Overzicht van fouten bij lagergebruik

Een vaakgehoorde verzuchting in onze productiebedrijven is: 'Het zijn altijd die vervloekte lagers die stukgaan'. Maar vooraleer we schieten op de pianist, moeten we toch een en ander in een juiste context plaatsen. Lagers zijn met name dé werkpaarden die onze machines laten bewegen. En zoals zo vaak zijn het de werkpaarden die als eerste het gelag betalen bij eventuele problemen. Maar zelfs als het misloopt, kunnen we nog veel leren uit de oorzaak. Daarom deze leidraad: welke informatie halen we uit een lager?

DETERMINATIE FOUTEN GEEN EXACTE WETENSCHAP

Helaas is het determineren van fouten geen exacte wetenschap. De oorzaken zijn ten eerste zeer divers: foute smering, slechte montage, slechte werking van de installatie, een impact van buitenaf, oververhitting, verkeerde afstemming met de as, of zelfs een interne productiefout. Een tweede moeilijkheid is om de gevolgen hiervan correct in te schatten en terug te brengen naar een van de oorzaken. Dat vereist een zekere ervaring en kennis over hoe lagers werken. 

Roest

De combinatie van vocht en hoge temperatuur is de ideale voedingsbodem voor roest of corrosie. Corrosie manifesteert zich in de bekende roestkleurige beschadigingen. Preventie van corrosie kan door het voorkomen van contaminatie met vocht, een goede afdichting bewijst hier goede diensten.

Schilferen

Schilfering of flaking is het loskomen van kleine schilfers van het oppervlak van de kogels of van het loopvlak. Dat resulteert in een ruw en oneffen oppervlak van de component. De oorzaak kan zeer divers zijn: pure veroudering, een impact van buitenaf, overbelasting of het binnendringen van contaminaties. Ook een slechte uitlijning kan leiden tot afschilfering. Een lager met geschilferd oppervlak vervangen is niet altijd nodig, maar er moeten wel maatregelen genomen worden om de goede werking te garanderen. Het strekt tot aanbeveling om te controleren of de belasting niet te groot is, of de smeringsgraad nog voldoende is en of het lager wel goed uitgelijnd is.

Peeling

Peeling ziet er uit als kleine beschadigde vlekjes waarrond een lichte beschadiging valt te merken. Rond de vlekken kunnen er kleine microscheurtjes ontstaan. De voornaamste oorzaak is een gebrek aan goede smering, maar ook verschillen in hardheid van het materiaal in het lager en dat van andere onderdelen kan leiden tot peeling.

Inkepingen

Inkepingen of scoring is een langse snede in het oppervlak. De oorzaak is voornamelijk een excessieve belasting of een te grote voorbelasting, wat leidt tot het doorglijden van het lager in het lagerhuis. Oplossingen liggen in het nakijken van de belasting, de smering en het beter afstemmen van as en lagerhuis.

Smearing

Bij smearing zijn er op het lager meerdere kleine insnijdingen te zien, die allen dezelfde richting uitgaan. De oorzaak ligt vaak in slechte smering, waardoor het lager blijft slippen. Zeker bij toepassingen met lage belastingen en hoge snelheden is het oppassen geblazen. In bepaalde gevallen kan de temperatuur zo oplopen dat het lager vervormd kan raken.

Denting/pitting

Bij denting en pitting komen er, verspreid op het oppervlak, kleine anomalieën voor. De oorzaak is vervuiling met metalen schilfertjes. De oplossing kan erin bestaan om de smering te vervangen en de afdichting te verbeteren, zodat er geen contaminatie meer kan plaatsvinden.

Afbreken

Als er kleine stukjes afbreken op één bepaald punt, kan een te grote belasting de oorzaak zijn, maar vaak is de boosdoener hier te vinden in de behandeling van het lager voor en tijdens de plaatsing. Achterliggende oorzaken hier zijn een te ruwe behandeling of het gebruik van verkeerde montagematerialen.

Scheuren

Het scheuren van lagers duidt ontegensprekelijk op een probleem in de installatie, zoals een slechte uitlijning, een verkeerde vorm van de as of een verkeerde plaatsing. Een vervanging van het beschadigde lager dringt zich op.

Slijtage

Sommige oorzaken zijn niet te stoppen, slijtage is daar een van. Door alle aanbevelingen tijdens plaatsing, onderhoud en gebruik goed in acht te nemen, kan de levensduur aanzienlijk verlengd worden. Slijtage uit zich door steeds erger wordende schade aan kogels, loopvlak en behuizing door de voortdurende wrijving.

Creep

Bij kruip of creep ontstaat er speling tussen binnen- en buitenring door vervorming van het lagermateriaal. Creep is een vaak voorkomend natuurlijk fenomeen en hogere temperaturen en belastingen kunnen het proces versnellen.

Schade aan de lagerkooi

Bij schade aan de lagerkooi is de achterliggende oorzaak heel moeilijk te achterhalen, want zowat alle opgenoemde boosdoeners kunnen hier de dader zijn: overbelasting, verkeerde uitlijning, te hoge snelheid, plotse acceleratie, verkeerde smering, te weinig smering, te veel smering, verkeerde installatie … De oplossing voor dit probleem is dan ook niet eenvoudig aan te geven. Een diepgaand onderzoek met trillingsanalyse, olieanalyse en/of temperatuurmetingen kan soelaas bieden.

Fretting

Fretting is een donkere verkleuring die zich manifesteert op het oppervlak waar de kogels contact maken met hun loopvlak. De karakteristiek donkerbruine tot zwarte verkleuring duidt op oververhitting, veroorzaakt door te weinig smering.

Trillingsschade

Bij stilstand van het lager is er geen smeringslaag tussen de kogels en de loopbaan. Trillingen verderop in de installatie kunnen evenwel voor contact zorgen tussen beide. Hierdoor kunnen kleine partikels van het oppervlak losraken en zo schade veroorzaken in de loopbaan. Dit wordt in vakjargon aangeduid met de Engelse term 'false brinelling'. Vaak verkleurt de beschadiging onder invloed van oxidatie.

Elektrische corrosie

Een relatief recent probleem is elektrische corrosie. Als er een verliesstroom passeert door het lager, kunnen er bij overgangen tussen binnen- en buitenring vonken ontstaan. De hoge temperatuur die zo ontstaat, resulteert niet enkel in verbrande oppervlaktes, maar kan in ergere gevallen ook leiden tot vervorming van het metaal. Elektrocorrosie is vooral sinds de opkomst van frequentiegestuurde snelheidsregelaars voor motoren een groter probleem geworden. De oplossing hier ligt in het goed isoleren van de behuizing indien een lager zich in de nabijheid van een dergelijke component bevindt. De schade hangt af van de stroomsterkte, de duur van de blootstelling, de belasting, de rotatiesnelheid en de smering. Elektrocorrosie en schade door trillingen zijn moeilijk van elkaar te onderscheiden.

Het doel van het smeren is tweeërlei: enerzijds het beperken van wrijving, anderzijds het verhinderen van slijtage. Velen stellen zich de vraag naar het beste smeermiddel: vet of olie. Door het meer vloeibare karakter van olie worden er meer eisen gesteld aan de afdichting van de behuizing, maar het bezit wel betere warmteafvoerende eigenschappen. 

Grosso modo wordt er voor vet geopteerd als de temperatuur en snelheid van het lager binnen normale omstandigheden werken. Als de snelheid of werkomstandigheden het gebruik van vet uitsluiten, is olie het aangewezen smeermiddel.