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Geschichten aus der Schaeffler-Welt: Technologiekompetenz & Systemverständnis

Innovative Lösungen gegen „White Etching Cracks“

Lagerungen in immer leistungsstärkeren Windkraftanlagen und Industrieanwendungen wie Elektromotoren, Papiermaschinen oder Schiffsantrieben sind hohen Kräften und Momenten ausgesetzt, die die Komponenten immer stärker belasten. Ein Phänomen, das die Zuverlässigkeit von Lagern negativ beeinflusst, sind die so genannten „White Etching Cracks“ (WEC).

Was sind White Etching Cracks?

White Etching Cracks, Gefügeveränderungen im Werkstoff, bilden sich unterhalb der Lageroberfläche. Als Folge entwickeln sich unter Einfluss verschiedener äußerer Belastungen Risse, die sich unter Beanspruchung bis zur Oberfläche ausbreiten. Dadurch kann es schließlich zum vorzeitigen Ausfall des betroffenen Lagers kommen. Innovative Lösungen von Schaeffler helfen dabei, die Widerstandsfähigkeit von Lagern gegenüber White Etching Cracks zu steigern und frühzeitige Lagerausfälle zu verhindern.


Den White Etching Cracks auf der Spur

Die Ursachen für die Entstehung von White Etching Cracks sind noch nicht vollständig nachvollziehbar. Jedoch bilden nach heutigem Wissensstand Zusatzbeanspruchungen in Form von Dynamik, Mischreibung oder Elektrik die Voraussetzung für die Entstehung von WEC. Das Risiko für White Etching Cracks lässt sich durch die Lagerauslegung und die Schmierstoff- oder Werkstoffwahl eindämmen. Durch die optimale Auslegung kann die Beanspruchung des Lagers vermindert werden, durch Abstimmung der Schmier- und Konservierungskonzepte und die Wahl des optimalen Werkstoffs wiederum kann das Lager höher belastet werden.


Beschichtungen machen Lager widerstandsfähiger

Schaeffler bietet verschiedene Lösungen an, um Lagerungen gegenüber White Etching Cracks widerstandsfähiger zu machen und sie vor einem frühzeitigen Ausfall zu schützen. Die von Schaeffler empfohlene und statistisch belegte Technologie für eine effiziente und wirtschaftliche Reduktion von WEC-Schäden ist das Durchhärten der Lager in Kombination mit dem Brünieren der Außen- und Innenringe sowie der Wälzkörper.

Durchgehärtete Wälzlager mit Durotect B

Die Experten des Kompetenzzentrums Oberflächentechnik bei Schaeffler haben dank kontinuierlicher Optimierung ein ideales Schichtsystem entwickelt, um die Lager-Robustheit gegenüber WEC deutlich zu steigern. Das Schichtsystem Durotect B, eine konsequente Weiterentwicklung konventioneller Brünierschichten, verfügt über ein gesteigertes Leistungsvermögen. Es vermindert die Gefahr von Schlupfschäden, verbessert das Einlaufverhalten, bietet Schutz vor Korrosion und nicht zuletzt erhöhten Schutz gegenüber WEC. So traten bei 750.000 mit Durotect B beschichteten, durchgehärteten Lagern, die innerhalb der letzten 11 Jahre von Schaeffler für den Einsatz in Windkraftanlagen produziert und geliefert wurden, WEC nur bei weniger als 100 Lagern auf. Das entspricht einer Ausfallquote von 0,01%.

Carbonitrierte Wälzlager aus Mancrodur mit Durotect B

Carbonitrierte Wälzlager aus dem Werkstoff Mancrodur mit der Beschichtung Durotect B kommen dann zum Einsatz, wenn eine höhere Tragzahl gefordert ist. Beim Carbonitrieren werden die Lager einem speziellen Erhitzungsverfahren unterzogen, bei der die Lageroberfläche mit Kohlenstoff und Stickstoff angereichert wird. Die Lager erhalten so eine höhere Oberflächenhärte und Verschleißfestigkeit.

Hochchromhaltiger Spezialstahl Cronidur 30

Nach heutigem Kenntnisstand kann die Entstehung von White Etching Cracks durch den Einsatz des hochchromhaltigen Spezialstahls Cronidur 30 vollkommen ausgeschlossen werden. So ist bisher kein WEC-Fall mit Cronidur 30-Lagern bekannt. Durch Verwendung dieses Materials lassen sich zudem eine um bis zu 70% gesteigerte Tragzahl und dadurch höhere Lebensdauer sowie ein besserer Korrosionsschutz erzielen.

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