Die passende Linearführung einkaufen

Ob Gebäudetechnik, Maschinenbau oder Handlingsysteme: Überall wo Lasten geradlinig bewegt werden müssen, kommen Linearführungen zum Einsatz. Als Schnittstelle zwischen feststehenden und bewegten Maschinenteilen beeinflussen sie die Maschineneigenschaften maßgeblich. An erster Stelle kommt es bei der Suche nach der optimalen Linearführung auf die individuellen Anforderungen der Anwendung an: von Parametern wie

• Belastung,
• Geschwindigkeit
• Beschleunigung,
• Temperatur,
• Hygieneanforderungen.

Um die Maschinenelemente zu bewegen, stehen zwei Prinzipien zur Auswahl: Gleiten oder Rollen. Lange Zeit galten Wälzführungen, bei denen Kugeln oder andere Wälzkörper verwendet werden, als das Nonplusultra – punkten sie doch durch Führungsgenauigkeit und geringe Reibung. Die Entwicklung von Hochleistungskunststoffen hat jedoch einen neuen Standard in puncto Wartungsfreiheit gesetzt und so die Karten bei der Frage ‚Gleiten oder Rollen?‘ neu gemischt.

Kunststofflinearführungen haben in den letzten Jahren nicht nur von großen Fortschritten bei Präzision und Reibwerten profitiert, sondern sind aufgrund der eingesetzten Fertigungsverfahren auch kosteneffektiver. Ihr wichtigster Trumpf besteht aber in der höheren Lebensdauer.

Weniger Gewicht bringt viele Vorteile

Für eine maximale Lebensdauer der Lineartechnik gilt es, Reibung und Verschleiß möglichst gering zu halten. Wälzführungen sind leichtgängig, da ein Punktkontakt zwischen Kugeln und Laufbahn besteht, wodurch der Verlust durch Rollreibung minimal ist. Auch große Lasten können so bewegt werden, doch hier gilt: Je belastbarer die Linearführung sein soll, desto mehr Kugeln werden benötigt. Und mehr Kugeln bedeuten mehr Reibung und Verschleiß sowie eine verringerte Laufgeschwindigkeit durch Massenträgheit.

Gleichzeitig ist der Druck auf die Kontaktflächen so hoch, dass nur Schienen und Wellen aus gehärtetem Stahl oder Edelstahl einsetzbar sind. Gleitführungen arbeiten hingegen großflächig auf Schiene oder Welle. Durch die größere Kontaktfläche und damit geringere Flächenpressung lassen sich günstigere und weichere Werkstoffe wie Aluminium und nichtmetallische Komponenten einsetzen. Dadurch ist die Konstruktion nicht nur deutlich leichter, sondern ermöglicht auch einen geräuscharmen Lauf.

Nicht zuletzt bedeutet weniger Masse auch weniger Energieverbrauch bei der Bewegung von ganzen Maschinenteilen oder Desktop-Geräten, die manuell umgesetzt werden muss.

Tribopolymere: Sauber und schonend für die Umwelt

Gleichzeitig rücken Umweltfragen immer mehr in den Fokus und stellen neue Herausforderungen an Linearführungen. Wälzführungen haben in dieser Hinsicht einen klaren Nachteil: Der gegenseitige Kontakt der metallischen Wälzkörper erfordert permanente Schmierung – und diese kann in die Umwelt gelangen. Eine weitere unerwünschte Konsequenz: Das Maschinenelement muss regelmäßig gewartet werden und ist oftmals empfindlich gegenüber Verschmutzungen, die am Schmiermittel gebunden werden.

Vorzeitiger Verschleiß ist somit nicht auszuschließen. Außerdem kann nicht nur das Produkt das Linearsystem verunreinigen, sondern Schmiermittel oder Abriebpartikel von der Linearführung können auch das Produkt kontaminieren. Das Schmieren, Reinigen und Warten von Anlagen kostet wertvolle Zeit, Geld und Produktivität.

Gleitführungen sind hingegen für den Trockenlauf ausgelegt. Somit verursachen sie keine Verunreinigungen durch Fett oder Öl und sind schonender für die Umwelt. Die größere Kontaktfläche bedeutet in der Regel mehr Reibung, doch um diese zu verringern, setzt der motion plastics Spezialist igus auf Gleitelemente beziehungsweise Linearlagerfolien aus Tribopolymeren – sprich Kunststoffe, die auf Reibung und Verschleiß optimiert sind.

Die verschiedenen iglidur-Werkstoffe enthalten Festschmierstoff-Partikel, sodass die Lagertechnik keine Schmierung benötigt und staub- sowie schmutzunempfindlich ist. Außerdem fallen im Vergleich zu Wälzführungen bis zu 40 % geringere Anschaffungskosten und keine zusätz­lichen Betriebskosten an. Auch wer nach einer schnellen Lösung sucht, wird fündig – denn die drylin-Produkte von igus sind schnell ab Lager lieferbar.

Höhere Lebensdauer dank hochwertiger Komponenten

Anlagen profitieren somit von einer hohen Lebensdauer, die sich bei den Igus-Produkten in nur wenigen Schritten online berechnen lässt. Möglich ist dies dank zahlreicher Versuche unter verschiedensten, realen Bedingungen im hauseigenen und weltweit größten Testlabor der Branche. Am Ende einer langen Laufzeit kann man die Kunststoffelemente einfach wechseln, ohne die anderen Teile der Führung austauschen zu müssen.

Igus investiert mit der eigenen Materialforschung in Lösungen, welche die bisherigen Leistungsgrenzen der Kunststoffe verschieben – für mehr Präzision, geringere Reibwerte und die anwendungsspezifische Verbesserung der Materialeigenschaften. Ob Profil-, Schienen-, Wellen-, Prismen- oder Teleskopführungen – mit der Auswahl von hochwertigen Einzelteilen lässt sich jedes drylin-Linearsystem an den individuellen Anwendungsfall anpassen.

Anwendungsfall bestimmt die Ausführung

Garantiert festen Halt bieten zum Beispiel die drylin-N-Prismenführungen mit wählbarer Vorspannung. ­Diese ermöglicht eine präzise und kontrollierte Verstellung ohne jeglichen Stick-Slip-Effekt. Für eine besonders leichte Bauweise stellt Igus auch Vollkunststoffprodukte wie die weltweit erste Polymer-Teleskopschiene her.

Wartungs- und schmiermittelfreie Lineartechnik wie aus dem drylin-Programm findet auch Eingang in Anwendungsfelder mit hohen Hygieneanforderungen – ob Medizintechnik, Lebensmittelindustrie oder selbst im Reinraum. Hier erfordern rechtliche Vorschriften oftmals den Einsatz von Edelstahl. Daher arbeitet igus auch an neuen Lösungen wie einer Linearführung aus Edelstahl mit Kunststoffgleitelementen und FDA-Konformität.

Unabhängig vom Anwendungsfall gilt: Wartungen planen statt vom Maschinenstillstand überrascht werden. Ein Wechsel auf ein gleitführendes System kann laufende Betriebskosten reduzieren und signifikante technische Verbesserungen erreichen, die auf einen störungsfreien Betriebsablauf und eine hohe Lebensdauer einzahlen. Überall dort, wo es besondere Anforderungen an Robustheit und Unempfindlichkeit gibt, können Gleitführungen in Kombination mit tribologisch optimierten Hochleistungspolymeren ihre Vorteile ausspielen.