Sputter Lager im Einsatz bei hochbelasteten Großmotoren

Grundfunktion

Ein Sputter-Lager funktioniert grundsätzlich wie ein klassisches hydrodynamisches Gleitlager:

Zwischen Welle und Lagerschale bildet sich bei relativer Bewegung ein tragender Ölfilm. Die Welle läuft im Idealfall nicht metallisch auf der Lageroberfläche, sondern „schwimmt“ auf dem Ölfilm. Die Last wird über den hydrodynamischen Druck im Schmierfilm getragen. Kritisch sind Start, Stopp, Lastwechsel, niedrige Drehzahl, hohe Zünddruckspitzen oder Verschmutzung, weil dort Mischreibung entstehen kann.

Der Unterschied liegt also nicht im hydrodynamischen Prinzip selbst, sondern in der Oberflächentechnologie der Lagerschale

Sputtern: PVD-Beschichtungsverfahren für Lageroberflächen

Sputtern (auch Kathodenzerstäubung genannt) ist ein PVD-Verfahren, bei dem Atome aus einem festen Material durch energiereiche Argon-Ionen herausgelöst und als hauchdünne, kompakte Schicht unter Vakuum auf die Lageroberfläche aufgebracht werden. Vorab wird die Oberfläche mit Ionen gesäubert, um hohe Haftfestigkeit zu erzielen, dann entsteht durch Magnetron-Sputtern eine gleichmäßige Schicht mit höchst feinkörniger Zusammensetzung.

Das Ergebnis sind Lageroberflächen, die zur Minimierung von Reibung und Verschleiß beitragen, Betriebstemperaturen von bis zu 200 °C standhalten und auch bei Vibrationen sowie hohen mechanischen Belastungen eine hohe Lebensdauer ermöglichen können.

Wie sind Sputter Lager aufgebaut?

Sputter Lager sind mehrschichtige Verbundgleitlager, bei denen eine konventionelle Lagerbasis mit z.B. einer gesputterten Aluminiumlegierungs-Laufschicht kombiniert wird.

Ein typischer Aufbau eines Sputter Lagers vereinfacht dargestellt ist:

• Ein Stahlrücken bildet den mechanisch stabilen Träger und gibt der Lagerschale ihre Form.

• Darauf liegt das Lagermaterial (Tragschicht), meist ein Bronze- oder Aluminiumwerkstoff, die Grundtragfähigkeit und Wärmeableitung übernimmt.

• Eine dünne Diffusionssperre (z. B. Nickelschicht) kann zwischen Lagermaterial und Gleitschicht liegen, um unerwünschte Diffusion zu verhindern.

• Als oberste, hochbelastete Gleitschicht folgt die gesputterte Aluminiumlegierung – häufig Al-Sn-Legierungen im Bereich weniger Mikrometer. Diese Aluminiumschicht sorgt für hohe Tragfähigkeit, gute Fresssicherheit und ausgezeichnete Ermüdungsfestigkeit bei hohen spezifischen Belastungen.

Ein Beispiel aus der Praxis: 

Miba Sputter Lager unterstützen die Stromversorgung in Rechenzentren für Künstliche Intelligenz  

Miba Sputter Lager sichern die Stromversorgung in KI‑Rechenzentren, indem sie in hocheffizienten Gasgroßmotoren und Dieselaggregaten direkt vor Ort für zuverlässige Dauerleistung und schnelle Notstarts sorgen.  

In Gasgroßmotoren für die on‑site Stromerzeugung sichern hydrodynamische Miba Gleitlager mit Sputteroberfläche und Synthec®‑Einlaufschicht eine hohe Tragfähigkeit – je nach Auslegung bis in den Bereich von 160 MPa – und kombinieren minimale Mischreibung und hohe Verschleißfestigkeit mit schnellen Starts im Notfallbetrieb. 

So tragen Sputter Lager entscheidend dazu bei, dass KI-Daten-Center auch bei stark wachsendem Energiebedarf und Netzinstabilitäten stabil, effizient und mit bis zu 99,999 Prozent Verfügbarkeit betrieben werden können. 

Mehr dazu lesen Sie auch in unserem Jahresbericht Artikel

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Sputteranlagen von Miba Automation Systems

Neben der Lagertechnologie entwickelt und fertigt der Sondermaschinenbau Miba Automation Systems eigene Sputteranlagen für die PVD‑Beschichtung von Hochleistungsbauteilen.

Unsere Sputteranlagen werden unter anderem für die Beschichtung von Motorlagern, Getriebekomponenten und Luftfahrtteilen eingesetzt und sind auf extrem präzise, homogene Schichten im Mikrometerbereich ausgelegt.

Durch die enge interne Zusammenarbeit von Lagerentwicklung und Anlagenbau – von der Auslegung der Magnetron‑Sputterprozesse bis zur maßgeschneiderten Automatisierung – kann Miba komplette Lösungen aus einer Hand anbieten.

Auch andere Hersteller von Aluminium Gleitlagern wie KS Gleitlager setzen auf Sputteranlagen von Miba. Mehr dazu lesen Sie im MTZ Beitrag

Sputterlager für hochaufgeladene Dieselmotoren (MTZ)