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"Perfectionnements aux matières pour coussinets et dispositifs similaires".
La présente invention est relative à des perfec- tionnements au revêtement de bases ou couches sous-jacentes par des compositions , en particulier des bases faites d'un métal pour coussinets, auquel cas la composition a des proprié- tés antifriction.
Suivant la présente invention, une matière pour coussinets comprend une couche sous-jacente ou base d'un métal pour coussinets, qui présente une surface à dentelures rappro*
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chées et à laquelle est liée une composition constituée tota- lement ou en partie d'un composé résineux polymérisé ayant un faible coefficient de friction et une forte résistance à la chaleur,
Un exepled'un tel composé est le polytétrafluoro- éthylène (P.T.F.E.).
Une telle matière pour coussinets peut être pro- duite sous forme de rubans ou de feuilles, à partir desquels on peut réaliser des coussinets à fourrure et des demi-coquille., ainsi que des coussinets à sec qui doivent fonctionner sans lu- brifiant liquide. En prévoyant des dentelures rapprochées sur la surface de la base ou couche sous-jacente, un pourcentage élevé de l'aire de la base revêtue comprend le composé résineux retenu par une liaison par laminage dans les dentelures.
Le composé résineux polymérisé peut contenir une matière d'un type augmentant l'adhérence de ce composé à la base métallique, A titre d'exemple, la matière peut comprendre un métal capable d'une coalescence avec le métal de la base ou couche sous-jacente.
Lorsque le métal de la base contient du plomb ou est revêtu de plomb, le composé résineux polymérisé peut éga- lement contenir du plomb.
La base ou couche sous-jacente est de préférence prévue sur un support , par exemple un support d'acier.
La surface dentelée peut comporter des rangées et des colonnes de dentelures qui se croisent entre elles , par exemple un certain nombre de rangées parallèles de dentelures croisant à angle droit un certain nombre de colonnes parallèles de dentelures.
Les dentelures et la matière de la base entre elles peuvent être d'une forme sensiblement pyramidale.
Les dentelures peuvent être formées de telle sorte que leurs rangées adjacentes soient séparées par de la matière
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présentant une arête ou plage continue , tandis que les co- lonnes adjacentes de dentelures sont séparées par de la matière présentant des arêtes ou des plages se terminant à des ni- veaux différents ou vice versa.
Dans le cas où surface dentelée est cylindrique ou partiellement cylindrique,les arêtes ou plages continues s'étendent circonférentiellement , tandis que les autres arêtes ou plages s'étendent axialement , ou bien les arêtes ou plages continues s'étendent axialement et les autres arêtes ou plages s'étendent circonférentiellement.
L'espacement entre les arêtes ou plages continues peut différer de l'espacement entre les arêtes ou plages qui se terminent à des'niveaux différents. On peut également pré- voir des agencements hélicoïdaux ou obliques.
Les dentelures peuvent être remplies d'un composé résineux polymérisé jusqu'au niveau' ou jusqu'au-dessus du ni- veau des arêtes ou plages continues, de manière que ces der- nières soient laissées à nu, et de la sorte la surface du coussinet aura.des propriétés directionnelles suivant que les arêtes ou plages continues s'étendent dans le sens de la cir- conférence ou axialement.
Dans le cas où les arêtes ou plages . continues s'étendent dans le sens de la circonférence, c'est- à-dire dans le sens de rotation des pièces que le coussinet supporte , l'étalement de la matière de remplissage sur ces plages à partir des dentelures remplies adjacentes sera fort limité, Inversement, lorsque les arêtes ou plages continues s'étendent axialement , leurs surfaces engendrées durant le' processus d'usure seront lubrifiées de façon continue à partir des dentelures adjacentes.
Un procédé de préparation d'une matière pour cous- sinets de la forme.définie ci-dessus consiste à appliquer, le composé résineux polymérisé à la base dentelée par un procédé
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de liaison par laminage, Le composé résineux polymérisé peut être appliqué à la base denteléé sous la forme d'une poudra , d'une pâte ou d'une bande.
