AT519398B1

AT519398B1 - Verfahren zur Herstellung einer Taumelscheibe

Info

Publication number: AT519398B1
Application number: ATA51107/2016A
Authority: AT
Original assignee: Miba Sinter Austria Gmbh
Priority date: 2016-12-06
Filing date: 2016-12-06
Publication date: 2019-05-15
Also published as: US20180154449A1; US10792733B2; CN108150379B; AT519398A1; DE102017011042A1; BR102017025912B1; CN108150379A; BR102017025912A2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Taumelscheibe (5) für einen Taumelscheibenverdichter (1) mit einem Taumelscheibengrundkörper (8), der aus einem Sinterwerkstoff besteht, der aus einem Eisenbasissinterpulver hergestellt ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung der Taumelscheibe (5). Die Oberfläche (9) des Taumelscheibengrundkörpers (8) ist gehärtet, wozu die Oberfläche (9) des Taumelscheibengrundkörpers (8) nitriert oder karbonitriert oder aus der Sinterhitze mit einer Abkühlgeschwindigkeit von mehr als 2 °C/s abgekühlt ist.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Taumelscheibe für einen Taumelscheibenverdichter, wobei die Taumelscheibe einen Taumelscheibenkörper aufweist, der aus einem oder mehreren Sinterpulvern nach einem pulvermetallurgischen Verfahren aus einem Eisenbasissinterpulver hergestellt wird.

[0002] Weiter betrifft die Erfindung eine Taumelscheibe für einen Taumelscheibenverdichter mit einem Taumelscheibengrundkörper, der aus einem Sinterwerkstoff besteht, der aus einem Eisenbasissinterpulver hergestellt ist, sowie einen Taumelscheibenverdichter mit einer Taumelscheibe.

[0003] Taumelscheibenverdichter, auch Taumelscheibenkompressoren genannt, sind aus dem Stand der Technik bekannt. Häufig wird diese Art der Verdichter in Klimaanlagen von Kraftfahrzeugen eingesetzt. Diese Verdichter umfassen unter anderem eine Taumelscheibe, die in sogenannten Schuhen gleitend gelagert ist. Üblicherweise werden die Taumelscheiben aus einem Gusswerkstoff, beispielsweise Bronze, hergestellt, wobei die Endform durch spanende Bearbeitung, insbesondere durch Drehen, hergestellt wird. Für die erwähnten Schuhe werden häufig hochlegierte Stähle mit einer relativ hohen Härte verwendet. Teilweise wird auch beschrieben, dass die Schuhe aus Sinterwerkstoffen hergestellt werden.

[0004] Insbesondere bei mangelnder oder ohne Schmierung treten an der Taumelscheibe im Bereich der Lagerung in den Schuhen relativ hohe Verschleißerscheinungen auf.

[0005] Aus der CN 102974989 A ist eine abriebfest beschichtete Taumelscheibe mit Ölgrübchen oder Ölnuten bekannt. Dazu wird der Taumelscheibenkörper aus einem Sinterkörper hergestellt, in den vorher die Ölgrübchen oder Ölnuten eingearbeitet wurden, und der danach entfettet und einer Phosphatierungsbehandlung unterzogen wird. Danach wird die abriebfeste Beschichtung aufgesintert.

[0006] Die EP 1 236 897 A2 beschreibt eine Komponente für einen Verdichter, die einen Schmierflächenbereich in einer Gleitkontaktfläche aufweist, wobei der Schmierflächenbereich durch einen Schmierfilm gebildet ist, hergestellt aus einem kupferbasierten oder aluminiumbasierten Material, welches kein Blei enthält, aber einen von Blei verschiedenen Festschmierstoff enthält, und wobei der Schmierfilm auf einem Basismaterial durch Sintern hergestellt ist. Die Komponente für den Verdichter kann durch Sintern eines kupferbasierten oder aluminiumbasierten Materials, welches den Festschmierstoff enthält, hergestellt sein.

[0007] Aus der JP 3045529 B2 ist eine Taumelscheibe bekannt, die aus einer porösen Legierung gesintert wird.

[0008] Die EP 1 251 274 A2 beschreibt eine Taumelscheibe aus einer gesinterten Kupferlegierung.

