Edelstahl, Keramik-Hybrid oder Vollkeramik Kugellager für Fidget Spinner? Was ist besser?




Fidget Spinner Kugellager
Fidget Spinner Kugellager

Kugellager sind das Herz unserer Fidget Spinner. Ohne ein solches Kugellager würden sich unsere kleinen Fidget Toys keinen Millimeter drehen.

Der Körper eines Spinners bestimmt seine Optik, aber das zentrale Kugellager ist dafür verantwortlich wie leichtläufig und wie lange sich der Spinner dreht.
Deshalb ist es kein großes Wunder, dass es bei Diskussionen rund um Hand Spinner immer wieder um diese kleinen beweglichen Teile geht.

Bei der Auswahl des richtigen Kugellagers ist neben der Größe und dem Typ das Material der entscheidende Punkt. Denn das Material, aus dem das Kugellager besteht, bestimmt maßgeblich seine Leistung und seine jeweiligen Eigenschaften.

Grundsätzlich gibt es, was das Material angeht, drei verschiedene Arten von Kugellagern. Nämlich Edelstahl, Keramik-Hybrid und Vollkeramik Kugellager. Alle drei Arten können in Fidget Spinnern betrieben werden.

Aber für welches Kugellager soll man sich nun entscheiden, wenn man einen Fidget Spinner selber bauen möchte? Welches Kugellager soll man sich kaufen, wenn man das Lager eines bereits vorhandenen Spinners austauschen möchte?

Fragen über Fragen.

Aus diesem Grund wollen wir uns in diesem Artikel einmal die verschiedenen Optionen anschauen und deren jeweilige Vor- und Nachteile besprechen.

Edelstahl Kugellager

Am häufigsten sind wohl Kugellager aus Edelstahl anzutreffen. Bei diesen Kugellagern sind in der Regel sowohl die Kugeln, der Käfig (sofern vorhanden) und auch die Ringe (Innenring und Außenring) aus Edelstahl.

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Edelstahl Kugellager gehören zu den preiswertesten Sorten ihrer Art. Das bedeutet aber nicht, dass diese Kugellager schlechter wären. Schauen wir uns die Vor- und Nachteile von Edelstahl Kugellagern an:

Vorteile von Edelstahl Kugellagern

  • Geringe Lautstärke
  • Geringe Kosten
  • Sehr breites Angebot

Nachteile von Edelstahl Kugellagern

  • Potentiell wohl die geringste Drehzeit
  • Anfällig für Magnetismus
  • Niedrige Beständigkeit gegen Korrosion

Keramik-Hybrid Kugellager

Keramik-Hybrid Kugellager werden von einigen Fidget Spinner Fans als die perfekten Kugellager für Spinner bezeichnet. Genauso wie bei Edelstahl Kugellagern bestehen hierbei die Ringe und der Käfig aus Edelstahl, während die Kugeln aus Keramik, bzw. Siliciumnitrid (Si3N4 ) bestehen.

Siliciumnitrid, das eine hohe Festigkeit aufweist, wird als Sonderwerkstoff gerne in der Lagertechnik für Hybridlager und Vollkeramiklager (Wälzkörper und Laufringe aus Si3N4) eingesetzt.

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Durch die hohe Festigkeit der Kugeln werden die Edelstahlringe (Rinnen) eines Keramik-Hybrid Kugellager sauber gehalten und somit gewissermaßen „poliert“. Das kann dazu führen, dass mit fortschreitender Nutzung die Drehzeit länger wird, so lange die Lager sauber gehalten werden.

Hält man sich diese Eigenschaften vor Augen, dann kann man schnell nachvollziehen, warum Keramik-Hybrid Kugellager in Fidget Spinnern so beliebt sind.

Vorteile von Keramik-Hybrid Kugellagern

  • Weisen die potentiell längste Drehzeit auf
  • Verbesserte Laufeigenschaften
  • Leiser als Vollkeramik Kugellager

Nachteile von Keramik-Hybrid Kugellagerm

  • Manche User beschreiben diese Lager als lauter als Edelstahl Kugellager
  • Unter feuchten Bedingungen anfällig gegen Korrosion
  • Anfällig für Magnetismus

Vollkeramik Kugellager

Bei Vollkeramik Kugellagern besteht das komplette Lager aus Keramik, bzw. aus Siliciumnitrid (Si3N4 ) oder auch aus Zirconiumdioxid (ZrO2).

Das bedeutet also, dass nicht nur die Kugeln aus diesem Material bestehen, sondern auch der Käfig und die Ringe. Vollkeramik Kugellager weisen beim spinnen oft eine ganz besondere Charakteristik auf, die man entweder mag oder nicht mag.

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  • Keramik ist härter als Stahl (70 HRC) und kann so wesentlich höhere Lasten und Umdrehungen aufnehmen: Dynamische Tragzahl bei +20°C: 2.255 kN / Statische Tragzahl bei +20°C: 0.882 kN, Drehzahl bis 10.000 U/min / Lagerluft: C3 (erhöhte Lagerluft)
  • Wartungsfrei mit nichtschleifenden LL-Dichtscheiben für Schutz gegenüber Staub- und Schmutz sowie einem PEEK Käfig für die Kugeln.

