Kaltverschweißung

Was ist Kaltverschweißung?

Kaltverschweißung ist eine Form des Adhäsionsschadens an Wälzlagern. Reißt der trennende Schmierfilm zwischen Wälzkörper und Laufbahn ab, kommen die metallischen Oberflächen direkt in Kontakt. An den hochbelasteten Berührungspunkten verschweißen die Werkstoffe miteinander und reißen bei der weiteren Bewegung sofort wieder auseinander. Dabei wird Werkstoff von einer Fläche auf die andere übertragen.

Der Begriff Kaltverschweißung betont, dass keine äußere Wärmequelle erforderlich ist. Die Verbindung entsteht allein durch Adhäsion im engen Metallkontakt unter Druck. An den Kontaktpunkten selbst kann dabei kurzzeitig erhebliche Reibungswärme entstehen, weshalb das Schadensbild manchmal Anlaufspuren zeigt.

Wie entsteht Kaltverschweißung?

Der gemeinsame Nenner aller Ursachen ist ein nicht tragfähiger Schmierfilm. Wo der Schmierstoff die Flächen nicht mehr trennt, droht Metallkontakt.

• Mangelschmierung: Zu wenig Schmierstoff oder ein gealterter, verharzter Schmierfilm reicht nicht mehr aus, um die Flächen zu trennen
• Schlupf der Wälzkörper: Bei zu geringer Last oder zu hoher Drehzahl rollen die Wälzkörper nicht sauber ab, sondern gleiten. Der gleitende Kontakt baut den Schmierfilm ab
• Falsche Vorspannung: Zu geringe Vorspannung begünstigt Schlupf, zu hohe Vorspannung treibt die Temperatur und damit den Schmierfilmabriss
• Ungeeigneter Schmierstoff: Eine zu niedrige Viskosität für die Betriebsbedingungen erzeugt einen zu dünnen Film

Schadensbild

Kaltverschweißung hinterlässt aufgeraute, ungleichmäßige Oberflächen. Statt einer glatten, glänzenden Laufbahn zeigen sich übertragene Werkstoffstellen, Materialausrisse und teils verfärbte Bereiche. In Laufrichtung können sich Schmierspuren und Aufwürfe bilden.

Im Betrieb äußert sich der Schaden über erhöhte Reibung, ansteigende Temperatur und einen raueren Lauf. Da Schlupf und Schmierfilmabriss sich gegenseitig verstärken, schreitet ein einmal begonnener Adhäsionsschaden oft schnell fort.

Diagnose und Konsequenz

Kaltverschweißung lässt sich von Ermüdungsschäden wie Pitting durch das Schadensbild unterscheiden. Während Pitting saubere Ausbrüche zeigt, ist die kaltverschweißte Laufbahn flächig aufgeraut und trägt übertragenen Werkstoff. Eine sichere Bewertung gelingt bei der Demontage.

Wichtig ist, die Ursache zu klären, denn ein bloßer Lagertausch ohne Behebung von Schlupf oder Schmierungsproblem führt zum gleichen Schaden am neuen Lager. Eine Spindel-Diagnose prüft Schmierung, Vorspannung und Betriebsbedingungen und schafft die Grundlage für eine dauerhafte Lösung.