Was ist ein Sinterlager?

Sintermetalllager werden aus Metallpulver und anderen Pulvern für reibungsmindernde Materialien hergestellt, die gepresst, gesintert, geformt und mit Öl imprägniert werden. Sie haben eine poröse Struktur. Nach dem Einweichen in heißem Öl sind die Poren mit Schmieröl gefüllt. Während des Betriebs werden Metall und Öl durch die Ansaugwirkung der Drehung des Lagerzapfens und die Reibungswärme erwärmt und ausgedehnt. Dadurch wird das Öl aus den Poren herausgepresst, woraufhin es auf der Reibungsfläche seine schmierende Wirkung entfaltet. Nach dem Abkühlen des Lagers wird das Öl wieder in die Poren gesaugt.

Sintermetalllager müssen über lange Zeit nicht mit zusätzlichem Schmieröl versorgt werden.
Je höher die Porosität von Sintermetalllagern ist, desto mehr Öl kann gespeichert werden. Je mehr Poren vorhanden sind, desto geringer ist jedoch ihre Festigkeit.
Diese Lagerart befindet sich häufig in einem Mischreibungszustand und kann manchmal auch eine Dünnfilmschmierung bilden. Sie wird häufig in Situationen eingesetzt, in denen die Zugabe von Schmieröl schwierig ist, sowie bei geringen Belastungen und niedrigen Drehzahlen. Je nach Betriebsbedingungen werden Sintermetalllager mit unterschiedlichem Ölgehalt ausgewählt.

Bei hohem Ölgehalt können sie ohne zusätzliches Schmieröl und unter geringer Belastung eingesetzt werden; bei niedrigem Ölgehalt eignen sie sich für hohe Belastungen und hohe Drehzahlen. Sintermetalllager mit Graphit können die Betriebssicherheit der Lager verbessern, da Graphit selbst schmierende Eigenschaften besitzt. Ihr Nachteil ist jedoch die geringe Festigkeit. Wenn keine Korrosionsgefahr besteht, können kostengünstige und hochfeste eisenbasierte Sintermetalllager in Betracht gezogen werden, wobei die Härte des passenden Lagerzapfens entsprechend erhöht werden sollte.

Merkmale
Ölhaltige Sintermetalllager (ölhaltige Lager) sind poröse Legierungsprodukte, deren Poren mit Schmieröl imprägniert sind. Wenn sich die Welle dreht, führen die Reibung zwischen der Welle und dem ölhaltigen Lager, der Temperaturanstieg des ölhaltigen Lagers und die Pumpwirkung dazu, dass das Schmieröl aus der Reibungsfläche des Innen- oder Außendurchmessers des ölhaltigen Lagers austritt. Wenn die Welle aufhört, sich zu drehen, fließt das Schmieröl in das ölhaltige Lager zurück. Daher ist der Verbrauch an Schmieröl sehr gering, und das Lager kann lange Zeit verwendet werden, ohne von außen Schmieröl zuführen zu müssen. Es eignet sich besonders für Anwendungen, bei denen die Ölversorgung schwierig ist und eine Verschmutzung durch Schmieröl vermieden werden soll.

Ölhaltige Lager werden in verschiedenen mechanischen Geräten eingesetzt, beispielsweise in der Motorenindustrie, der Automobil- und Motorradindustrie, der Haushaltsgeräteindustrie, in digitalen Produkten, Bürogeräten, Elektrowerkzeugen, Textilmaschinen, Verpackungsmaschinen und vielen weiteren Bereichen.

Ölhaltige Sintermetalllager werden im Allgemeinen aus Rohstoffpulver durch Verfahren wie Pressen, Sintern, Formen und Ölimprägnieren hergestellt. Die meisten Maschinen sind weitgehend automatisiert. Die tägliche Produktionsmenge ist relativ hoch, und die meisten Produkte können in einem einzigen Arbeitsgang geformt werden. Daher ist die Produktion umso wirtschaftlicher, je größer die Charge ist. Bei Verwendung weniger Formen können Hunderttausende Stück hergestellt werden, bei Verwendung mehrerer Formen sogar über eine Million. Die Kosten für die Formen sind jedoch relativ hoch, sodass sich die Herstellung kleiner Chargen nicht leicht lohnt. Auch der Formenwechsel nimmt viel Zeit in Anspruch.

Ölhaltige Sintermetalllager können im Allgemeinen in einem einzigen Arbeitsgang geformt werden, und in der Regel ist keine spanende Bearbeitung erforderlich. Die Kosten sind niedriger als bei der spanenden Bearbeitung, und es entsteht weniger Materialabfall, sodass der Preis relativ günstig ist. Außerdem entspricht dieses Verfahren der nationalen Politik zur Förderung der Energieeinsparung und gilt daher als zukunftssichere Technologie.

Die Grundstruktur des ölhaltigen Sintermetalllagers wird durch Vakuumimprägnierung mit Schmieröl gefüllt. Aufgrund des Temperaturanstiegs und der Pumpwirkung während des Betriebs tritt das darin enthaltene Schmieröl an die Lauffläche aus. Daher kann es in Anwendungen eingesetzt werden, in denen kein zusätzliches Schmieröl zugeführt wird.

Neben Eisen, Bronze, hochlegiertem Stahl und sogar Keramik als Grundwerkstoffen werden bei modernen Sintermetalllagern auch verschiedene Metallverbindungen, Graphit, Kunststoff und andere Nichtmetalle als schmierende Bestandteile verwendet.

Zu den Normen für Sintermetalllager gehören:
(1) ISO 492-1:2006 legt die Berechnungsmethoden für Radial- und Axiallasten sowie Drehzahlen von Lagern fest und enthält Anforderungen an Radial- und Axialtoleranzen, Rundlaufgenauigkeit, Rauheit, Oberflächenfehler, Werkstoffe und Härte der Lager.
(2) ISO 492-2:2006 legt die Prüfverfahren und Leistungsanforderungen für Lagerkomponenten fest, einschließlich Radial- und Axialprüfungen, Prüfungen der Drehgenauigkeit, Prüfungen des Drehmoments, Prüfungen des Anlaufreibungsverhaltens, Prüfungen von Anlauf- und Laufvibrationen sowie Geräuschprüfungen und Prüfungen der Korrosionsbeständigkeit.
(3) ISO 492-3:2006 legt die Prüfverfahren und Prüfanforderungen für Lagerkomponenten fest, einschließlich Sichtprüfung, Maßprüfung, Drehprüfung, Leistungsprüfung und Sonderprüfung.
(4) ISO 492-4:2006 legt die Anforderungen an Kennzeichnung und Verpackung von Lagerbaugruppen fest, einschließlich der Kennzeichnung der Lager, der Anforderungen an Verpackungsmaterialien, der Prüfungen vor und nach der Verpackung sowie der Verpackungsverfahren. Diese Normen decken Aspekte wie Größe, Präzision, Werkstoffe und Herstellungsverfahren von Sintermetalllagern ab. Sie tragen dazu bei, sicherzustellen, dass Qualität und Leistung von Sintermetalllagern den Anforderungen der Branche entsprechen.

Sintermetalllager sind eine Lagerart mit hoher Präzision, hoher Tragfähigkeit und langer Lebensdauer und eignen sich sehr gut für viele industrielle Bereiche. Diese Lagerart hat jedoch auch einige Nachteile, beispielsweise hohe Kosten und eine Empfindlichkeit gegenüber Schmierstoffen. Bei der Verwendung von Sintermetalllagern müssen geeignete Verfahren für Montage und Wartung ausgewählt und angewendet werden.