Die Herstellung selbstschmierender Lager mit Graphitkäfigen ist aufwendig. Ein neues spanloses Verfahren verspricht schneller und günstiger zu sein.
Im Rahmen des Forschungsprojekts sollten komplexe Formkörper aus Kohlenstoff spanlos hergestellt werden.
rechts: Spritzgegossener Nadellagerkäfig aus Mesophasen-Kohlenstoff Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Zentralinstitut für Neue Materialien und Prozesstechnik (ZMP))
Graphit ist bereits in einer gespanten Variante als Käfig eines Wälzlagers bekannt und ermöglicht hier den Einsatz unter extremen Bedingungen. Eine spanlose Herstellung bietet jedoch unter wirtschaftlichen und technischen Gesichtspunkten, besonders aber aus dem Antrieb der Ökologie heraus deutliche Vorteile.
Aus diesem Grund wurde ein Bindersystem entwickelt, das es ermöglicht, ein Mesophasen-Kohlenstoffpulver im konventionellen Spritzgießprozess zu verarbeiten. Weiter wurde der anschließende Trocknungs- und Thermoprozess zur Entbinderung und Graphitierung auf typische Anforderungen wie z. B. die Einhaltung von Toleranzen hin optimiert. Während innerhalb der Entbinderung Gase entstehen, die zu Blasen und Rissen im Material führen können, kommt es im Graphitierprozess zu deutlicher Schwindung, die wiederum einen Verzug des Bauteiles verursachen kann. Daher wurde der Einfluss des Ausgangsmaterials auf diese Aspekte hin untersucht und angepasst.
Durch das Forschungsprojekt konnten Erkenntnisse gewonnen werden, die es ermöglichten, komplexe Geometrien herzustellen und sowohl die Materialkennwerte als auch das charakteristische Verhalten im Wälzlager-Einsatz vergleichbar zu aktuellen Serienlösungen darzustellen.
