Bei Anwendungen in korrosiven Umgebungen können die Konstrukteure von Linearbewegungssystemen Vorkehrungen treffen, beispielsweise Abdeckungen zum Schutz empfindlicher Komponenten verwenden, Teile mit speziellen Beschichtungen oder Überzügen bestellen und empfindliche Komponenten strategisch in der Maschine oder im System platzieren, um ihre Belastung durch gefährliche Flüssigkeiten oder Dämpfe zu minimieren.

Manche Anwendungen erfordern jedoch – aufgrund der Art der Verunreinigung oder zur Einhaltung von Branchenvorschriften – nach Möglichkeit den Einsatz von Edelstahl. Es gibt jedoch viele Stahllegierungen, aus denen sich das zusammensetzt, was wir allgemein als „Edelstahl“ bezeichnen. Hersteller bieten Linearbewegungskomponenten und -unterkomponenten in einer Vielzahl verschiedener Edelstahlsorten an.

Um Ihnen die Orientierung im Angebot korrosionsbeständiger Linearbewegungsprodukte zu erleichtern, finden Sie hier eine Einführung in die gängigsten Edelstahloptionen sowie Beispiele für deren typische Verwendung in Linearbewegungssystemen.

Es gibt vier Hauptgruppen rostfreier Stähle, die sich durch ihre Kristallstruktur oder Atomanordnung auszeichnen: austenitisch, ferritisch, Duplex (gemischt austenitisch-ferritisch) und martensitisch. Die meisten in Linearlagern verwendeten rostfreien Stähle gehören zu den austenitischen und martensitischen Gruppen. Austenitische rostfreie Stähle sind Chrom-Nickel-Legierungen, denen weitere Elemente wie Molybdän, Mangan und Stickstoff zugesetzt werden können. Martensitische rostfreie Stähle sind ebenfalls Chromlegierungen, enthalten jedoch weniger Chrom und mehr Kohlenstoff als austenitische Stähle. Dadurch sind martensitische rostfreie Stähle härter, aber weniger korrosionsbeständig als austenitische Stähle.

Die beliebtesten Edelstahlsorten gehören zur austenitischen Familie, insbesondere die Güten 316 und 304. Der wichtigste Unterschied zwischen Edelstahl 316 und 304 besteht darin, dass Edelstahl 316 Molybdän enthält, was ihm eine sehr hohe Korrosionsbeständigkeit verleiht – insbesondere in Umgebungen mit Chlor oder Salzlösung. Edelstahl 316 wird manchmal auch als „Marine-Edelstahl“ bezeichnet. Es gibt auch die Edelstahlsorte 316L („L“ = „leicht“), die einen geringeren Kohlenstoffgehalt als Edelstahl 316 aufweist und daher korrosionsbeständiger ist.

Obwohl Edelstahl 304 die am häufigsten verwendete austenitische Güte ist, werden die Güten 316 und 316L typischerweise für Anwendungen wie die Lebensmittelverarbeitung, Halbleiter- und Arzneimittelherstellung bevorzugt. In Linearbewegungssystemen werden Edelstahlwerkstoffe der 300er-Serie typischerweise für Umwälzkomponenten, Schmiernippel und andere nichttragende Teile verwendet.

Martensitische Edelstähle, beispielsweise der Güte 440, sind härter als austenitische Stähle und halten extremem Druck und Hertzscher Spannung besser stand. Daher werden sie häufig für tragende Bauteile wie Kugeln, Wellen und Führungsschienen verwendet. Auch andere kritische Bauteile wie Lagergehäuse werden häufig aus martensitischen Edelstählen gefertigt.

Eine andere Form von martensitischem Edelstahl – ausscheidungshärtender Martensit, beispielsweise Güte 630 – wird manchmal für Kugelumlaufspindelwellen verwendet, da er nach der Wärmebehandlung eine hohe Festigkeit und Härte aufweist und eine Korrosionsbeständigkeit aufweist, die mit der von Edelstahl 304 vergleichbar ist.

Jeder Hersteller bietet unterschiedliche Edelstahlsorten für die einzelnen Komponenten des Linearsystems an. Beispielsweise verwenden manche Hersteller Edelstahl der Güteklasse 440C für Kugeln, während andere die Güteklassen 440B oder 431 verwenden. Daher ist es wichtig sicherzustellen, dass die verwendete Edelstahlsorte für die Chemikalien oder die Art der Verunreinigung geeignet ist, denen sie in der Anwendung ausgesetzt ist.

Die verwendete Edelstahlsorte wirkt sich auch auf die statische und dynamische Tragfähigkeit des Systems aus. Achten Sie daher bei der Berechnung von Belastung und Lebensdauer darauf, die entsprechende (reduzierte) Tragfähigkeit zu verwenden.