20/12/2016
Door Ad Spijkers
Een grote stijging van de productiviteit bij de productie en een verhoging van de levensduur van rollagers met 250 %. Dat is het resultaat van een onderzoeksproject naar efficiëntere omgang met bronnen.
"Jaarlijks worden wereldwijd vele miljoenen rollagers toegepast, bijna altijd wanneer ergens iets moet draaien", omschrijft Dipl.-Ing. Oliver Maiß de invloedssfeer van zijn onderzoeksresultaten. "Wanneer de levensduur van een lager 2,5 maal zo lang is als tot nu toe, kan men per miljoen toegepaste rollagerszo'n 77 ton staal besparen." Ook wordt ongeveer dezelfde hoeveelheid minder CO2 gegenereerd.
Maiß is wetenschappelijk medewerker aan het Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) aan het Produktionstechnisches Zentrum van de Leibniz Universität Hannover. Het doel van zijn project is, rollagers zodanig te produceren dat ze bij productie en gebruik zo weinig mogelijk bronnen nodig hebben.
Niet slijpen maar walsen
De toename van de levensduur is daarom niet alles; deze gaat hand in hand met een tweede verbetering. De nieuwe productiemethode, die Maiß voor de productie van deze rollagers heeft geoptimaliseerd, biedt een tweede voordeel wat betreft het gebruik van bronnen.
De voor de wrijving relevante loopvlakken van de ringen worden bij Maiß namelijk niet geslepen en gehoond. In plaats daarvan bereikt hij de levensduur verhogende oppervlaktekwaliteit door het zogeheten harddraairwalsen, waarbij in een gecombineerd proces de gedraaide vlakken gelijktijdig worden gewalst.
"Door het walsen wordt de structuur zo sterk verdicht, dat hoge drukspanningen optreden die de levensduur verhogen. Tegelijkertijd kan ook de oppervlaktetopografie goed worden ingesteld", aldus Maiß. Met andere woorden: ondanks de duidelijk hogere voeding kan de oppervlakteruwheid en daarmee de rolweerstand worden verminderd. "Wanneer de stijging van de productiviteit bij 300% ligt, is de oppervlaktekwaliteit nog altijd zo'n 20% beter dan bij harddraaien zonder walsen", aldus de wetenschapper.
Samenwerkingsproject
Het onderzoeksproject, dat samen met het Institut für Maschinenkonstruktion und Tribologie (IMKT) werd uitgevoerd, behoort tot een groter geheel, namelijk het kernprogramma 'Ressourceneffiziente Konstruktionselemente', dat wordt gesubsidieerd door de Deutsche Forschungsgemeinschaft en tot eind 2017 loopt.
Aan het IMKT worden met een eigen levensduurmodel berekeningen uitgevoerd aan de eisen van de oppervlakken. Ook berekenen ze de rollagers en definiëren voor het IFW tenslotte de eisen voor de bewerking.
De eerste transferprojecten met partners uit de industrie zijn reeds gepland. Als het er met zijn onderzoek toe kan bijdragen werkelijk in relevante mate bronnen te sparen, is er het instituut veel aan gelegen de resultaten snel in de praktijk terug te zien. Partners uit de onderzoekswereld en uit de industrie zijn daarom welkom. (foto: IFW)