[0009] Die EP 0 149 219 A2 beschreibt eine Taumelscheibe, die aus einem Sinter- oder Schmiedeteil bestehen kann.

[0010] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Taumelscheibe einfacher herstellen zu können. Insbesondere ist es eine Teilaufgabe der Erfindung, die Verschleißbeständigkeit einer Taumelscheibe zu verbessern.

[0011] Die Aufgabe der Erfindung wird mit dem eingangs genannten Verfahren gelöst, wonach vorgesehen ist, dass die Oberfläche des gesinterten Taumelscheibengrundkörpers zur Härtung nitriert oder karbonitriert oder aus der Sinterhitze mit einer Abkühlgeschwindigkeit von mehr als 2 °C/s abgekühlt wird.

[0012] Weiter wird die Aufgabe mit der eingangs genannten Taumelscheibe gelöst, bei der die Oberfläche des Taumelscheibenkörpers gehärtet ist, wozu die Oberfläche des Taumelscheibengrundkörpers nitriert oder karbonitriert oder aus der Sinterhitze mit einer Abkühlgeschwindigkeit von mehr als 2 °C/s abgekühlt ist.

[0013] Von Vorteil ist dabei, dass trotz des geometrisch einfachen Bauteils, den eine Taumelscheibe darstellt, eine Kostenreduktion erreicht werden kann, wenn diese aus einem Sinterwerkstoff hergestellt wird. Die Taumelscheibe kann in near net-shape oder net-shape Qualität hergestellt werden. Von Vorteil ist dabei auch die Porigkeit bzw. die Offenporigkeit der gesinterten Taumelscheibe, da die Poren eine verbesserte Anbindung von weiteren Schichten, die gegebenenfalls auf der Oberfläche der Taumelscheibe zumindest bereichsweise angeordnet werden, ermöglichen. Zudem können diese Poren als Schmiermittelspeicher wirken, wodurch vollständig trockene Verhältnisse der Lagerung der Taumelscheibe in den Taumelscheibenschuhen besser verhindert werden können. Der Taumelscheibengrundkörper wird nach dem Sintern oberflächengehärtet, um die Verschleißbeständigkeit weiter zu verbessern. Dazu wird die Oberfläche des gesinterten Taumelscheibengrundkörpers zur Härtung nitriert oder zu karbonisiert.

[0014] Es ist weiter vorgesehen, dass der Taumelscheibengrundkörper aus einem Eisenbasissinterpulver hergestellt wird bzw. daraus besteht. Es ist damit möglich, der Taumelscheibe eine höhere Härte zu verleihen, wodurch deren Verschleißbeständigkeit verbessert werden kann.

[0015] Zur weitere Verbesserung dieser Effekte kann nach einer Ausführungsvariante dazu vorgesehen sein, dass als Eisenbasissinterpulver einer Legierung eingesetzt wird, die zwischen 0,1 Gew.-% und 0,9 Gew.-% C, zwischen 0 Gew.-% und 5,0 Gew.-% Ni, zwischen 0,04 Gew.-% und 2 Gew.-% Mo, zwischen 0,05 Gew.-% und 1 Gew.-% Mn und zwischen 0 Gew.-% und 3 Gew.-% Kupfer enthält, wobei den Rest Eisen bildet.

[0016] Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante kann der Taumelscheibengrundkörper an der Oberfläche plasmanitriert oder plasmakarbonitriert wird. Es kann damit nicht nur die Verschleißbeständigkeit an sich verbessert werden, insbesondere wenn der voranstehend genannte Eisenbasiswerkstoff verwendet wird, sondern ist es damit auch möglich, Druckeigenspannungen in die Taumelscheibe einzubringen, wodurch die Dauerfestigkeit verbessert werden kann.

[0017] Gemäß einer anderen Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass auf der nitrierten oder karbonitrierten Oberfläche des Taumelscheibengrundkörpers eine weitere Oberflächenschicht abgeschieden wird bzw. angeordnet ist. Es können damit die tribologischen Eigenschaften der Taumelscheibe positiv beeinflusst werden, wodurch die Beständigkeit der Taumelscheibe gegen Reibverschweißung auch unter trockenen Bedingungen, wie sie zum Beispiels am Beginn des Betriebes vorliegen können, verbessert werden kann.