Dans le cas où on utilise une pâte, celle-ci peut être produite en mélangeant une poudre de plomb avec une disper- sion coagulée de polytétrafluoroéthylène.
Lorsque les rangées et les colonnes de dentelures de la base sont disposées comme on l'a défini précédemment, elles peuvent être formées par une opération de moletage , mais il sera évident que l'on peut utiliser d'autres opérations pour former ledentelures , par exemple par une opération de frappe ou par l'utilisation de rouleaux profilés ,lorsqu'on désire obtenir des dépressions rhombotdes ou rectangulaires , étroite- ment espacées, relativement grandes, ou encore par l'opération de "micropiquage" comme décrit dans le brevet britannique n 522.685.
La base ou couche sous-jacente peut être revêtue d'un métal pour améliorer 1? adhérence du composé résineux polymérisé, un tel revêtement de la base pouvant Être effectué avant la formation des dentelures. On a trouvé qu'une épaisseur de revê- tement peut être d'environ 0,005 pouce. Le revêtement de la base peut être réalisé par plaoage , pulvérisation de métal, dépôt électrolytique, dépôt électrostatique ou immersion à chaud.
Avant ou durant l'opération de liaison , la base dentelée ainsi que la poudre polymérisée du composé résineux qui se trouve sur cette base peuvent être soumises à un traite- ment thermique à une température de 200 C ou plus.
Suivant un autre procédé, on peut appliquer à la base ou couche sous-jacente dentelée, une bande comprenant du polytétrafluoroéthylène dans lequel est incorporé du plomb mé- tallique, cette bande étant appliquée à une base revêtue de
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plomb, la bande et la base étant ensuite sousmises à une opé- ration de liaison par laminage en les faisant passer entre deux cylindres de liaison avec ou sans application de chaleur.
Suivant un autre procédé encore, une base ou cou- che sous-jacente revêtue de plomb reçoit l'application, avant la liaison par laminage , d'un mélange d'une poudre de plomb et d'une dispersion coagulée de polytétrafluoroéthylène (four- nie par la société I.C.I. Ltd. sous la désignation G.P.l) sous la forme d'une pâte avec ou sans lubrifiant, tel que de l'alcool isopropylique oudu White-spirit, la base revêtue étant soumise à une pression.
Dans un procédé particulier, un ruban d'acier est plaqué d'une base ou couche sous-jacente faite d'un alliage de bronze/plomb, puis nettoyéét revêtue d'une mince couche de plomb d'une épaisseur comprise entre 0,001 et 0,002 pouce, puis on le fait passer de façon continue entre deux cylindres de moletage, en même temps qu'une bande comprenant du plomb et du polytétrafluoroéthylène, la base revêtue résultante étant soumise à un procédé de durcissement ou d'agglomération.
On donne ci-après une description plus détaillée d'un certain nombre de formes de mise en oeuvre de l'inven- tion.
On a appliqué à un ruban d'acier d'une épaisseur d'environ 0,060 pouce , par coulée, une couche sous-jacente ou base d'une épaisseur de 0,022 pouce faite d'un bronze pour coussinets , qui a la composition suivante :8% de plomb, 4% d'étain, 4% de zinc et le restant de cuivre.
Le ruban ainsi produit est nettoyé en utilisant du trichloréthylène pour enlever toute graisse quelconque après, si nécessaire, enlèvement des souillures superficielles gros- sières, par exemple par un grattage à la brosse, ou enlèvement . de l'excès de plomb, par exemple par meulage.
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La base ou couche sous-jacente est alors pourvue de dentelures rapprochées par moletage avec un cylindre profilé de façon convenable pour produire l'un des agencements décrits par la suite, le processus étant poursuivi jusqu'à ce que les pointes ou plages de la matière comprise entre les dentelures soient nettes et polies du fait que les dentelures du rouleau profilé sont remplies.
