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Wie man eine Lagerschadenanalyse durchführt

Was ist eine Lagerschadensanalyse?

Bei der Lagerschadensanalyse werden Gleitlager Daten gesammelt und analysiert, um den Grund eines Lagerschadens zu ermitteln.  

WANN EINE LAGERSCHADENANALYSE BENÖTIGT WIRD

Eine Lagerschadensanalyse ist ein wichtiges Hilfsmittel, das genutzt wird, wenn ein Kunde ein Lager einsendet und eine Analyse des gemeldeten Schadens verlangt.   Sie ist außerdem bei der Entwicklung neuer oder verbesserter Lagerprodukte und Anwendungen wichtig.

 

DURCHFÜHRERN DER LAGERSCHADENANALYSE   

Sammeln der Schadensdaten:

  • Beschaffen Sie sich alle beschädigten Komponenten, die im Zusammenhang mit dem Lagerschaden stehen (Lager, Gehäuse, Gegenkörperoberfläche) und alle dazugehörigen Materialien wie Schmiermittel oder Flüssigkeiten, Verschleißpartikel, Dichtungen und Anwendungskomponenten.  
  • Überprüfen Sie die Daten zu den tatsächlichen Betriebsbedingungen  wie Belastung, Drehzahl, Temperatur, Drehmoment, Schmiermittel, Durchsatz sowie Parameter, die Sie auf Material- bzw. Anwendungsdatenblättern finden.
  • Sammeln Sie Test-/Schadensdaten wie Ausdrucke der gemessenen Dimensions- und Leistungsparameter, Test- bzw. Betriebsdauer, Grund/Gründe des Kunden für die Schadensmeldung.
  • Beschaffen Sie sich die technischen Daten der in der Anwendung verwendeten Materialien (Daten von Wellen- und Gehäusewerkstoff, Daten über Schmiermittel und Medium) und auch die Konstruktions-FMEA des Kunden. 

Analyse der Daten:  

  1. Sichtprüfung der beschädigten Komponenten mit und/oder ohne Mikroskop.  Machen Sie ggf. Fotos.  Der Fokus sollte vor allem, aber nicht ausschließlich, auf folgenden Problemen: starker Verschleiß, anormale Verschleißmuster, Farbveränderungen, Verformungen, Schichtablösung, Lagerschäden außerhalb der Gleitfläche.
  2. Technische Überprüfung der Betriebsdaten, um die Eignung des Lagerwerkstoffs und gesamten Konstruktion für die vorliegenden Betriebsbedingungen zu bestätigen.  Dieser Schritt umfasst unter anderem den Vergleich der tatsächlichen Betriebsparameter (spezifische Belastung (p), Gleitgeschwindigkeit (U), pU, Temperatur) mit den möglichen Lagerwerkstoffeigenschaften, die Bestimmung der Chemikalienbeständigkeit des Lagerwerkstoffs gegenüber ggf. vorhandenen Flüssigkeiten oder Gasen, die Einschätzung der Trockenlagerlebensdauer bei Verwendung der tatsächlichen Betriebsparameter oder, wenn es sich um eine geschmierte Anwendung handelt, die Einschätzung der Schmierbedingungen (Grenzschmierung, Mischfilmschmierung, hydrodynamische Vollfilmschmierung). Diese technische Überprüfung sollte bestätigen, dass das Gleitlager die Betriebsanforderungen an die Lagerleistung erfüllt hat.  Ist dies nicht der Fall, kann das bedeuten, dass der ausgewählte Gleitlagerwerkstoff der Grund für den Lagerschaden war, was in weiteren Untersuchungen der schadhaften Gleitlager und Komponenten zu prüfen ist.

Allein diese beiden Schritte können die Frage nach dem Lagerschaden bereits zufriedenstellend beantworten oder Hinweise darauf geben, dass eine Strategie für eine präzisere dimensionale Vermessung und/oder Werkstoffanalyse nötig ist, wobei vielfältige zerstörungsfreie und zerstörende Prüfmethoden zum Einsatz kommen sollten, wie:

  • ein Koordinatenmessgerät (CMM)
  • das Messen der Oberflächentextur
  • akustische Erosionstests
  • die dynamische Differenzkalorimetrie (DDK)  zur Überwachung von Schmelz- und Kristallisationsfällen sowie den Glasübergangstemperaturen  Tg
  • die thermogravimetrische Analyse (TGA) zur Bewertung der thermischen Stabilität eines Werkstoffs
  • die energiedispersive Röntgenspektroskopie (EDS, EDX, oder XEDS) , um zu bestimmen, welche chemischen Elemente in einer Probe vorhanden sind und ihre relative Häufigkeit zu bewerten
  • Werkstoffhärteprüfungen
  • Zug/Druckversuche
  • Dreikörperverschleißprüfungen
  • Prüfungen der Korrosionsbeständigkeit

Bericht erstellen: 

  • Ob wir nur eine Basis-Analyse oder zusätzlich eine erweiterte Analyse durchführen, der letzte Schritt in der Schadensanalyse ist immer die Berichterstellung.  Je nach Umfang der Analyse kann der Bericht sehr einfach oder ausführlich sein.
  • Der Bericht einer Basis-Schadensanalyse kann einfach aus Hintergrundinformationen (einschließlich der technischen Überprüfung), Sichtprüfung (ggf. einschließlich der grundlegenden Dimensionsmessungen) und Schlussfolgerungen (ggf. einschließlich Empfehlungen) bestehen.  Mehr ist eventuell nicht erforderlich, vor allem, wenn es sich um eine Routine-Schadensanalyse für eine bestimmte Kundenanwendung handelt. Eine technische Analyse kann hinzugefügt werden, wenn der Kunde weitere Einzelheiten benötigt.
  • Wenn die Basis-Analyse als Schadensanalyse nicht ausreicht, müssen Sie eine Strategie ausarbeiten, die zunächst auf zerstörungsfreie Prüf-/Messtechniken setzt und nur, wenn es zur Fertigstellung der Schadensanalyse nötig ist, auch zerstörende Prüfungen nutzt.  Je nachdem, ob eine erweiterte Analyse benötigt wird, kann der Bericht zur Stützung der Schlussfolgerungen und Empfehlungen auch die Berichte dieser zusätzlichen Analysen umfassen.

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