[0018] Vorzugsweise kann als weitere Oberflächenschicht eine Gleitlackschicht oder eine PVD-Schicht oder eine DLC-Schicht abgeschieden werden bzw. ist die weitere Oberflächenschicht eine Gleitlackschicht, eine PVD-Schicht oder eine DLC-Schicht, womit die tribologischen Eigenschaften der Taumelscheibe weiter verbessert werden können, indem der Reibwiderstand der Oberfläche der Taumelscheibe reduziert werden kann.

[0019] Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.

[0020] Es zeigen jeweils in vereinfachter, schematischer Darstellung: [0021] Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Taumelscheibenverdichter; [0022] Fig. 2 ein Detail des Taumelscheibenverdichters nach Fig. 1 im Bereich der Lagerung der Taumelscheibe in den Taumelscheibenlagerschuhen; [0023] Fig. 3 einen Ausschnitt aus einer Taumelscheibe im Querschnitt.

[0024] Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.

[0025] In Fig. 1 ist stark schematisch vereinfacht ein Taumelscheibenverdichter 1 (auch als Taumelscheibenkompressor bezeichenbar) dargestellt. Der Taumelscheibenverdichter 1 weist ein Gehäuse 2, zumindest einen Kolben 3 bzw. einen Zylinder, eine Antriebsachse 4 und eine Taumelscheibe 5 auf. Über die Antriebsachse 4 wird eine Drehbewegung in die Taumelscheibe 5 eingeleitet. Die Drehbewegung wird dadurch in eine axial oszillierende Kolbenbewegung übertragen, womit ein Druckaufbau im Druckmedium erreicht werden kann.

[0026] Da der prinzipielle Aufbau eines Taumelscheibenverdichters 1 sowie dessen Funktionsprinzip im einschlägigen Stand der Technik bereits ausführlich beschrieben wurde, sei zur Vermeidung von Wiederholungen darauf verwiesen.

[0027] In Fig. 2 ist im Detail die Gleitlagerung der Taumelscheibe 5 im Querschnitt dargestellt. Die Taumelscheibe 5 ist in Taumelscheibenschuhen 6 gelagert. Die Taumelscheibenschuhe 6 bilden ein Gleitlager und bestehen vorzugsweise aus einem Stahl. Oberflächen 7 der Taumelscheibe 5 gleiten an diesen Taumelscheibenschuhen 6 ab. Insbesondere in diesem Bereich ist daher die Taumelscheibe 5 einer relativ hohen mechanischen Beanspruchung ausgesetzt, sodass eine Verbesserung der Verschleißbeständigkeit der Taumelscheibe 5 von Vorteil wäre.

[0028] Um diese Verbesserung der Verschleißbeständigkeit zu erreichen ist nun vorgesehen, dass ein Taumelscheibengrundkörper der Taumelscheibe 5 aus einem oder mehreren Sinterpulvern nach einem pulvermetallurgischen Verfahren hergestellt wird, sodass also der Taumelscheibengrundkörper 8 aus einem Sinterwerkstoff besteht bzw. ein Sinterbauteil ist.

[0029] Das Verfahren zur Herstellung des Taumelscheibengrundkörpers 8 umfasst zumindest die Schritte Pulvermischen, Verdichten des Pulvers zu einem Grünling und Sintern des Grünlings.

[0030] Beim Pulvermischen wird aus Metallpulvern eine Pulvermischung hergestellt. Gegebenenfalls kann aber auch bereits ein vorlegiertes metallisches Pulver oder ein Hybridlegierungspulver eingesetzt werden. Ein Hybridlegierungspulver enthält dabei nur einen Teil der Legierungselemente, während ein vorlegiertes Pulver sämtliche Legierungselemente enthält. Bei Verwendung eines Hybridlegierungspulvers müssen daher die noch fehlenden Legierungselemente zugemischt werden.

[0031] Der Pulvermischung können weiter diverse Hilfsstoffe wie Bindemittel, z.B. Harze, Silane, Öle, Polymere oder Kleber, oder Presshilfsmittel, z.B. Wachse, Stearate, Silane, Amide, Polymere, eingesetzt werden.

