HZ-20 Hochzinnaluminiumlager Hersteller

Was ist die HZ-20-Reihe?

HZ-20 ist eine Bimetall-Verbundlagerfamilie. Eine hochzinnhaltige Aluminiumlegierungsschicht (AlSn20Cu1, radial 0,2–0,5 mm) ist mit einem kohlenstoffarmen Stahlträger verbunden, und in der porösen Sintervariante eine gesinterte Kupferzwischenschicht die Ölverteilung und Wärmeableitung. Der Stahlträger trägt die mechanische und thermische Belastung; Die Aluminium-Zinn-Schicht sorgt für Anpassungsfähigkeit, Einbettbarkeit, Anti-Festfress-Verhalten und Korrosionsbeständigkeit gegenüber Schmierölen.

Da für die Arbeitsschicht keine galvanisch aufgebrachten Gleitlegierungen erforderlich sind, kann das Lager direkt in Anwendungen mit flexiblen Wellen und nachbearbeiteten Bohrungen eingesetzt werden. Der Außendurchmesser ist präzisionsbearbeitet, um einen definierten Presssitz zu gewährleisten, und die Innenbohrung kann nach der Installation nachbearbeitet werden, um sie an das für die Baugruppe erforderliche Wellenspiel anzupassen.

Produktpalette und Anwendungstauglichkeit

Zwei mitgelieferte Varianteen decken den Großteil der HZ-20-Anfragen ab. Die Auswahl hängt von der Belastungsstufe, der Schmierstrategie und davon ab, ob die Bohrung nach dem Pressen nachbearbeitet wird.

Beide Varianten haben das gleiche Legierungssystem und sind in vielen Gehäusen austauschbar. Die poröse gesinterte Sorte wird jedoch bevorzugt, wenn sie auf die Ölfilmretention ankommt, und die massive Bimetallbuchse wird bevorzugt, wenn die Bohrung vor Ort fertig bearbeitet wird.

Kritische Spezifikationen

• Arbeitsschicht: AlSn20Cu1-Aluminiumlegierung mit hohem Zinngehalt, 0,2–0,5 mm dick.
• Unterstützung: Kohlenstoffarmer Stahl für mechanische Festigkeit und Wärmeleitfähigkeit.
• Tragfähigkeit: bis zu 50 MPa im Dauerbetrieb mit Ölschmierung.
• Mechanische Werte (HZ21): Zugfestigkeit >150 MPa, Streckgrenze >90 MPa.
• Thermik: Wärmeausdehnungskoeffizient 24×10⁻⁶/K, Wärmeleitfähigkeit 50 W/(m·K).
• Härte der Legierungsschicht: HB 30–50.
• Bohrung und Gehäuse passen: Welle f7, Gehäuse H7, Wandstärke 2,4–8 mm je nach Größe.
• Compliance: Das Materialsystem erfüllt die Anforderungen der EU-Altfahrzeugrichtlinie 2000/53/EG.

Anwendungseignung und Betriebsbedingungen

HZ-20-Lager werden dort spezifiziert, wo Dauerfestigkeit, Verschleißfestigkeit und Ölkorrosionsbeständigkeit unter schwankenden Belastungen bestehen müssen. Zu den typischen Installationen gehören Haupt- und Pleuelpositionen von Verbrennungsmotoren, Kurbelwellen von Luftkompressoren, Zahnradpumpen, Schmiede- und Metallurgiemaschinen, Bergbau- und Baumaschinen, Wasserkraftwerke und Walzgerüste.

Das Material verträgt Grenzschmierbedingungen und intermittierende Ölzufuhr. Bei Fettschmierung hängt die Lebensdauer vom PV-Wert ab: Bei etwa 2,5 MPa·m/s liegt die Lebensdauer in der Größenordnung von 200 Stunden, bei 0,1 MPa·m/s kann sie über 10.000 Stunden betragen. Die Wartungsintervalle für die Schmierung betragen etwa die Hälfte der erwarteten Lebensdauer, sodass ein PV von 2,5 MPa·m/s einem Nachölen in etwa 100-Stunden-Intervallen entspricht.

Konfigurations- und Bearbeitungsoptionen

• Standard-Zylinderbuchsen mit präzisionsgefertigtem Außendurchmesser und nacharbeitbarem Innendurchmesser.
• Öllöcher, Ölnuten und Öltaschen, positioniert zum Schmierkreislauf.
• Wandstärken- und Längenkombinationen abgestimmt auf Gehäusebohrung und Wellendurchmesser.
• Alternative Trägermaterialien auf Anfrage, einschließlich Bronzeträger, Edelstahlträger und bleifreie Zusammensetzungen.
• Flansch- und Druckflächengeometrien, bei denen eine axiale Positionierung erforderlich ist.

Wir bestätigen die endgültige Geometrie anhand der Gehäusezeichnung vor der Produktion, da die Presspassung und das Bohrungsspiel nach der Installation sowohl das Laufspiel als auch die Ermüdungslebensdauer der Baugruppe bestimmen.

Qualitätskontrolle und Abnahme

Die Produktion wird von der Rohstoffauswahl bis zur Endkontrolle überwacht. Eingehende Legierungen und Stähle werden anhand der Spezifikationen geprüft, die Verbindung zwischen der Aluminium-Zinn-Schicht und dem Stahlträger wird während des Walzens und Sinterns kontrolliert und fertige Buchsen werden auf Abmessungen, Wandstärke und Oberflächenzustand geprüft. Mit Ermüdungsprüfgeräten, Verschleißsimulatoren und metallografischen Analysegeräten wird überprüft, ob die metallurgische Struktur und das Verschleißverhalten mit der qualifizierten Probe übereinstimmen.

