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Miniaturlager

Was sind Miniaturlager?

Miniaturkugellager sind sehr kleine Rillenkugellager mit hoher Präzision. Sie sind für spezielle Anwendungsfälle geeignet, in denen es auf Genauigkeit und höchste Zuverlässigkeit ankommt und ermöglichen zusätzlich sehr hohe Drehzahlen bei einer geringen Geräuschentwicklung. Ihre Bohrungsdurchmesser beginnen unter einem Millimeter, die Außendurchmesser unter drei Millimeter. Die Präzisions-Miniaturkugellager gibt es in verschiedenen Ausführungen, offen oder abgedichtet, mit verschiedenen Dichtungsvarianten, nicht geschmiert oder lebensdauergeschmiert und in verschiedenen Werkstoffen. Einsatzbereiche von Miniaturlagern sind in der Feinwerktechnik, Messtechnik, Elektrotechnik, Mikroelektronik und der Luft- und Raumfahrttechnik oder in Geräten der Medizin- und Dentaltechnik.

Welche Miniaturlager gibt es?

Miniatur-Radialrillenkugellager gibt es mit zylindrischen Außenmantelflächen, mit Flansch am Außenring, als Axialrillenkugellager und als zweireihige Schrägkugellager. Miniaturkugellager mit Flansch lassen sich einfach, sicher und kostengünstig axial positionieren. Miniaturlager sind in metrischen oder zölligen Maßen verfügbar. Neben Miniatur-Radialrillenkugellagern gibt es

  • Miniatur-Spindelkugellager
  • Miniatur-Sonderlager nach Ihren Anforderungen (von Laufrollen bis zum Superduplex)
  • Dentallager
  • Modellstrahlturbinenlager
  • und komplette Miniatur-Lagereinheiten

Höher belastbar als gleich große, käfiggeführte Miniatur-Kugellager sind vollkugelige Varianten ohne Käfig und mit größtmöglicher Kugelanzahl.

Wo werden Miniaturlager eingesetzt?

Präzisions-Miniaturkugellager werden vielfach im Bereich der Mechatronik- und Semiconductor-Industrie eingesetzt. Sie sind in der Feinwerktechnik, in Elektrokleingetrieben/-motoren, Büromaschinen, in der Messtechnik, Elektrotechnik, Mikroelektronik, der Luft- und Raumfahrttechnik oder in Geräten der Medizintechnik- und Dentaltechnik nicht mehr wegzudenken. Überall wo zunehmende Miniaturisierung mit steigenden Anforderungen wie Belastbarkeit, Präzision, Lebensdauer und Zuverlässigkeit einhergeht, braucht es exakt abgestimmte Miniaturlager.

Welche Werkstoffe gibt es bei Miniaturkugellagern?

In den Standardausführungen wird durchhärtender Chromstahl (100Cr6) als Werkstoff für Ringe und Kugeln verwendet. Die Käfige sind aus Stahlblech, Polyamid oder Hartgewebe. Für korrosionsfördernde Umgebungen gibt es Miniatur-Kugellager aus hochlegierten Edelstählen.

  • Miniaturkugellager aus Chromstahl: Chromstahl ist günstig und verschleißfest. Die Präzisionslager halten verhältnismäßig hohen Traglasten stand und sind standardmäßig einsetzbar bei Temperaturen von ca.  -30° bis kurzzeitig +120 °C, mit Kunststoffdichtungen dauerhaft bis ca. +100 °C.
  • Miniaturkugellager aus Edelstahl: sind hygienisch, korrosionsbeständig, können mit Lebensmittelfett geschmiert werden, bieten hohe Traglasten, sind ebenfalls magnetisch (dadurch nicht mittels Magnettest von Chromstahllagern zu unterscheiden) und zulässig für einen Temperaturbereich wie die Lager aus Chromstahl Spezielle Ausführungen, z.B. mit größerer Radialluft, besonderen Schmierstoffen oder Beschichtungen und Dichtungen können auch in wesentlich weiteren Temperaturbereichen betrieben werden.
  • Hybridlager mit Kugeln aus Keramik, Ringe: Edelstahl oder Chromstahl. Diese Lager haben einen geringeren Verschleiß und sind leichter als Lager gleicher Größe mit Stahlkugeln. Hybridlager halten höheren Drehzahlen stand und ihre Keramikkugeln wirken stromisolierend.
  • Miniatur-Kugellager aus Keramik: Durch ihre hohe Härte sind die Miniaturlager äußerst beständig gegen Verschleiß, Korrosion und sehr langlebig. Sie sind leichter als gleich große Stahllager, sind stromisolierend und nicht magnetisch. Die Temperaturbeständigkeit bei Keramik-Miniaturkugellagern reicht mit einem Käfig aus PTFE bis ca. +200 °C, mit einem Käfig aus PEEK bis ca. 240 °C. Mit ihren sehr guten Notlaufeigenschaften eignen sie sich für den Trockenlauf. Allerdings schränkt der geringe Wärmeausdehnungskoeffizient gegenüber metallischen Werkstoffen die Verwendung bei schwankenden Temperaturen stark ein, da die Umgebungsbauteile i.d.R. nicht ebenfalls aus Keramik, sondern Stahl und/oder Aluminium sind und es dadurch zu Passungsproblemen kommt. Daher sind auch heute noch Hybridlager bei extremen Bedingungen in den meisten Fällen das Mittel der Wahl.

Welche Varianten von Dichtungen gibt es für Miniaturlager?

Miniaturlager werden in verschiedenen Dichtungsvarianten angeboten. Abgedichtete Miniaturlager sind auch lebensdauergeschmiert. Nicht geschmierte, offene Lager ohne Dichtung sind konserviert. Dichtungsvarianten:

  • mit berührungsfreien Metalldeckscheiben (findet am häufigsten Verwendung)
  • mit schleifenden Dichtscheiben aus NBR (von -30°C bis 120°C) oder Viton (von -20°C bis 230°C) mit Kontakt zum Innenring für verbesserte Dichtwirkung (Reibmoment jedoch erhöht)
  • mit berührungsfreien, reibungsarmen Dichtungen aus NBR (von -30°C bis 120°C) oder Viton (von -20°C bis 230°C)
  • mit glasfaserverstärkter, schleifender Teflondichtung, geringere Reibmomenterhöhung, für Temperaturen bis 300°C

Exakte Wahl damit alles passt

In der Konstruktion muss bei Miniaturlagern auf die genaue Passung geachtet werden. Die sehr dünnwandigen Ringe der Lager stellen höchste Ansprüche an die Genauigkeit der Umgebungsbauteile. Bei der Konstruktion von Miniaturkugellagerungen werden eher leichtere Passungen gewählt als im größeren Abmessungsbereich und Passungen mit starkem Übermaß vermieden. Um Festsitze zu erreichen, können die entsprechenden Lagerringe auch mit anaeroben Klebstoffen befestigt werden. Hier bitten wir jedoch, Rücksprache mit unseren Spezialisten zu halten, weil hier einige Punkte beachtet werden müssen.

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