[0032] Der Anteil der Hilfsstoffe an der gesamten Pulvermischung kann bis zu maximal 5 Gew.-%, insbesondere bis zu maximale 4 Gew.-%, betragen.

[0033] Zur Herstellung des Taumelscheibengrundkörpers 8 wird ein Eisenbasissinterpulver eingesetzt.

[0034] Insbesondere wird als Eisenbasissinterpulver einer Legierung eingesetzt, die zwischen 0,1 Gew.-% und 0,9 Gew.-% C (Grafit), zwischen 0 Gew.-% und 5,0 Gew.- % Ni, zwischen 0,04 Gew.-% und 2 Gew.-% Mo, zwischen 0,05 Gew.-% und 1 Gew.-% Mn und zwischen 0 Gew.-% und 3 Gew.-% Kupfer enthält, wobei den Rest Eisen bildet. Beispielsweise wird als Eisenbasissinterpulver eine Legierung eingesetzt, die zwischen 0,4 Gew.-% und 0,7 Gew.-% C (Grafit), zwischen 1,5 Gew.-% und 2,0 Gew.-% Ni, zwischen 0,04 Gew.-% und 0,6 Gew.-% Mo, zwischen 0,05 Gew.-% und 0,3 Gew.-% Mn und zwischen 1,3 Gew.-% und 1,7 Gew.- % Kupfer enthält, wobei den Rest Eisen bildet. Die Mengenanteile der Legierungselemente sind auf das Eisenbasissinterpulver an sich bezogen und nicht auf die Mischung mit den gegebenenfalls verwendeten Hilfsstoffen.

[0035] Das Pulver bzw. die Pulvermischung wird danach zu einem Grünling verpresst. Das Verpressen kann beispielsweise mittels eines koaxialen Pressverfahrens erfolgen. Durch das Pressen erhält der Taumelscheibengrundkörper 8 bereits seine Form, sodass vorzugsweise die während der nachfolgenden Prozessschritte entstehenden Form- und Gestaltsänderungen bei der Herstellung der Presswerkzeuge bereits berücksichtigt sind.

[0036] Das Verpressen erfolgt vorzugsweise bis zu einer Dichte des Grünlings von größer 6,5 g/cm3, insbesondere größer 6,8 g/cm3. Je nach Schüttdichte und theoretischer Dichte der Pulvermischungen werden Pressdrücke von 600 bis 1200 MPa hierfür angewandt.

[0037] Anstelle der koaxialen Pressverfahren können auch andere Pressverfahren angewandt werden, wie sie in der Sintertechnologie üblich sind, also z.B. auch isostatische Pressverfahren, etc..

[0038] Nach einem gegebenenfalls durchgeführten Entbindern der Grünlinge werden diese ein-oder mehrstufig gesintert. Es kann dazu eine reduzierende Atmosphäre im Sinterofen verwendet werden. Beispielsweise kann ein Stickstoff-Wasserstoff-Gemisch mit bis zu 30 Vol.-% Wasserstoffanteil verwendet werden. Bevorzugt werden Gemische mit einem Wasserstoffanteil zwischen 5 Vol.-% und 30 Vol.-%, wenngleich es auch möglich ist, Gemische mit weniger als 5 Gew.-% zu verwenden. Optional kann auch ein Aufkohlungsgas (Endogas, Methan, Propan, u. dgl. ) verwendet werden oder dem Stickstoff-Wasserstoff-Gemisch zugesetzt werden. Der Anteil kann dabei ausgewählt sein aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 0,01 Vol.-% und einer oberen Grenze von 2,55 Vol.-%, bezogen auf die gesamte Mischung.

[0039] Das Sintern kann bei einer Temperatur zwischen 900 °C und 1350 °C für einen Zeitraum wischen 10 Minuten und 65 Minuten auf dieser Temperatur durchgeführt werden. Anschließend werden die gesinterten Taumelscheibengrundkörper 8 gekühlt.

[0040] Falls mehrstufig gesintert wird, kann die Temperaturen beim Vorsintern zwischen 740 °C und 1050°C, und die Sinterzeit kann zwischen 10 Minuten und 2 Stunden betragen.