Le ruban composé ainsi obtenu est alors dégraissé dans une vapeur de trichloréthylène et il est alors nettoyé par voie anodique dans un agent de nettoyage alcalin ayant la composition suivantes Soude caustique 21 gr/litre Carbonate de sodium 15 " Phosphate trisodique 7,5 " Métasilicate de sodium 15 " Acide éthylènediaminetétra-acétique 10 "
Le nettoyage anodique est réalisé pendant une minute à 40-50 C à une densité de courant de 25 à 30 ampères/pied carré.
Le ruban est alors rincé par immersion dans de l'eau froide ou par aspersion avec de l'eau froide.
Ensuite, la base est plaquée de plomb en une épais- seur d'environ 0,001 pouce , par exemple dans un bain de fluoroborate de plomb pendant 7 ' à 8 minutes à une densité de courant de 60 ampères/pied carré. Après placage, le ruban est rincé pour enlever tout restant d'électrolyte et il est ensuite séché en utilisant un courant d'air chaud , et, si né- cessaire, un tunnel de chauffage à infrarouge , Ou bien, le revêtement peut être formé sur la base dentelée par une pulvé- risation de métal, un dépôt électrolytique , un dépôt électro- statique ou une immersion à chaud. Le revêtement de la base peut être réalisé avant le moletage , auquel cas l'épaisseur du revêtement peut être d'environ 5 millièmes de pouce.
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Le ruban est alors alimenté dans l'étranglement d'un laminoir en même temps qu'une bande mise sous tension de polytétrafluoroéthylène et do plomb.
Ou bien, un ruban d'une composition convenable peut être extrudé directement dans l'étranglement entre les cylindres du laminoir ,en contact avec la base ou bouche sous-jacente préparée.
La bande ou ruban que l'on alimente ainsi a une épaisseur comprise entre 0,001 et 0,0001 pouce et la pression de laminage est telle qu'elle assure que non seulement cette bande soit liée à la surface dentelée de la base ou couche sous-jacente de bronze, mais également de manière que l'épaisseur du ruban acier/bronze soit réduite à environ0,076 pouce.
Le ruban passe alors à travers un vestibule à at- mosphère vers un four où on a une atmosphère non oxydante,par exemple de monogas, c'est-à-dire un mélange sec d'azote , d'hy- drogène et d'oxyde de carbone contenant moins de 0,1% d'oxygène, le four étant maintenu à environ 327 C, On préfère que la tem- pérature soit comprise entre 325 et 330 C mais on peut l'utili- ser à des températures de 320 à 400 C. Le ruban est maintenu dans le four pendant environ 5 minutes. La température et la durée du chauffage dans le four devraient être choisies pour éviter un excès ou suée de plomb.
Le ruban, lasqu'il quitte le four, est refroidi à l'eau jusqu'à la température ambiante et il est ensuite séché en utilisant, par exemple, un souffle d'air chaud.
Le ruban reçoit alors une passe d'amincissement dans un laminoir , et ce d'une façon suffisante pour réduire l'épaisseur du ruban composé jusqu'à 0,0745 à 0,075 pouce.
La matière résultante convient pour réaliser des coussinets à fourrure et des coussinets à coquilles ,et en particulier pour des coussinets à sec , tels que ceux qui peu-
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vont être utilisés , par exemple , dans les transmission des véhicules au voisinage du dispositif d'embrayage.
Lorsque le mélange de plomb et de polytétrafluoro- éthylène doit être appliqué a la base dentelée sous forme d'une poudre, cette poudre peut être alimentée depuis une trémie et égalisée par un racloir puis chauffée à 200 C ou plus avant l'envoi aux cylindres devant assurer la liaison.
La composition de revêtement peut varier fortement, A titre d'exemple, on peut utiliser d'autres composés résineux à faible coefficient de friction que le PTFE, et on peut incor- porer dans le revêtement, pour donner à la surface des coussinets des propriétés désirées, d'autres substances que le plomb , par exemple l'argent, l'étain, l'indium, l'alumine, un oxyde de plomb, un oxyde de cuivre, le graphite, le molybdène, un sulfure, du laiton, un acier inoxydable, du mica et de la vermiculite. Un oxyde de plomb et un oxyde de cuivre peuvent être ajoutés, par exemple, pour des applications à hautes températures, et on peut ajouter de l'indium pour empêcher l'oxydation , mais l'indium de- vrait être évité dans des applications par hautes températures.
