Font: normal mid large Print Close Bookmark

SiN₄ Zylinderrollen G0 – Serienfertigung im Submikrometerbereich. Weltweit nur bei wenigen Herstellern beherrscht.

Si3N4 Zylinderrollen G0 – als keramische Wälzkörper der höchsten industriellen Genauigkeitsklasse gefertigt, mit Rundheit ≤ 0,5 µm und Chargen-Streuung ≤ 1 µm – gehören zu den anspruchsvollsten Fertigungsdisziplinen im Präzisionsmaschinenbau. Weltweit zählen weniger als zehn Unternehmen zu den Serienherstellern. Wir sind einer davon.

Die Härte von Si₃N₄ (HV 1500) und seine Sprödigkeit machen konventionelles Schleifen unmöglich. Während Stahlrollen mit konventionellen Korund-Scheiben auf G0 gebracht werden können, erfordert Si₃N₄ diamantgebundene Schleifwerkzeuge mit definierter Kornbindung, hochsteife Maschinen mit hydrostatischen Führungen und eine aktive Prozessüberwachung im µm-Bereich.

Hinzu kommt das thermische Verhalten: Der Wärmeausdehnungskoeffizient von Si₃N₄ liegt zwar nahe an Stahl, aber die geringe Wärmeleitfähigkeit führt bei unsachgemäßer Prozessführung zu Mikrorissen in der Randzone. Die Folge: Ausschussraten jenseits der Wirtschaftlichkeit. Nur wer den gesamten Prozess – von der Rohling-Auswahl über das Sinterverfahren bis zur Feinbearbeitung – vollständig beherrscht, kann G0 in Serie liefern.


Dichte (g/cm₃)	Relative Dichte (%)	Elastizitätsmodul (GPa)	Druckfestigkeitsverhältnis (25C)	Härte HV (GPa)
3,26 ± 0,02	>99,5	300-320	40-50	16-20
Bruchzähigkeit (MPa·m^1/2)	Biegefestigkeit (MPa)	Poisson-Zahl	Längenausdehnungskoeffizient 10^-6K^-1	Webuller-Modul
6,0-9,0	600-1000	0,25	3,1-3,3	12-15
Wärmeleitfähigkeit (W·(m·K)^-1)	Spezifischer Widerstandsanteil	Korrosionsbeständigkeit	Formstabilität	Magnetisch
15-20	10¹⁸	Ausgezeichnet	Ausgezeichnet	Keine

Wir haben in den letzten fünf Jahren zweistellige Millionenbeträge in eine eigenständige Fertigungslinie für keramische Wälzkörper investiert. Dazu gehören: Hochpräzisions-Rundschleifmaschinen mit linearer Direktantriebstechnik und permanenter Werkstück-Kühlung. Diamant-Feinstschleifzellen mit automatischem Werkzeugabrichtsystem für konstante Schleifkornschärfe. Temperaturkonstante Fertigungshalle (20 °C ± 0,2 °C) zur Vermeidung thermisch bedingter Maßschwankungen. Automatisierte 100%-Messzellen mit taktiler und optischer Prüfung – jede Rolle wird vermessen, bevor sie das Werk verlässt.

grade	D_w/mm		V_{D_w}L	I_G	regulation values			▽C_ir
grade	exceed	to	max	I_G	regulation values			max
G0	-	18	1	1	-10,...,-1	0	+1,...,+5	0.3
G0	18	30	1	1	-10,...,-1	0	+1,...,+5	0.4
G1	-	18	2	1	-10,...,-1	0	+1,...,+5	0.30.4
G1	18	30	2	1.5	-10.5,...,-1.5	0	+1.5,...,+6	0.5
G2	-	18	3	1	-10,...,-1	0	+1,...,+5	0.5
G2	18	30	3	1.5	-19.5,...,-1.5	0	+1.5,...,+6	1.0
G2	30	-	3	2	-20,...,-2	0	+2,...,+6	1.5
G3	-	18	1	1	-10,...,-1	0	+1,...,+5	1.0
G3	18	30	1	2	-20,...,-2	0	+2,...,+6	1.5
G3	30	-	5	3	-24,...,-3	0	+3,...,+6	2.5

Diese Infrastruktur ist nicht von der Stange. Sie wurde spezifisch für die Herausforderung ausgelegt, sprödharte Keramik auf submikrometer-genaue Abmessungen zu bringen .

Wenn wir eine Rundheit von ≤ 0,5 µm und eine Durchmesserabweichung innerhalb einer Charge von ≤ 1 µm garantieren, dann bedeutet das für Sie: Gleichmäßige Lastverteilung im Hybridlager – keine Einzelrolle übernimmt die Hauptlast, die Lebensdauer steigt signifikant. Minimierte Schwingungen bei Drehzahlen jenseits von 30.000 min⁻¹ – entscheidend für die Oberflächengüte Ihrer gefertigten Teile. Reproduzierbarkeit über Tausende von Rollen – nicht nur die erste Rolle ist gut, sondern jede weitere aus der Charge.

Viele Hersteller können einzelne Si₃N₄-Rollen im Labor auf G0 bringen – aber scheitern an der Prozessfähigkeit (Cpk > 1,67) in der Serie. Wir produzieren mit vollständig dokumentierten Prozessen nach IATF 16949 und ISO 9001. Jede Charge durchläuft: Ultraschallprüfung des Rohmaterials auf Innenfehler. Rundheitsdiagramm nach DIN ISO 1101 – dokumentiert für jede einzelne Rolle. Härteprüfung (HV 10) zur Kontrolle des Sintergefüges.