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Gehrig® Kugellager - Technische Keramik

Keramikgerechte Konstruktion

Werden die Grundregeln für die keramikgerechte Konstruktion beachtet, ist die Konstruktion mit Technischer Keramik nicht schwieriger als der Umgang mit anderen Werkstoffen. Erfolgsversprechend ist die frühzeitige Zusammenarbeit in der Planungsphase. Die Machbarkeitsstudie sollte sich nicht nur die technischen Rahmenbedingungen kümmern, sondern auch Kosten und Folgekosten im Auge behalten. Es gilt die Stärken der keramischen Werkstoffe durch eben keramikgerechte Gestaltung und Konstruktion optimal einzusetzen.
Metallische Werkstoffe und keramische Werkstoffe unterscheiden sich in vielfacher Hinsicht. Technische Keramik hat ihre Besonderheiten und eigene Regeln. Druckspannungen sind von Vorteil und bei der Konstruktion mit Keramik stets zu bevorzugen. Zugspannungen sind zu vermeiden, da die Druckfestigkeit von technischen Keramiken im Vergleich zur Zugspannung wesentlich höher ist. Spannungsspitzen und Materialanhäufungen sollten vermieden werden. Spannungsspitzen im keramischen Bauteil sind durch weiche Übergänge an Absätzen und durch Fasen an Kanten vermeidbar. Scharfe Kanten, kleine Radien, Stufen, Absätze und Bohrungen sind, falls möglich, zu vermeiden. Beim Kontakt mit anderen Bauteilen ist auf eine große Kontaktfläche zu achten (Flächenkontakt statt Punktkontakt). Eine einfache Bauteilgeometrie ohne Ecken und Kanten senkt die Herstellkosten durch vereinfachte Fertigung. Komplexe Bauteile sollten segmentweise mit einfachen, stabilen Geometrien aufgebaut werden.

Die wichtigsten Regeln sind:

  • Absätze sowie scharfe Ecken und Kanten vermeiden
  • große Auflage- und Kontaktfläche einplanen
  • lange, dünne und spitze Geometrien sowie Zugspannungen vermeiden
  • Löcher und Bohrungen nicht zu groß und Lochabstände nicht zu klein planen
  • Modulbauweise und Druckspannungen bevorzugen

Keramikgleitlager

Gehrig® Keramikgleitlager aus Zirkonoxid ZrO2-Keramikgemäß DIN 4379 (1850-1) nach einer einfachen, sehr tragfähigen Geometrie und Konstruktion. Um Ausbrüche zu verhindern wurden alle Kanten gefast (0,1 x 45°). Die Wandstärke der Keramik wurde so ausgelegt, dass sie auch hohe dynamische und statische Lasten aufnehmen kann.