[0041] Beim Vorsintern werden auch organische Binde- und Schmiermittel ausgebrannt.

[0042] Während des Vorsinterns kommt es nur beschränkt zur Versinterung der Pulverkörner, was zur Ausbildung eines eher schwachen Sinterverbundes führt.

[0043] Durch eine Vorsintertemperatur unter 1100°C kann zudem erreicht werden, dass der Graphit nur unvollständig in das Eisenmatrixmaterial eindiffundiert.

[0044] Die zweite Sinterstufe kann dann bei einer Temperatur zwischen 1100 °C und 1350°C erfolgen. Die Sinterformteile können zwischen 10 Minuten und 65 Minuten auf dieser Temperatur gehalten werden.

[0045] Danach werden die fertig gesinterten Taumelscheibengrundkörper 8 abgekühlt.

[0046] Es ist möglich, dass der Grünling, der zwischengesinterte Sinterbauteil oder das fertige Sinterbauteil einer aus dem Stand der Technik bekannten, mechanischen Bearbeitung unterzogen wird. Beispielsweise können Facetten, etc., auf dem Taumelscheibengrundkörper 8 angeordnet bzw. ausgebildet werden.

[0047] Es ist weiter möglich, die vorgesinterten oder fertig gesinterten Taumelscheibengrundkörper 8 nachzuverdichten und/oder zu kalibrieren, falls die Taumelscheibengrundkörper 8 nicht bereits in near net-shape oder net-shape Qualität hergestellt werden.

[0048] Bevorzugt wird eine Oberfläche 9 des Taumelscheibengrundkörpers 8 mit einer Porigkeit hergestellt, d.h. dass der Taumelscheibengrundkörper 8 zumindest im Bereich der Oberfläche 9 bzw. zumindest in Bereichen dieser Oberfläche 9 eine Dichte zwischen 6,5 g/cm3 und 7,8 g/cm3 aufweist.

[0049] Die Poren können in Draufsicht auf die Oberfläche 9 betrachtet eine maximale Größe zwischen 0,1 pm und 2,5 pm aufweisen.

[0050] Wie voranstehend ausgeführt, wird über die Poren eine bessere Anbindung weiterer Schichten ermöglicht, sofern diese auf dem Taumelscheibengrundkörper 8 angeordnet werden.

[0051] Es wird aus diesem Grund auch bevorzugt, dass, sollte eine Nachverdichtung und/oder Kalibrierung der gesinterten Taumelscheibengrundkörper 8 durchgeführt werden, dass diese nicht so weit erfolgt, dass die Poren an der Oberfläche zur Gänze geschlossen werden, als eine dichte Oberfläche entsteht.

[0052] Anschließend wird durch entsprechende Kühlaggregate am Ofenauslauf mit einer Abkühlgeschwindigkeit zwischen 2 K/s und 16 K/s aus der Sinterhitze unter die Mf abgekühlt und damit gehärtet. Durch die schroffe Kühlung und ggfs, aufkohlende Medien während dem Sintern werden martensitische Härtegefüge erreicht und Eigenspannungsverläufe eingestellt, die sich günstig auf die mechanischen Eigenschaften insbesondere auf die Ermüdungseigenschaften auswirken.

[0053] Im Anschluss an den Sinterprozess kann zusätzlich zur Härtung aus der Sinterhitze auch ein Anlassen der gehärteten Teile erfolgen.

[0054] Der Taumelscheibengrundkörper 8 wird nach dem Sintern gehärtet.

[0055] Die Härtung kann beispielsweise durch schnelles Abkühlen aus der Sinterhitze, beispielsweise mit einer Abkühlgeschwindigkeit von mehr als 2 °C/s, erfolgen.

[0056] Vorzugsweise erfolgt die Härtung aber durch Nitrieren oder Karbonitrieren des gesinterten Taumelscheibengrundkörpers 8, beispielsweise Gasnitrieren oder Gaskarbonitrieren. Besonders bevorzugt erfolgt die Härtung mittels Plasmanitrieren oder Plasmakarbonitrieren.

