur® Z-Gleitlager sind elektrisch isolierend.

Maximale Feuchtigkeitsaufnahme
bei +23 °C/50 % r. F. 0,3 Gew.-%
max. Wasseraufnahme 1,1 Gew.-%

Tabelle 06: Feuchtigkeitsaufnahme

Einfluss der Feuchtigkeitsaufnahme

Abb. 10: Einfluss der Feuchtigkeitsaufnahme

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

 
Feuchtigkeitsaufnahme

Die Feuchtigkeitsaufnahme von iglidur® Z-Gleitlagern beträgt im Normalklima etwa 0,3 %. Die Sättigungsgrenze im Wasser liegt bei 1,1 %.

Durchmesser
d1 [mm]
Welle h9
[mm]
iglidur® Z
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
> 80 bis 120 0 - 0,087 +0,036 +0,176 0 +0,035

Tabelle 07: Wichtige Toleranzen nach ISO 3547-1 nach dem Einpressen

Einbautoleranzen

iglidur® Z-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 hier von ab (siehe Lieferprogramm).