Bei Projektlieferungen stimmen wir vor der ersten Charge die Prüfpunkte und Abnahmekriterien mit dem Kunden ab und bewahren die Prüfprotokolle auf, damit Nachbestellungen mit der ursprünglichen Freigabe verglichen werden können.

Installation, Wartung und Servicefreundlichkeit

HZ-20-Buchsen werden durch Presspassung in eine H7-Gehäusebohrung eingebaut. Der Außendurchmesser wird bearbeitet, um das erforderliche Übermaß zu erzielen. Ein zu großes Übermaß kann die Bohrung verformen, während ein zu geringes Übermaß ein Kriechen der Buchse ermöglicht. Nach dem Drücken kann die Innenbohrung auf das vorgegebene Laufspiel aufgerieben oder aufgebohrt werden, was insbesondere dann nützlich ist, wenn sich das Gehäuse bei der Montage verformt.

Die Wartung basiert auf dem Schmierintervall, das aus dem Arbeits-PV-Wert abgeleitet wird. Da die Aluminium-Zinn-Schicht Ölkorrosion widersteht, toleriert die Buchse im Vergleich zu normaler Bronze längere Intervalle zwischen dem Nachölen. Der Austausch erfolgt nach dem gleichen Einpressverfahren, und die Stahlunterlage ermöglicht das Herausziehen und Wiedereinbauen der Buchse, ohne dass das Gehäuse im normalen Betrieb beschädigt wird.

Informationen, die wir zur Konfiguration Ihrer Lösung verwenden

Um eine Konfiguration und ein Angebot zu erstellen, gehen wir von den Anwendungsdaten und nicht nur von einer Katalognummer aus. Über die folgenden Eingaben können wir Variante, Wandstärke, Schmiereigenschaften und Passage auswählen.

Verwandte Lagertypen in unserem Sortiment

Wenn sich der Arbeitszyklus von ölgeschmierten Motorbedingungen entfernt, sind andere Familien in unserem Sortiment möglicherweise besser geeignet. Bimetall-Verbundlager HZ-800 Verwendet eine Bleibronze-Auskleidung für geschmierte Industrieanwendungen, während selbstschmierende HZ-10-Lager in Positionen mit geringerer Last ohne externe Schmierung arbeiten. Wir überprüfen gemeinsam mit den Kunden den Arbeitsplatz und empfehlen der Familie, die zur Belastung, Geschwindigkeit und Schmierstrategie passt.

Häufig gestellte Fragen

Was ist die maximale Belastung für ein HZ-20-Hochzinnaluminiumlager?

Unsere HZ-20- und HZ21-Buchsen sind für eine maximale Belastbarkeit von 50 MPa im kontinuierlich ölgeschmierten Betrieb ausgelegt. Die tatsächlich zulässige Belastung hängt vom PV-Wert, der Wellenhärte und der Betriebstemperatur ab, daher bestätigen wir den Arbeitspunkt, bevor wir eine Konstruktion freigeben.

Kann die Innenbohrung nach dem Einbau bearbeitet werden?

Ja. Der Außendurchmesser ist für den Presssitz präzisionsbearbeitet und die Innenbohrung kann nach dem Einbau der Buchse nachbearbeitet werden. Dies ermöglicht die Einstellung des Laufspiels nach etwaiger Gehäuseverformung durch Pressen, die bei Motor- und Kompressorbaugruppen häufig vorkommt.

Muss die Arbeitsschicht galvanisiert werden?

Nein. Die AlSn20Cu1-Aluminiumschicht mit hohem Zinngehalt sorgt direkt für die Anti-Reibungs- und Anti-Festfress-Leistung, sodass auf der Arbeitsfläche keine verschleißfeste Legierungsbeschichtung erforderlich ist. Dies vereinfacht die Produktion und vermeidet mit der Beschichtung verbundene Prozessrisiken.

Wie oft muss das Lager nachgeschmiert werden?

Das Schmierintervall beträgt etwa die Hälfte der erwarteten Lebensdauer beim Betriebs-PV-Wert. Bei einem PV von etwa 2,5 MPa·m/s liegt die Lebensdauer in der Größenordnung von 200 Stunden, sodass ein Nachölen in Abständen von etwa 100 Stunden sinnvoll ist. Niedrige PV-Werte verlängern sowohl die Lebensdauer als auch das Intervall erheblich.

Welche Passagen werden für Welle und Gehäuse verwendet?

Die Standardpassung ist Welle f7 und Gehäuse H7, mit Wandstärken von 2,4 mm bis 8 mm je nach Bohrungsgröße. Wir bestätigen vor der Produktion die Passage und das Spiel anhand der Gehäusezeichnung.

Welche Materialien stehen für die Unterlage zur Verfügung?

Die Standardunterlage besteht aus kohlenstoffarmem Stahl. Je nach Anwendung können wir auch Bronzeträger, Edelstahlträger und bleifreie Zusammensetzungen liefern. Das Materialsystem der HZ-20-Reihe entspricht den Anforderungen der EU-Altfahrzeugrichtlinie 2000/53/EG.