[0057] Zum Plasmanitrieren oder Plasmanitrokarburieren wird der Taumelscheibengrundkörper 8 in eine Behandlungskammer gegeben, in der zumindest eine Stickstoffquelle und gegebenenfalls zumindest eine Kohlenstoffquelle vorhanden ist. Die Plasmabehandlung des Taumelscheibengrundkörpers 8 kann mit folgenden Parametern ausgeführt werden. Der Taumelscheibengrundkörper 8 wird vor der Wärmebehandlung im Plasma vorzugsweise gereinigt, gegebenenfalls nach vorangegangener Entfernung von Ölen und Fetten in einer Reinigungsanlage. Bevorzugt erfolgt die Reinigung mittels Sputtern.

[0058] Die Temperatur beim Plasmanitrieren oder Plasmakarbonitrieren kann ausgewählt werden aus einem Bereich von 350 °C und 600 °C, insbesondere ausgewählt aus einem Bereich von 400 °C und 550 °C. Gegebenenfalls kann die Temperatur über die Verfahrensdauer variieren, wobei allerdings jedenfalls die Temperatur im genannten Temperaturbereich liegt.

[0059] Das Plasmanitrieren oder Plasmakarbonitrieren kann innerhalb 1 Stunde bis 60 Stunden erfolgen.

[0060] Als Atmosphäre in der Plasmakammer kann Wasserstoff oder Stickstoff oder Argon oder eine Mischung daraus, beispielsweise ein Gemisch aus Wasserstoff und Stickstoff, verwendet werden. Das Verhältnis der Volumenanteile an Wasserstoff und Stickstoff in diesem Gemisch kann ausgewählt sein aus einem Bereich von 100 : 1 bis 1 : 100. Gegebenenfalls können die Volumenanteile an Wasserstoff und Stickstoff über die Verfahrensdauer variieren, wobei allerdings jedenfalls die Verhältnisse in den genannten Bereichen liegen, Weitere Prozessgase können vorhanden sein, wobei deren Gesamtanteil an der Atmosphäre maximal 30 Vol.-% beträgt.

[0061] Die elektrische Spannung zwischen den Elektroden wird ausgewählt aus einem Bereich von 300 V bis 800 V, insbesondere aus einem Bereich von 450 V bis 700 V. Dabei ist es auch möglich, dass die Spannung während der Plasmabehandlung des Taumelscheibengrundkörpers 8 variiert wird.

[0062] Es können dabei sowohl zumindest zwei eigene Elektroden verwendet werden, als auch der Taumelscheibengrundkörper 8 selbst als Elektrode geschaltet sein.

[0063] Der Druck in der Behandlungskammer während der Plasmabehandlung des Taumelscheibengrundkörpers 8 kann ausgewählt sein aus einem Bereich von 0,1 mbar bis 10 mbar, insbesondere aus einem Bereich von 2 mbar bis 7 mbar.

[0064] Durch das Plasmanitrieren oder Plasmakarburieren entsteht an der Oberfläche 9 des gesinterten Taumelscheibengrundkörpers 8 eine nitrierte Schicht 10 bzw. karbonitrierte Schicht, wie dies aus Fig. ersichtlich ist. Diese Schicht 10 bildet dabei bevorzugt die Poren der Oberflä che 9 des Taumelscheibengrundkörpers 8 zumindest annähernd nach, wie dies ebenfalls aus Fig. 3 ersichtlich ist.

[0065] Eine Dicke 11 der nitrierten Schicht 10 bzw. karbonitrierten Schicht kann ausgewählt sein aus einem Bereich von 0,005 mm bis 0,04 mm, insbesondere zwischen 0,01 mm bis 0,02 mm. Insbesondere ist die Dicke 11 der nitriertes Schicht 10 bzw. karbonisiertes Schicht größer als eine maximale Tiefe 12 der Poren an der Oberfläche 9 des Taumelscheibengrundkörpers 8.

[0066] Die nitrierte Schicht 10 bzw. karbonisierte Schicht kann eine Härte zwischen 650 HV0.015 und 800 HV0.015 aufweisen.

[0067] Es ist weiter bevorzugt, wenn die nitrierte Schicht 10 bzw. karbonisierte Schicht ausschließlich als Diffusionsschicht hergestellt wird. Es ist damit gemeint, dass Stickstoff und gegebenenfalls Kohlenstoff ausschließlich in eindiffundierter Form und nicht in Form von chemischen Verbindungen, wie z.B. Eisennitriden, vorliegt bzw. vorliegen.

