Insbesondere für Anwendungen, die die Einhaltung der FDA- oder USDA-Vorschriften erfordern.

Kugel- und Rollenumlaufführungen bilden dank ihrer hohen Laufgenauigkeit, guten Steifigkeit und ausgezeichneten Tragfähigkeit das Rückgrat vieler Automatisierungsprozesse und -maschinen. Diese Eigenschaften werden durch die Verwendung von hochfestem Chromstahl AISI/ASTM 52100 (allgemein als Wälzlagerstahl bekannt) für die tragenden Teile ermöglicht. Da Wälzlagerstahl jedoch nicht korrosionsbeständig ist, eignen sich Standard-Linearumlaufführungen für die meisten Anwendungen mit Flüssigkeiten, hoher Luftfeuchtigkeit oder starken Temperaturschwankungen nicht.

Um dem Bedarf an Umlaufführungen und Lagern für den Einsatz in feuchten, nassen oder korrosiven Umgebungen gerecht zu werden, bieten Hersteller korrosionsbeständige Ausführungen an. Der Grad der Korrosionsbeständigkeit einer Linearführung oder eines Lagers variiert jedoch je nach den verwendeten Materialien und Herstellungsverfahren.

Da es keine standardisierte oder branchenweit anerkannte Definition von Korrosionsbeständigkeit gibt, haben wir eine Übersicht über die drei gängigsten Korrosionsbeständigkeitsstufen zusammengestellt, die von Herstellern von linearen Umlaufführungen und Lagern angeboten werden, sowie deren Haupteinsatzgebiete.

1 – Äußere Metallteile aus korrosionsbeständigem Stahl

Die erste Verteidigungslinie gegen Korrosion besteht darin, die der Umgebung ausgesetzten Teile des Lagersystems – also das Lagergehäuse und die Führungsschiene – zu schützen. Diese Komponenten können aus martensitischem Edelstahl gefertigt werden. Martensitische Edelstähle eignen sich ideal für Lageranwendungen, da sie formstabil behandelt und gehärtet werden können, um den extremen Drücken und Hertzschen Spannungen standzuhalten, die in Linearumlauflagern auftreten – insbesondere bei solchen mit Kugeln als Wälzkörpern.

Einige Hersteller bieten Linearführungen aus austenitischem Edelstahl an, der eine bessere Korrosionsbeständigkeit als martensitischer Edelstahl aufweist. Allerdings lässt sich austenitischer Edelstahl nicht ausreichend härten und besitzt geringere Geschwindigkeits- und Tragfähigkeiten, wodurch er für tragende Flächen weniger geeignet ist als martensitischer Edelstahl.

2 – Alle Metallteile sind aus korrosionsbeständigem Stahl gefertigt.

Bei Anwendungen mit Kontakt zu Salzwasser, Säuren, alkalischen Lösungen (Basen) oder Wasserdampf kann es erforderlich sein, für alle Metallteile – sowohl innerhalb als auch außerhalb des Lagerblocks – Edelstahl zu verwenden. Da die Kugeln oder Rollen die Last tragen, bestehen sie üblicherweise aus martensitischem Edelstahl (ebenso wie das Lagergehäuse), während die nicht tragenden Teile, wie z. B. Befestigungselemente, Endplatten und Schmierteile, aus austenitischem Edelstahl gefertigt werden.

Bei dieser Konfiguration ist zu beachten, dass die tragenden Bauteile (insbesondere die Laufbahnen und Wälzkörper) aus Edelstahl und nicht aus Wälzlagerstahl gefertigt sind, wodurch sich die Tragfähigkeit verringert.

3 – Äußere Metallteile verchromt

Für optimalen Korrosionsschutz können alle freiliegenden Metalloberflächen beschichtet werden – üblicherweise mit Hartchrom oder Schwarzchrom. Einige Hersteller bieten auch Schwarzchrombeschichtungen mit einer Fluorpolymer-Beschichtung (Teflon oder PTFE-ähnlich) an, die einen noch besseren Korrosionsschutz bietet. Chrombeschichtungen eignen sich für die meisten Metalle, einschließlich Edelstahl.

Der Nachteil der Beschichtung von Linearlagern oder Führungsschienen besteht darin, dass dadurch die Dicke der beschichteten Oberflächen zunimmt, was wiederum die Höhen- und Breitentoleranzen der Lagerbaugruppen verändert.

Weitere Optionen für Korrosionsbeständigkeit

Neben Edelstahl und Chrombeschichtungen für Linearführungen und Lager gibt es weitere Optionen für Konstrukteure und Anwender in korrosiven Umgebungen. Eine Möglichkeit ist der Einsatz eines Umlauf-Linearlagers mit einem Gehäuse aus Aluminium. Diese Bauweise kann für Anwendungen ausreichend sein, bei denen feuchte oder korrosive Bedingungen zwar möglich, aber unwahrscheinlich sind oder die Komponenten nicht direkt mit korrosiven Substanzen in Kontakt kommen. Aluminiumlager sind leichter und oft kostengünstiger als andere korrosionsbeständige Optionen, werden aber typischerweise nur in wenigen Größen, Vorspannungen und Genauigkeitsklassen angeboten und weisen eine geringere statische Tragfähigkeit als Ausführungen aus Stahl oder Edelstahl auf.

Zwei weitere korrosionsbeständige Optionen für Linearführungen – insbesondere für Anwendungen, die FDA- oder USDA-Konformität erfordern – sind stromlose Nickel- und Nickel-Kobalt-Beschichtungen. Beide Beschichtungen erfüllen nicht nur die von USDA und FDA festgelegten Standards, sondern bieten auch eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und Härte und können auf Stahl- und Edelstahlkomponenten eingesetzt werden.