Magnetrührer-Anwendungen
Keramische Gleitlager für Magnetrührer
KERAMISCHE GLEITLAGER
Keramische Gleitlager sind Schlüsselkomponenten von Magnetrührern. Sie laufen mediengeschmiert in direktem Kontakt mit dem Rührgut. Die Lager sind chemisch aggressiven Flüssigkeiten, Pasten und Reinigungsmitteln schonungslos ausgesetzt.
Lagerzapfen und Lagerring werden aus unterschiedlichen Keramikwerkstoffen ausgeführt. Das statische, robuste Innenlager aus Zirkonoxid ist an der Tankplatte des Behälters befestigt und das rotierende Außenlager aus Siliziumcarbid ist im Rührkopf integriert. Das Innenlager aus schlagzähem Zirkonoxid ist deutlich widerstandsfähiger gegen Stöße, wie sie bei Montagearbeiten auftreten können. Die hochglanzpolierten Gleitflächen des Siliziumkarbid und Zirkonoxid verfügen über extrem hohe Abriebfestigkeit und exzellente Gleiteigenschaften.
Dank unserer umfangreichen mechanischen Bearbeitungsmöglichkeiten können wir hochpräzise Oberflächen erzeugen, die sich durch minimale Reibung während des Betriebs und reduziertes Bruchrisiko auch im Falle eines Trockenlaufs auszeichnen.
Kombination aus Zirkonoxid FZM und Siliziumkarbid StarCeram© S
- Zirkonoxid (FZM) wird wegen seiner hohen Schlagfestigkeit (hohe Elastizität/niedriges E-Modul) verwendet
- Siliziumkarbid (SSiC) wird wegen seiner Härte und Verschleißfestigkeit verwendet
Warum Keramik?
Keramische Lager gehören zu den wichtigsten Teilen im Rührer:
- Direkter Kontakt mit dem hochwertigen Produkt (Produkt geschmiert)
- Einwirkung von Reinigungschemikalien und Temperaturwechsel
Wesentliche Vorteile
- Korrosions- und Abriebfestigkeit gegenüber gemischten Medien
- Kein Abrieb von Metallteilen
- Biokompatibilität: Einhaltung der FDA-Vorschriften und für die pharmazeutische und biotechnologische Industrie erforderliche USP Klasse VI-Zertifizierung
- Gute Thermoschockbeständigkeit CIP/SIP möglich (ortsgebundene Reinigung und Sterilisation)
- Perfekte Oberflächenbeschaffenheit und -qualität Ra < 0,5 μm
- Keine Produktrückstände oder Bakterienwachstum
- Geringe Scherkräfte (Partikelabrieb unterhalb der Nachweisgrenze)
- Minimierte Reibungskraft
- Notlaufeigenschaften
- Enge Toleranzen für perfekte Passgenauigkeit zwischen den Lagern (bis zu 5 μm)
- Einfache Konstruktion verhindert Produkteinschlüsse (keine Produktablagerungen zwischen den Lagerflächen)
- Einfache Wartung - keramische Lagerteile können vom Anwender vor Ort ausgetauscht werden
Unsere Stärken
- Erfolgreich in der Anwendung bewährt
- Beide Keramikmaterialien aus einer Quelle
- Hochpräzise Schleiftechnologien
- Metall-Keramik-Verbindungen oder Gewinde in Keramiken möglich
Materialeigenschaften
| Eigenschaften | Einheit | StarCeram© S | Metall | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Hauptkomponenten | - | ZrO2, MgO | SiC | Rostfreier Stahl | |
| Eigenschaften des Mikrogefüges | |||||
| Dichte | g/cm³ | ≥ 5,70 | 3,16 | 7,8 | |
| Offene Porosität | Vol. % | 0 | 0 | 0 | |
| Wasseraufnahme | % | 0 | 0 | - | |
| Mittlere Kristallgröße | μm | 50 | - | - | |
| Mechanische Eigenschaften | |||||
| Härte (DPH/HRC) | GPa | 10,7 | 23 | 61 | |
| Druckfestigkeit | MPa | 2000 | - | 1700 | |
| Biegefestigkeit σm | MPa | 500 (DIN EN 843-1) | 450 | 2300 | |
| Elastizitätsmodul (E-Modul) | GPa | 185 (statisch) | 440 | 210 | |
| Poissonzahl | - | 0,3 | 0,17 | 0,3 | |
| Bruchzähigkeit KIc | MPa*m0,5 | 6,3 (SEVNB) | 2-3 | - | |
| Thermische Eigenschaften | |||||
| Max. Betriebstemperatur | °C | 900 | 1400 | 120-280 | |
| Spezifische Wärme 20 °C | J/(kg*K) | 400 | 670 | 502 | |
| Wärmeleitfähigkeit | W/(m*K) | 3 | 200 | 45 | |
| Wärmeausdehnungskoeffizient 20-300 °C | 10-6/K | 10,6 | 4,4 | 12 | |
| Elektrische Eigenschaften | |||||
| Spezifischer elektrischer Widerstand 20 °C | Ω•cm | 1010 | 108 | 10-6 | |
| Typische Farbe | - | gelb | schwarz | - |
Beispiele
Außenlager aus Siliziumkarbid StarCeram© SSiC, Innenlager aus Zirkonoxid FZM
Keramik durch Schrumpf-Passung in Metallgehäuse integriert
Innenlager auf der Tankplatte
Rührer aus Aluminiumoxid