Wälzlager - 10/01/2021
Miniatur-Präzisionslager für Dentalbohrer
In Dentalbohrern leisten Miniatur-Wälzlager Schwerstarbeit. Sie rotieren mit bis zu 500.000 Umdrehungen pro Minute, arbeiten mit sehr hoher Laufruhe und erfüllen sehr anspruchsvolle Hygieneanforderungen. Speziell für diesen Einsatzbereich bietet NSK Präzisions-Miniaturlager aus Edelstahl.
Das Werkzeug der Dentalbohrer wird pneumatisch von einem Turbinenrad angetrieben. Die beiden Lager im Kopf des Bohrers – jeweils oberhalb und unterhalb der Turbinenschaufeln – sorgen für eine stabile Führung des rotierenden Werkzeugs. Hier kommen Miniatur-Wälzlager mit einem Außendurchmesser von nur 6,35 bis 7 Millimetern zum Einsatz, die Drehzahlen von bis zu 500.000 Umdrehungen pro Minute erreichen und in der Lage sein müssen, sehr schnell zum Halt zu kommen.
Außerdem dürfen die Lager keine Mikro-Vibrationen erzeugen. Und sie müssen häufig, d.h. nach jedem Behandlungsvorgang erst gründlich gereinigt und sogar sterilisiert werden – im Regelfall mit heißer und feuchter Luft in einem Autoklav.
NSK entwickelt und fertigt seit vielen Jahren Präzisions-Miniaturlager für diese Anwendung – lange Zeit ausschließlich für den asiatischen Markt, inzwischen auch für die europäische Dentaltechnik. Dabei kommt der von NSK entwickelte Werkstoff ES1 zum Einsatz – ein Sonder-Edelstahl, der sich im Vergleich zum üblicherweise eingesetzten AISI 440C (Äquivalent nach ISO: 1.4125) u.a. durch eine deutlich gesteigerte Reinheit und Korrosionsbeständigkeit auszeichnet.
Die hohe Reinheit des ES1-Edelstahls hat positive Auswirkungen auf die Lebensdauer des Lagers, weil jede Art von Einschlüssen oder eine Unregelmäßigkeit im Gefüge Ursache z.B. für Spannungsrisse oder Abblätterungen auf der Lagerlaufbahn sein kann. Darüber hinaus steigert ES1 auch die Korrosionsbeständigkeit der Lager, deren Wälzkörper aus Hochleistungskeramik gefertigt werden. Für die Käfige kommen die Hochleistungskunststoffe PEEK oder Torlon, ein Polyamidimid (PAI), zum Einsatz.
Bei der Fertigung sämtlicher Komponenten dieser Miniatur-Präzisionslager wird höchste Genauigkeit erreicht. Das gilt für die Reproduzierbarkeit des Kugeldurchmessers ebenso wie für die Oberflächengüte (Rauheit) der Laufbahn und für die Rundheit von Laufbahn und Käfig. NSK bietet die Dentallager auch in der höchsten Genauigkeitsklasse ABEC9 (P2) an und erreicht zudem eine Sortierung des Bohrungsdurchmessers zwischen 0,0025 bis 0,00125 mm sowie 0,00125 bis 0 mm.
Die Konsequenz: NSK-Lager weisen deutlich weniger Mikro-Vibrationen und ein geringeres Geräuschlevel auf als vergleichbare Lager anderer Hersteller. Diese Eigenschaften wurden u.a. auch durch erhebliche Investitionen und Forschungsarbeiten in Bezug auf die Fertigungstechnik sowie Mess- und Prüftechnik für diese Lagergrößen und –typen erreicht.
Das NSK-Programm der Präzisions-Miniaturlager für Dentalbohrer umfasst vier Baureihen von Rillenkugellagern und Schrägkugellagern mit mehr als vierzig verschiedenen Typen und Baugrößen. Die Außendurchmesser der Lager liegen typischerweise bei 6,35 bis 7 mm; der Innendurchmesser um 3 mm bei Breiten von 2,3 bis 2,8 mm. Als Schmierstoff kommt das niedrigviskose Hochleistungsöl CF1 zum Einsatz.
Bild): Der Antrieb von Dentalbohrern ist durch Präzisions-Miniaturlager zweifach gelagert, die Drehzahlen bis 500.000 min-1 erreichen.
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