Vorteile von Vollkeramik Kugellagern

  • Keine Korrosion, da kein Metall
  • Manche User beschreiben ein angenehm tastbares Feedback beim spinnen
  • Nicht anfällig für Magnetismus, da kein Metall

Nachteile von Vollkeramik Kugellagern

  • Manche User berichten von erhöhter Lautstärke
  • Manche User beschreiben diese Lager als nicht so laufruhig
  • Manche User beschreiben ein eher grobes tastbares Feedback beim spinnen
  • Potentiell bruchanfällig bei stürzen

Was gibt es bei Kugellagern für Fidget Spinner noch zu beachten?

Nun wissen wir also, welche Eigenschaften die unterschiedlichen Materialien bei Kugellagern für Fidget Spinner haben. Aber neben dem Material gibt es noch weitere Punkte, auf die man bei Kauf achten sollte.

Größe

Möchtest du das Kugellager eines vorhandenen Spinners austauschen, dann musst du natürlich die Größe dieses Lagers wissen. In meinem Artikel über das Reinigen und Reparieren von Fidget Spinnern habe ich bereits beschrieben, wie du diese Größe ermittelst.

Die gängigste Größe bei Kugellagern für Fidget Spinner ist die Größe 608. Diese Größe weist die folgenden Maße auf:

Typ 608 Kugellager Maße

  • Außendurchmesser: 22 Millimeter
  • Innendurchmesser: 8 Millimeter
  • Breite: 7 Millimeter

Typ

Auch auf den Typ, bzw. die Eigenschaften von Kugellagern bin ich in dem oben erwähnen Artikel bereits eingegangen. Deshalb mache ich es an dieser Stelle kurz.
Hinter der Größenbezeichnung, in diesem Fall 608, befinden sich meistens noch Buchstaben, welche den Typ, bzw. die Eigenschaften des Kugellagers beschreiben.

Diese Buchstaben haben folgende Bedeutung:

  • Z = einseitige Abdeckung des Lagers (Stahlblechscheibe)
  • ZZ= beidseitige Abdeckung des Lagers (Stahlblechscheibe)
  • RS = einseitige Abdeckung mit Gummidichtscheibe
  • 2RS = beidseitige Abdeckung mit Gummidichtscheibe

Für das zentrale Lager unserer Finger Spinner möchten wir in der Regel offene oder RS / 2RS Kugellager haben. Wenn wir die Kugellager als Gewichte in den Flügeln einsetzen möchten, dann ist es relativ egal, welche wir dazu verwenden. Für diesen Zweck werden aber meist geschlossene ZZ Kugellager verwendet.

ABEC

Die letzte wichtige Eigenschaft ist die ABEC Norm. Auch diese Norm findet man oft direkt auf die Kugellager aufgedruckt oder eingestanzt. Hierbei handelt es sich um eine Angabe aus der ABEC-Skala, in der Toleranzklassen für die Fertigung von Kugellagern festgelegt werden. Diese ABEC-Skala führt nur ungerade Zahlen und ist in die folgenden Normen eingeteilt:

ABEC 1, ABEC 3, ABEC 5, ABEC 7, ABEC 9 und ABEC 11

Die Abkürzung ABEC bedeutet übrigens „Annular Bearing Engineering Committee (ABEC)„. Dieses Komitee ist ein Fachausschuss der Vereinigung der amerikanischen Wälzlagerhersteller.

Aber was bedeuten diese Bezeichnungen denn jetzt? Nun, das ist eigentlich ganz einfach. Die ABEC Norm zeigt die Messtoleranzen bei Kugellagern an. Je höher die angegebene Zahl, desto höher ist wahrscheinlich die Genauigkeit des Kugellagers. Demnach ist es also wahrscheinlicher, dass ein ABEC 9 Kugellager präziser ist, als ein ABEC 3 Kugellager.

Dieses höhere Genauigkeit spiegelt sich auch oft im Preis wider. Wer also ein Kugellager mit der geringsten Messtoleranz haben möchte, muss sich ein ABEC 11 Kugellager kaufen. Umgekehrt weist ein ABEC 1 Kugellager die größte Messtoleranz auf.

Grob gesagt wird also eine höhere ABEC Zahl mit einer höheren Qualität des Kugellagers verbunden.

Nun muss man jedoch beachten, dass solche Skateboard Kugellager natürlich für ganz andere Belastungen und Anforderungen hergestellt werden, als wir diese in unseren Fidget Spinnern haben. Entsprechend scheiden sich die Geister bei der Frage, ob die ABEC Norm bei Fidget Spinnern überhaupt eine Rolle spielt. Es gibt sogar Stimmen die behaupten, dass diese Norm noch nicht einmal in Skateboards oder Roller Skates eine Rolle spielen würde.

Aber selbstverständlich schadet es nicht, die verschiedenen Bezeichnungen auf Kugellagern grob zu kennen. Inbesondere dann, wenn man sich selber einen Finger Spinner bauen, oder wenn man Kugellager von Fidget Spinnern austauschen möchte.