Niets is zo vervelend als een lager dat defect raakt. Want als een lager de geest geeft staat direct je machine stil. Het achterhalen van de oorzaak van het lagerfalen kan je helpen problemen voor de toekomst te voorkomen. In samenwerking met Schaeffler hebben we de meest voorkomende oorzaken van lagerschade op een rijtje gezet.
Voor elk wentellager kan de vermoeiingslevensduur berekend worden. Maar niet elk lager behaalt in de praktijk deze levensduur. Hieronder staan de belangrijkste oorzaken voor het voortijdig uitvallen van lagers beschreven, van corrosie en elektrische erosie tot het gebruik van “nep”lagers: hoe kun je verschillende vormen van uitval herkennen en voorkomen?
1. Materiaalvermoeiing
Materiaalvermoeiing vindt zijn oorsprong onder het loopbaan-oppervlak van het lager. Wisselende belastingen door het passeren van de wentellichamen leiden op den duur tot veranderingen in de materiaalstructuur. Er ontstaan haarscheurtjes die doorbreken naar het oppervlak. Als de belasting op het lager bekend is kan de vermoeiingslevensduur berekend worden. Aangezien het optreden van materiaalvermoeiing een statistisch proces is zal het altijd voor kunnen komen dat lagers toch niet die berekende levensduur halen. Het kiezen van een smeermiddel met de juiste viscositeit voor de toepassing kan de levensduur sterk verlengen. Als deze parameter bekend is kan een nauwkeuriger vermoeiingslevensduur worden berekend dan met de vroeger gebruikelijke methode waarbij alleen rekening gehouden werd met de belasting op het lager en het toerental.
2. Slijtage
Slijtage kan optreden wanneer er vreemd materiaal in het lager aanwezig is. Dit kan van buiten afkomstig zijn doordat de afdichting ontoereikend is of bestaan uit slijtagedeeltjes van componenten uit de nabije omgeving van het lager, zoals bijvoorbeeld tandwielen. Slijtage kan echter ook optreden zonder dat materiaal van buitenaf in het lager komt. Als een lager te licht belast wordt kan het fenomeen optreden dat de wentellichamen niet gaan rollen, maar glijden over de loopbanen. Dan wordt geen smeerfilm opgebouwd tussen de componenten en via het directe glijdende staal-staal-contact kan het lager dan door slijtage zeer snel uitvallen.
3. Corrosie
Corrosie treedt op wanneer water of aggressieve stoffen in het lager terecht komen. Als dit gebeurt, biedt het smeermiddel in het algemeen niet genoeg bescherming en ontstaat er roest. Het kiezen van de juiste afdichting voor de toepassing is dan ook van groot belang. Naast deze vorm van corrosie kennen we ook het verschijnsel passingroest. Door een foutieve passingkeuze voor de as of de behuizing van het lager kunnen er microbewegingen tussen de contactvlakken ontstaan. Hierdoor komen kleine deeltjes los van het oppervlak. Bij blootstelling aan zuurstof gaan deze deeltjes oxideren, waardoor schade aan het lager ontstaat. Iets soortgelijks kan ook in het lager optreden las het lager niet roteert maar er slechts kleine oscillerende bewegingen gemaakt worden. Daardoor wordt het smeermiddel tussen wentellichamen en loopbanen “weggepoetst” en ontstaat schade in deze contactvlakken.
4. Elektrische erosie
Elektrische erosie kan optreden wanneer er elektrische stroom door het lager gaat. Er springen dan vonken over tussen loopbanen en wentellichamen wat tot kratervorming in de oppervlakken leidt. Om dit te voorkomen zijn er lagers verkrijgbaar met een elektrisch isolerende coating om de buitenring of in de binnenring. Deze worden veel gebruikt in grotere elektromotoren en generatoren. Tijdens laswerkzaamheden aan machines waarin zich lagers bevinden dient altijd goed aandacht te worden geschonken aan de massaverbinding van het lasapparaat om te voorkomen dat lasstromen door de lagers kunnen lopen.
5. Plastische vervorming
Plastische vervorming in een lager kan worden veroorzaakt door verschillende factoren, zoals overbelasting door statische of schokbelastingen of indrukkingen als gevolg van vuildeeltjes of verkeerde montage. Het komt bijvoorbeeld regelmatig voor dat bij het inpersen van een lager in de behuizing montagekrachten via de kogels worden geleid. Het lager kan dan al vernield zijn voor het 1 omwenteling heeft gedraaid. Om overbelasting te voorkomen is het uiteraard van belang om in de ontwerpfase alle belastingsituaties goed te bepalen en er voor te zorgen dat er voldoende veiligheid in het statisch draaggetal Co van het lager zit ten opzichte van de maximale belasting.
6. Breuk van het lager
Breuken van lager-ringen kunnen velerlei oorzaken hebben. Een breuk kan bijvoorbeeld al ontstaan door foutieve montage (hamerslagen op het lager). Een passing die onvoldoende ondersteuning biedt kan tot breuk leiden, maar ook een te zware aspassing waardoor in de binnenring van het lager een te hoge materiaalspanning ontstaat kan een oorzaak zijn. Breuk van een spoorkraag wordt vaak veroorzaakt door te hoge axiale belasting of onvoldoende ondersteuning van deze spoorkraag. Vaak is het ook gevolgschade, waarbij een lager met een defect doordraait tot uiteindelijk breuk van het materiaal tot blokkeren leidt.
7. Fake bearings
Het begrip “fake bearing” of nep-lager duikt de laatste tijd helaas steeds vaker op. Er worden lagers op de markt gebracht die uiterlijk nauwelijks van merk-lagers te onderscheiden zijn. De lagers zijn voorzien van de juiste coderingen en logo’s en ook de verpakking lijkt origineel. In de praktijk functioneren deze lagers echter veel slechter, wat al in veel gevallen tot enorme schadeposten geleid heeft. Door de lagers uitsluitend via het officiële dealernetwerk van Schaeffler te betrekken ben je gegarandeerd van de originele kwaliteit. Mocht er twijfel bestaan over de oorsprong, dan kan Schaeffler uitsluitsel geven.
In de brochure “Rolling Bearing Damage” geeft Schaeffler aan de hand van duidelijke foto’s een overzicht van de meest voorkomende problemen die bij wentellagers kunnen optreden, met mogelijke oorzaken en remedies.
