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Verfahren zur Herstellung von porösen, selbstschmierenden Gleitkörpern auf Eisenbasis
Bei der Herstellung von selbstschmierenden Lagern aus Bronze oder anderen Lagermetalllegierungen ist man von feinen Metallpulver ausgegangen, welche nach Zusatz von Graphit zusammengepresst und zusammengesintertwurden. Diese Lager wurden mit Öl getränkt, sie erwiesen sich jedoch als nicht vollständig selbstschmierend, weil zufolge der Feinheit der Poren und der damit verbundenen Kapillarkräfte das Öl nicht mit genügender Leichtigkeit an die Gleitflächen herangebracht werden kann. Man hat daher gröbere Metallpulver verwendet, beispielsweise Metallspäne und durch Auswahl der Körnung einen Verband mit einem entsprechend gröberen Porensystem geschaffen. Auch diese Lagerkörper wurden nach dem Sintern mit Öl getränkt.
Dabei hat man auch bereits kolloidalen Graphit als Zusatz zum Imprägnieröl sowie Wasser an
Stelle von Öl als Dispersionbmittel für den
Graphit vorgeschlagen.
Um höhere Festigkeiten besonders für stärker beanspruchte Lager zu erzielen, ist man von den porösen Sinterlagern auf Lagermetallbasis auf solche auf Eisenbasis übergegangen. Auch hier wurde versucht, durch Beigabe von Graphit zum
Eisenpulver zu einem Eisen-Graphit-Verband zu kommen, der die selbstschmierenden Eigen- schaften des Graphits ausnützt.
Bei der Herstellung graphithaltiger Gleitkörper auf Eisenbasis durch Sinterung ist es jedoch wegen der hohen Sintertemperaturen schwer zu vermeiden, dass sich der grösste Teil des Graphits mit dem Eisen zu Karbid verbindet und so als schmierender Bestandteil des fertigen Gleitwerk- stoffes ausfällt. Es ist zwar erwünscht, dass der
Graphitkohlenstoff bis zu einem gewissen Ausmass zur Perlitbildung herangezogen wird, weil sich dadurch die Festigkeit des Gleitwerkstoffes er- höht, doch gelingt es nur unter genauer Beob- achtung von Fall zu Fall empirisch festgelegter
Herstellungsbedingungen, insbesondere der Sinter- bedingungen, die Reaktion zwischen Eisen und
Kohlenstoff auf das gewünschte Ausmass si beschränken.
Der Sinterungsprozess wird bezüglich seiner Überwachung wesentlich einfacher, wenn der gesamte zugemischte Graphitkohlenstoff zur
Perlitbildung herangezogen wird. Wenn man auf die Erhaltung des Graphits beim Sinter- vorgang keine Rücksicht zu nehmen braucht, können durch entsprechende Intensivierung der Sinterbedingungen auch Sinterkörper wesentlich höherer Festigkeit hergestellt werden.
Um bei solchen Erzeugnissen nicht auf die ausgezeichneten Schmiereigenschaften des Graphits, die sich besonders bei Mangelschmierung auswirken, verzichten zu müssen, wird der fertige, praktisch schmiergraphitfreie Sinterkörper in an sich bekannter Weise mit einer Suspension von feinstem Graphit in einem flüssigen Schmiermittel, wie Öl, Wasser-Öl- emulsion, Wasser od. dgl. imprägniert.
Die Imprägnierung mit solchen Suspensionen erfolgt gerade bei graphitfreien Eisensinterkörpern besonders leicht und gleichförmig, d. h. der Sinterkörper wird nicht nur mit dem Dispersionsmittel gleichmässig durchtränkt, sondern auch das suspendierte Schmiermittel verteilt sich gleichmässig auf das ganze Porensystem.
Hingegen übt das Porensystem von graphithaltigen Lagerkörpern bei der Imprägnierung mit Suspensionen eine Filterwirkung aus, indem der suspendierte Graphit von dem in den Poren befindlichen Graphit zurückgehalten wird, so dass seine Verteilung mehr auf die Randgebiete des zu imprägnierenden Körpers beschränkt bleibt.
Die Imprägnierung erfolgt wie üblich im
Vakuum oder bei erhöhter Temperatur, z. B. über 1000 C.
An Stelle oder zugleich mit dem Graphit können dem Imprägniermittel auch Blei oder ähnliche weiche Metalle in feinst verteilter Form zugemischt werden. Die Herstellung der Im- prägniermischung erfolgt in diesem Falle so wie bei der Herstellung der Graphitsuspension durch
Feinmahlen zusammen mit der Schmierflüssigkeit in Kugelmühlen od. dgl., gegebenenfalls unter
Zusatz eines Netzmittels.
Zweckmässig ist es, die durch Vermahlung hergestellte Suspension vor dem Tränken des
Werkstoffes so lange absitzen zu lassen, bis die gröberen Anteile der festen Stoffe sedimentiert haben. Die Teilchengrösse der suspendierten festen Schmiermittel muss nämlich so gewählt werden, dass der obere Grenzwert der Teichen- durchmesser nicht mehr als etwa 1'100 des mitt- leren Porendurchmessers des porösen Werk- stoffes beträgt.
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Trotz der geringen Gehalte an Graphit, Blei oder ähnlichen schmierenden, festen Stoffen bildet sich an den Gleitflächen, beispielsweise an der Welle, schon nach kurzer Laufzeit ein entsprechender Spiegel, der die Gleitflächen im Falle von Mangelschmierung weitgehend schützt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von porösen, selbstschmierenden Gleitkörpern auf Eisenbasis, die mit einer Suspension feinster fester Schmierstoffe in einem flüssigen Schmiermittel, z. B. mit einer Graphit-Öl-Suspension getränkt sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein von schmierenden Bestandteilen freier, insbesondere graphit-und bleifreier Eisensinterkörper mit der Suspension, gegebenenfalls in Gegenwart eines Netzmittels, getränkt wird.