Dans une autre forme d'application de l'invention, un ou plusieurs composés résineux supplémentaires peuvent être incoporés dans la composition précitée. Au moins un de ces com- posés peut posséder les propriétés de formation d'une liaison aux métaux. Les résines époxy, d'après ce qu'on a trouvé, conviennent spécialement bien pour améliorer l'adhérence de la matière.
Pour le nettoyage du ruban, en particulier le ruban à dentelures rapprochées, avant la liaison par laminage, des agents de nettoyage en émulsion sont très satisfaisants, spécia- lement s'ils sont employés avec des vibrations ultrasoniques du- rant le nettoyage.
Une autre proposition consiste à appliquer à la base ou couche sous-jacente revêtue de plomb, un mélange d'une poudre
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de plomb et d'une dispersion de tétrafluoroéthylène coagulée G.P. 1 . sous la forme d'une pâte , avec ou sans lubrifiant, tel que de l'alcool isopropylique ou du white-spirit, et de soumettre la base ainsi revêtue a une pression d'un ordre con- venable pour assurer la coalescence des particules de plomb du mélange plomb-PTFE, avec celles du revêtement.
Suivant un autre procédé encore, un ruban d'acier est plaqué d'une base ou couche sous-jacente de plomb/bronze, puis nettoyé et revêtu d'une mince couche de plomb d'une épais- seur comprise entre 0,001 et 0,002 pouce, puis on le fait pas- ser de façon continue entre une paire de cylindres, dont le cy- lindre supérieur est pourvu d'un dessin moleté en vue d'assurer les arêtes ou plagos dont il a été question précédemment., Ceci produit une surface de plomb propre, fraîche, brillante, contre laquelle on alimente une bande comprenant du plomb et du poly- tétrafluoroéthylène, cette alimentation se faisant à l'étrangle. ment compris entre les cylindres d'une seconde paire, ces cy- lindres ayant dans ce cas une surface lisse.
Laéhaleur produite durant le moletage et durant le passage entre les cylindres de la seconde paire aide à l'écoulement du composé métal/matière plastique dans le dessin prévu sur la surface de bronze revêtue de plomb. Immédiatement après qu'il a quitté les cylindres de liaison, le ruban est soumis à un processus de durcissement ou d'agglomération ,soit dans un four à moufle pourvu d'une atmos- phère inerte ou réductrice, soit par n' importe quel autre moyen convenable, après quoi il est soit enroulé directement, soit refroidi dans de l'eau froide, séché et enroulé, après réduction de l'épaisseur par une opération de laminage. Ce type de produc- tion est applicable à un procédé en continu réalisant des bobi- nes ou enroulementsd'un acier composé , garni de plomb/bronze , alimentés et soudés ensemble d'une manière connue.
La bande peut contenir , dans l'exemple en question, 20% en poids de polyté- traflu-oroéthylène et 80% en poids de plomb.
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L'agencement du moletage est représente aux dessins schématiques annexés.
Les figures 1 et 2 sont respectivement des vues en perspective et en coupe d'une partie do la base ou couche sous- jacente prévue sur un support , ces vues montrant deux variantes d'agencements des dentelures , la représentation ayant été faite à une échelle exagérée,
Dans les deux figures,une plaque de support en acier 10 a reçu une application , par exemple par une opération de cou- lée,d'une base ou couche sous-jacente 11 formée de bronze con- tenant du plomb. Le rapport initial des épaisseurs de la plaque de support et de la base ou couche sous-jacente peut être d'en- viron 3 pour 1. A titre d'exemple, l'épaisseur de l'acier peut être do 0,06 pouce et celle de la base de 0,02 pouce.
Comme signalé précédemment, avant le moletage l'al- liage de bronze-plomb peut être plaqué d'une couche de plomb 16 d'une épasseur d'environ 0,005 pouce. On le fait passer ensuite dans l'étranglement compris entre deux cylindres dont l'un a une surface moletée, Le dessin produit par ce cylindre de moletage est représenté à la figure 1 et comprend des plages circonféren- tielles 12 d'une section en V et des dents 13 s'étendant axiale- ment et dont les sommets 14 sont 1 un niveau inférieur par rap- port à celui des arêtes 15 des plages. La profondeur des dente- lures produites par le moletage peut être de 0,010 à 0,015 pouce,
A la figure 2, les sommets 15 des plages circonfé- rentielles sont à un niveau plus bas que celui des sommets 14 des dents 13.
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"Improvements in materials for bearings and similar devices".
The present invention relates to improvements in the coating of bases or underlying layers with compositions, in particular bases made of a metal for pads, in which case the composition has anti-friction properties.
In accordance with the present invention, a pad material comprises an underlying layer or base of a pad metal which has a closely serrated surface.
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to which is bound a composition consisting wholly or in part of a polymerized resinous compound having a low coefficient of friction and high resistance to heat,
An example of such a compound is polytetrafluoroethylene (P.T.F.E.).
Such pad material can be produced in the form of ribbons or sheets, from which fur pads and half-shells can be made, as well as dry pads which must operate without liquid lubricant. By providing closely spaced serrations on the surface of the base or underlying layer, a high percentage of the area of the coated base comprises the resinous compound retained by rolling bonding in the serrations.
The polymerized resinous compound may contain a material of a type which increases the adhesion of that compound to the metal base. For example, the material may comprise a metal capable of coalescing with the metal of the base or underlayer. -jacent.
When the base metal contains lead or is coated with lead, the polymerized resinous compound may also contain lead.
The base or underlying layer is preferably provided on a support, for example a steel support.
The serrated surface may have rows and columns of serrations which intersect with one another, for example a number of parallel rows of serrations crossing at right angles a number of parallel columns of serrations.
The serrations and the material of the base between them may be of a substantially pyramidal shape.
Serrations can be formed such that their adjacent rows are separated by material
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having a continuous ridge or range, while the adjacent columns of indentations are separated by material having ridges or ranges terminating at different levels or vice versa.
In the case where the serrated surface is cylindrical or partially cylindrical, the continuous ridges or ranges extend circumferentially, while the other ridges or ranges extend axially, or else the continuous ridges or ranges extend axially and the other ridges or ranges extend circumferentially.
The spacing between edges or continuous ranges may differ from the spacing between edges or ranges that terminate at different levels. Helical or oblique arrangements can also be provided.
The serrations may be filled with a resinous compound polymerized up to or above the level of the continuous ridges or areas, so that the latter are left bare, and thus the surface. of the bearing will have directional properties depending on whether the ridges or continuous ranges extend in the direction of the circumference or axially.
In the event that the edges or ranges. continuous extend in the direction of the circumference, that is to say in the direction of rotation of the parts that the bearing supports, the spreading of the filling material on these areas from the adjacent filled serrations will be very limited Conversely, as the continuous ridges or ranges extend axially, their surfaces generated during the wear process will be continuously lubricated from adjacent serrations.
A process for the preparation of a cushion material of the form defined above comprises applying the polymerized resinous compound to the serrated base by a process
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The polymerized resinous compound can be applied to the serrated base in the form of a powder, paste or strip.
In the case where a paste is used, this can be produced by mixing a lead powder with a coagulated dispersion of polytetrafluoroethylene.
When the rows and columns of indentations in the base are arranged as defined above, they can be formed by a knurling operation, but it will be obvious that other operations can be used to form the indentations, for example. for example by a striking operation or by the use of profiled rollers, when it is desired to obtain rhombotal or rectangular depressions, closely spaced, relatively large, or alternatively by the operation of "micro-pricking" as described in the British patent. No. 522.685.
The base or underlying layer can be coated with a metal to improve 1? adhesion of the polymerized resinous compound, such coating of the base can be carried out before the formation of the serrations. It has been found that a coating thickness can be about 0.005 inches. The coating of the base can be achieved by plating, metal spraying, electroplating, electrostatic deposition or hot dipping.
