Verschleißanalyse von Lagerschalen

Lagerschalen haben die Funktion, Wälzkörper abzurollen und abzustützen. In Viertaktmotoren beispielsweise rotiert das Pleuel, das den Kolben mit der Kurbelwelle verbindet, in einem Lager. Dieses ist mit Öl geschmiert, was die Reibung und damit Verschleißerscheinungen vermindert. Im Schmierstoff sind jedoch verschiedene Restschmutzpartikel enthalten, die sich in der Lagerschale festsetzen können.

In der Vergangenheit waren die Lagerschalen meist mit Blei beschichtet. Als weiches Metall hat es den Vorteil, dass es harte Schmutzpartikel wie Aluminiumoxid, Siliziumdioxid oder Stahl aufnehmen und damit unschädlich machen kann. Aufgrund des EU-Verbots für die Verwendung von Blei müssen Hersteller von Lagerschalen auf andere weiche Materialien, wie Zinn, für die Beschichtung dieser Bauteile zurückgreifen.

In unserem Labor testen wir die Qualität und den Verschleiß der Lagerschalen und untersuchen, inwieweit harte Partikel eingebettet werden können. Damit unterstützen wir die Hersteller bei der Entwicklung neuer Lager-Beschichtungen. Die folgende Abbildung wurde mit einem Elektronenmikroskop (REM-EDX) aufgenommen und zeigt den Ausschnitt einer Lagerschale, in der harte Stahlpartikel (Eisen-Chrom) eingedrückt sind. Unser Labor ist in der Lage, eine komplette Lagerschale zu präparieren und die Eindrücke über die gesamte Lauffläche zu zählen und chemisch zu charakterisieren.

REM-Analyse eines in die Lauffläche eingedrückten Stahlpartikels (Länge ca. 20 µm), links ist die Topographie im SE-Detektor zu sehen, rechts ist der Elementkontrast im BE-Detektor zu sehen.

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