Bei Anwendungen in korrosiven Umgebungen können die Konstrukteure von Linearantriebssystemen Vorsichtsmaßnahmen treffen, wie z. B. die Verwendung von Abdeckungen zum Schutz empfindlicher Bauteile, die Bestellung von Teilen mit speziellen Beschichtungen oder Plattierungen und die strategische Platzierung empfindlicher Bauteile innerhalb der Maschine oder des Systems, um deren Exposition gegenüber gefährlichen Flüssigkeiten oder Dämpfen zu minimieren.

Manche Anwendungen erfordern jedoch – aufgrund der Art der Verunreinigung oder zur Einhaltung von Branchenvorschriften – den Einsatz von Edelstahl, wo immer möglich. Es gibt jedoch viele Stahllegierungen, die unter den Begriff „Edelstahl“ fallen, und Hersteller bieten Komponenten und Unterkomponenten für Linearbewegungen in einer Vielzahl unterschiedlicher Edelstahlqualitäten an.

Um Ihnen die Orientierung im Angebot an korrosionsbeständigen Linearantriebsprodukten zu erleichtern, finden Sie hier eine Einführung in die gängigsten Edelstahloptionen sowie Beispiele für deren typische Verwendung in Linearantriebssystemen.

Es gibt vier Hauptgruppen von Edelstählen, die sich durch ihre Kristallstruktur bzw. die Anordnung ihrer Atome unterscheiden: austenitische, ferritische, Duplex- (gemischt austenitisch-ferritische) und martensitische Stähle. Die meisten in Linearführungen verwendeten Edelstähle gehören zu den austenitischen und martensitischen Gruppen. Austenitische Edelstähle sind Chrom-Nickel-Legierungen, denen weitere Elemente wie Molybdän, Mangan und Stickstoff zugesetzt werden können. Martensitische Edelstähle sind ebenfalls Chromlegierungen, enthalten jedoch weniger Chrom und mehr Kohlenstoff als austenitische Stähle. Dadurch sind martensitische Edelstähle härter, aber weniger korrosionsbeständig als austenitische.

Die gängigsten Edelstahlsorten gehören zur austenitischen Familie, insbesondere die Sorten 316 und 304. Der wichtigste Unterschied zwischen Edelstahl 316 und 304 besteht darin, dass 316 Molybdän enthält, was ihm eine sehr hohe Korrosionsbeständigkeit verleiht – insbesondere in chlor- oder salzhaltigen Umgebungen. Daher wird Edelstahl 316 auch als „Seewasserbeständiger Edelstahl“ bezeichnet. Es gibt außerdem die Edelstahlsorte 316L („L“ = „leicht“), die einen geringeren Kohlenstoffgehalt als 316 aufweist und dadurch korrosionsbeständiger ist.

Obwohl Edelstahl 304 die am häufigsten verwendete austenitische Sorte ist, werden für Anwendungen wie die Lebensmittelverarbeitung, die Halbleiter- und die pharmazeutische Fertigung typischerweise die Sorten 316 und 316L bevorzugt. In Linearführungssystemen kommen in der Regel Edelstähle der 300er-Serie für Rezirkulationskomponenten, Schmiernippel und andere nicht tragende Teile zum Einsatz.

Da martensitische Edelstähle härter als austenitische Stähle sind und extremen Drücken sowie Hertzschen Spannungen besser standhalten, werden sie häufig für tragende Bauteile wie Kugeln, Wellen und Führungsschienen verwendet. Auch andere kritische Bauteile, wie beispielsweise Lagergehäuse, werden üblicherweise aus martensitischen Edelstählen gefertigt.

Eine andere Form von martensitischem Edelstahl – ausscheidungshärtender martensitischer Stahl, wie z. B. die Güteklasse 630 – wird manchmal für Kugelgewindetriebwellen verwendet, da er nach der Wärmebehandlung eine hohe Festigkeit und Härte aufweist und eine Korrosionsbeständigkeit ähnlich der von Edelstahl 304 besitzt.

Jeder Hersteller bietet unterschiedliche Edelstahlsorten für die einzelnen Komponenten des Linearsystems an. Beispielsweise verwenden manche Hersteller Edelstahl der Güteklasse 440C für Kugeln, andere hingegen 440B oder 431. Daher ist es wichtig sicherzustellen, dass die verwendete Edelstahlsorte für die im jeweiligen Anwendungsfall auftretenden chemischen Einflüsse oder Verunreinigungen geeignet ist.

Die Güte des verwendeten Edelstahls beeinflusst auch die statische und dynamische Belastbarkeit des Systems. Verwenden Sie daher unbedingt die entsprechenden (reduzierten) Belastbarkeiten bei der Durchführung von Last- und Lebensdauerberechnungen.