Before or during the bonding operation, the serrated base as well as the polymerized powder of the resinous compound thereon can be subjected to heat treatment at a temperature of 200 ° C or more.
According to another method, a strip comprising polytetrafluoroethylene in which metallic lead is incorporated can be applied to the base or underlying indented layer, this strip being applied to a base coated with.
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lead, the strip and the base then being subjected to a bonding operation by rolling by passing them between two bonding rolls with or without the application of heat.
In yet another method, a lead coated base or underlying layer is applied, prior to rolling bonding, of a mixture of lead powder and a coagulated dispersion of polytetrafluoroethylene (four- denied by the company ICI Ltd. under the designation GP1) in the form of a paste with or without a lubricant, such as isopropyl alcohol or white spirit, the coated base being subjected to pressure.
In a particular process, a steel tape is plated with a base or underlying layer made of a bronze / lead alloy, then cleaned and coated with a thin layer of lead with a thickness between 0.001 and 0.002. inch, then passed continuously between two knurling rolls, along with a strip comprising lead and polytetrafluoroethylene, the resulting coated base being subjected to a curing or agglomeration process.
The following is a more detailed description of a number of embodiments of the invention.
To a steel tape approximately 0.060 inch thick, a 0.022 inch thick underlying or base layer made of a bearing bronze was cast by casting, which had the following composition: 8% lead, 4% tin, 4% zinc and the remainder copper.
The tape thus produced is cleaned using trichlorethylene to remove any grease after, if necessary, removal of coarse surface soils, for example by brush scraping, or removal. excess lead, for example by grinding.
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The base or underlying layer is then provided with serrations brought together by knurling with a suitably shaped cylinder to produce one of the arrangements described below, the process being continued until the tips or areas of the material between the serrations are sharp and polished due to the fact that the serrations of the profile roll are filled.
The compound tape thus obtained is then degreased in a trichlorethylene vapor and it is then cleaned anodically in an alkaline cleaning agent having the following composition Caustic soda 21 gr / liter Sodium carbonate 15 "Trisodium phosphate 7.5" Metasilicate sodium 15 "Ethylenediaminetetra-acetic acid 10"
The anodic cleaning is performed for one minute at 40-50 C at a current density of 25 to 30 amps / square foot.
The tape is then rinsed by immersion in cold water or by sprinkling with cold water.
Then the base is lead plated to a thickness of about 0.001 inch, for example in a lead fluoroborate bath for 7 to 8 minutes at a current density of 60 amps / square foot. After plating, the tape is rinsed to remove any remaining electrolyte and is then dried using a stream of hot air, and, if necessary, an infrared heating tunnel, or the coating can be formed. on the base serrated by metal spraying, electroplating, electrostatic deposition or hot dipping. Coating of the base can be done prior to knurling, in which case the coating thickness can be about 5 thousandths of an inch.
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The tape is then fed into the throat of a rolling mill along with a tensioned tape of polytetrafluoroethylene and lead.
Or, a tape of suitable composition can be extruded directly into the constriction between the rolls of the rolling mill, in contact with the prepared base or underlying mouth.
The strip or ribbon thus fed has a thickness of between 0.001 and 0.0001 inch and the rolling pressure is such as to ensure that not only this strip is bonded to the indented surface of the base or underlayer. of bronze, but also so that the thickness of the steel / bronze tape is reduced to about 0.076 inch.
The tape then passes through an atmospheric vestibule to an oven where there is a non-oxidizing atmosphere, for example monogas, that is to say a dry mixture of nitrogen, hydrogen and hydrogen. carbon monoxide containing less than 0.1% oxygen, with the furnace maintained at about 327 C, It is preferred that the temperature is between 325 and 330 C but can be used at temperatures of 320 at 400 C. The tape is kept in the oven for about 5 minutes. The temperature and duration of heating in the oven should be chosen to avoid excess lead or sweat.
The ribbon, as it leaves the oven, is cooled with water to room temperature and then dried using, for example, a blast of hot air.
The tape then receives a thinning pass through a rolling mill sufficient to reduce the thickness of the compound tape down to 0.0745 to 0.075 inch.