[0068] Nach einer weiteren Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass auf der nitrierten oder karbonitrierten Oberfläche des Taumelscheibengrundkörpers 8 eine weitere Oberflächenschicht 13 abgeschieden wird, wie dies in Fig. 3 strichliert dargestellt ist.

[0069] Die weitere Oberflächenschicht 13 kann insbesondere eine Gleitlackschicht oder eine PVD-Schicht oder eine DLC-Schicht (diamond like carbon) sein.

[0070] Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus des Taumelscheibenverdichters 1 dieser unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurde.

BEZUGSZEICHENLISTE 1 Taumelscheibenverdichter 2 Gehäuse 3 Kolben 4 Antriebsachse 5 Taumelscheibe 6 Taumelscheibenschuh 7 Oberfläche 8 Taumelscheibengrundkörper 9 Oberfläche 10 Schicht 11 Dicke 12 Tiefe 13 Oberflächenschicht

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung einer Taumelscheibe (5) für einen Taumelscheibenverdichter (1), wobei die Taumelscheibe (5) einen Taumelscheibengrundkörper (8) aufweist, der aus einem oder mehreren Sinterpulvern nach einem pulvermetallurgischen Verfahren aus einem Eisenbasissinterpulver hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (9) des gesinterten Taumelscheibengrundkörpers (8) zur Härtung nitriert oder karbonitriert o-der aus der Sinterhitze mit einer Abkühlgeschwindigkeit von mehr als 2 °C/s abgekühlt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Eisenbasissinterpulver einer Legierung eingesetzt wird, die zwischen 0,1 Gew.-% und 0,9 Gew.-% C, zwischen 0 Gew.-% und 5,0 Gew.-% Ni, zwischen 0,04 Gew.-% und 2 Gew.-% Mo, zwischen 0,05 Gew.-% und 1 Gew.-% Mn und zwischen 0 Gew.-% und 3 Gew.-% Kupfer enthält, wobei den Rest Eisen bildet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (9) des Taumelscheibengrundkörpers (13) zur Härtung plasmanitriert oder plasmakarbonitriert wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf der nitrierten oder karbonitrierten Oberfläche (9) des Taumelscheibengrundkörpers (8) eine weitere Oberflächenschicht (13) abgeschieden wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als weitere Oberflächenschicht (13) eine Gleitlackschicht oder eine PVD-Schicht oder eine DLC-Schicht abgeschieden wird.
6. Taumelscheibe (5) für einen Taumelscheibenverdichter (1) mit einem Taumelscheibengrundkörper (8), der aus einem Sinterwerkstoff besteht, der aus einem Eisenbasissinterpulver hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (9) des Taumelscheibengrundkörpers (8) gehärtet ist, wozu die Oberfläche (9) des Taumelscheibengrundkörpers (8) nitriert oder karbonitriert oder aus der Sinterhitze mit einer Abkühlgeschwindigkeit von mehr als 2 °C/s abgekühlt ist.
7. Taumelscheibe (5) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Eisenbasissinterpulver aus einer Legierung besteht, die zwischen 0,1 Gew.-% und 0,9 Gew.-% C, zwischen 0 Gew.-% und 5,0 Gew.-% Ni, zwischen 0,04 Gew.- % und 2 Gew.-% Mo, zwischen 0,05 Gew.-% und 1 Gew.-% Mn und zwischen 0 Gew.-% und 3 Gew.-% Kupfer enthält, wobei den Rest Eisen bildet.
8. Taumelscheibe (5) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass auf der nitrierten oder karbonitrierten Oberfläche (9) des Taumelscheibengrundkörpers (8) eine weitere Oberflächenschicht (13) angeordnet ist.
9. Taumelscheibe (5) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Oberflächenschicht (13) eine Gleitlackschicht, eine PVD-Schicht oder eine DLC-Schicht ist.
10. Taumelscheibenverdichter (1) mit einer Taumelscheibe (5), dadurch gekennzeichnet, dass Taumelscheibe (5) nach einem der Ansprüche 6 bis 9 ausgebildet ist. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen