Fraunhofer-IWU: Neue Herstellungsmethode für Gleitlager

Die Forscher des Fraunhofer-Instituts für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU in Chemnitz haben eine neue Herstellungsmethode für Gleitlager entwickelt, die den Herstellungsprozess um das Drei- bis Vierfache beschleunigt.

Bei Gleitlagern gilt, je weniger Unebenheiten, desto besser. Nur wenn sich Kurbel- und Nockenwellen möglichst reibungsfrei drehen, kann effektiv der Kraftstoffverbrauch bei Autos, LKWs und Schiffen gesenkt werden. Dies ist jedoch nur der Fall, wenn die Gleitlagerbuchsen, in denen sie sich bewegen, stabil und so glatt wie möglich sind. Jede Unebenheit oder Formabweichung des Lagers bremst die Kurbel- und Nockenwellen.

Gleitlagerbuchsen sind rohrförmig und bestehen aus einer Stahlträger-Grundschicht sowie einer Gleitschicht aus Aluminium. Sie werden aus Rohrsegmenten auf die richtige Größe zurechtgeschnitten. Anschließend müssen sie aufwändig nachbearbeitet werden, um eine präzise Form zu erhalten.

Bei dem neu entwickelten Verfahren des Fraunhofer-Instituts IWU werden die Gleitbuchsen wie gewohnt aus ebenen Blechen hergestellt. Im Gegensatz zu den üblichen Verfahren wird das Blech jedoch etwas breiter zugeschnitten. Damit keine Wulst entsteht oder der Durchmesser des Rohrs zu groß ist, wird dafür gesorgt, dass sich das Material nur in eine Richtung bewegen kann – das Lager wird also etwas länger. Dadurch wird die Nahtstelle sehr eben.

Durch den Materialüberschuss entsteht folglich eine hohe Spannung im Metall und das Blech härtet aus. Diese Verfestigung führt dazu, dass die Lager stabiler werden. Durch die Eigenspannung ist das Material weniger elastisch und lässt sich präziser formen. Die sich daraus ergebenden jährlichen Einsparungen einer Produktionsmaschine sollen sich laut den Forschern auf ungefähr 150.000 Euro belaufen.

»Die Lager sind um das 10-fache gleichmäßiger als herkömmliche – die Abweichungen von der Kreisform betragen also nur ein Zehntel der sonst üblichen«, sagt Matthias Nagel, Gruppenleiter am IWU. »Die aufwändige und teure Nacharbeitung kann mittels der neuen Herstellungsweise drastisch reduziert werden.«