The resulting material is suitable for making fur pads and shell pads, and in particular for dry pads, such as those which can be used.
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will be used, for example, in vehicle transmissions in the vicinity of the clutch device.
When the mixture of lead and polytetrafluoroethylene is to be applied to the serrated base in the form of a powder, this powder can be fed from a hopper and leveled by a scraper and then heated to 200 C or more before sending to the cylinders. to liaise.
The coating composition can vary widely. For example, resin compounds with a low coefficient of friction other than PTFE can be used, and can be incorporated into the coating, to give the bearing surface properties. desired, substances other than lead, for example silver, tin, indium, alumina, lead oxide, copper oxide, graphite, molybdenum, sulphide, brass, stainless steel, mica and vermiculite. Lead oxide and copper oxide can be added, for example, for high temperature applications, and indium can be added to prevent oxidation, but indium should be avoided in high temperature applications. high temperatures.
In another form of application of the invention, one or more additional resinous compounds can be incorporated in the aforementioned composition. At least one of these compounds may have the properties of forming a bond to metals. Epoxy resins, as we have found, are especially suitable for improving the adhesion of the material.
For cleaning the tape, particularly the closely serrated tape, prior to roll bonding, emulsion cleaning agents are very satisfactory, especially if employed with ultrasonic vibrations during cleaning.
Another proposal is to apply to the lead coated base or underlying layer a mixture of a powder
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lead and a dispersion of coagulated tetrafluoroethylene G.P. 1. in the form of a paste, with or without a lubricant, such as isopropyl alcohol or white spirit, and subjecting the base thus coated to a pressure of a suitable order to ensure the coalescence of the particles of lead of the lead-PTFE mixture, with those of the coating.
In yet another process, a steel tape is plated with a base or underlying layer of lead / bronze, then cleaned and coated with a thin layer of lead having a thickness of between 0.001 and 0.002 inches. , then it is passed continuously between a pair of cylinders, the upper cylinder of which is provided with a knurled pattern in order to secure the ridges or plagos previously discussed., This produces a clean, fresh, shiny lead surface against which a strip comprising lead and polytetrafluoroethylene is fed, this feeding being done at the choke point. between the cylinders of a second pair, these cylinders in this case having a smooth surface.
The heat produced during knurling and during passage between the rolls of the second pair aids the flow of the metal / plastic compound in the pattern provided on the lead coated bronze surface. Immediately after leaving the binding rolls, the tape is subjected to a hardening or agglomeration process, either in a muffle furnace provided with an inert or reducing atmosphere, or by any other. suitable medium, after which it is either directly wound up or cooled in cold water, dried and wound up, after reducing the thickness by a rolling operation. This type of production is applicable to a continuous process making coils or windings of a composite steel, lined with lead / bronze, fed and welded together in a known manner.
The strip may contain, in the example in question, 20% by weight of polytetrafluoroethylene and 80% by weight of lead.
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The arrangement of the knurling is shown in the accompanying schematic drawings.
Figures 1 and 2 are respectively perspective and sectional views of a part of the base or underlying layer provided on a support, these views showing two alternative arrangements of the serrations, the representation having been made to a scale exaggerated,
In both figures, a steel backing plate 10 has received an application, for example by a casting operation, of a base or underlying layer 11 formed of bronze containing lead. The initial ratio of the thicknesses of the backing plate and the base or underlying layer may be about 3 to 1. For example, the thickness of the steel may be 0.06 inch. and that of the base 0.02 inch.
As previously noted, prior to knurling the bronze-lead alloy may be plated with a layer of lead 16 of about 0.005 inch thick. It is then passed through the constriction between two cylinders, one of which has a knurled surface. The design produced by this knurling cylinder is shown in FIG. 1 and comprises circumferential areas 12 of a V-section. and axially extending teeth 13, the vertices 14 of which are one level lower than that of the ridges 15 of the pads. The depth of the teeth produced by the knurling can be from 0.010 to 0.015 inch,
In FIG. 2, the vertices 15 of the circumferential ranges are at a level lower than that of the vertices 14 of the teeth 13.
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