BR112013020678B1

BR112013020678B1 - membros deslizantes e métodos para fabricar os mesmos

Info

Publication number: BR112013020678B1
Application number: BR112013020678-0A
Authority: BR
Inventors: Hirotaka Ito; Kenji Yamamoto
Original assignee: Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.)
Priority date: 2011-02-15
Filing date: 2012-02-09
Publication date: 2021-02-09
Also published as: BR112013020678A2; US20130309522A1; US9976209B2; JP2012184841A; EP2676790A1; EP2676790A4; WO2012111530A1; JP5432971B2

Abstract

MEMBRO DESLIZANTE E MÉTODO PARA FABRICAR O MESMO. A presente invenção refere-se a um membro deslizante que tem capacidade de deslizamento e resistência à abrasão, ambos em níveis satisfatórios. Este membro deslizante tem uma superfície deslizante que inclui uma base e uma parte de enchimento. A base inclui um primeiro material e sustenta concavidades regularmente dispostas. A parte de enchimento inclui um segundo material e é disposta na superfície deslizante para encher as concavidades. O primeiro material inclui um material selecionado a partir do grupo que consiste em um material metálico, um material cerâmico e um material carbonáceo. O segundo material inclui pelo menos um material selecionado a partir do grupo que consiste em um material metálico, um material cerâmico e um material carbonáceo. O primeiro e o segundo materiais diferem entre si em pelo menos um dentre o coeficiente de fricção e o coeficiente de dureza. A base e a parte de enchimento são substancialmente niveladas entre si na superfície deslizante.

Description

CAMPO DA TÉCNICA

[0001] A presente invenção refere-se aos membros deslizantes e aos métodos para fabricar os mesmos.

TÉCNICA ANTECEDENTE

[0002] Os membros deslizantes para uso tipicamente como partes do motor automotivo exigem excelente resistência à abrasão e capacidade de deslizamento. Para conferir estas propriedades, o revestimento de um membro deslizante em sua superfície com um revestimento duro como uma película de carbono tipo diamante (película DLC) foi realizado. Tipicamente, a Literatura de Patente (PTL) 1 revela o revestimento de um membro deslizante em sua superfície deslizante com uma película. Esta película inclui duas camadas de carbono tipo diamante que diferem entre si em dureza, módulo de Young e espessura. A PTL 1 descreve que o membro deslizante resultante exibe duas propriedades, isto é, durabilidade e baixo coeficiente de fricção.

[0003] A PTL 2 revela a formação de uma película de carbono amorfa que contém nitrogênio em uma superfície deslizante de um membro deslizante. Esta película contém hidrogênio de 8,0 a 12,0 de percentual atômico e nitrogênio de 3,0 a 14,0 de percentual atômico. A PTL 2 descreve que o membro deslizante que suporta a película exibe durabilidade satisfatória mesmo quando usada sob uma pressão de superfície elevada ou em um ambiente de lubrificação com óleo.

[0004] US2431430 refere-se a mancais e superfícies de mancais, ou seja, quaisquer superfícies sujeitas a contato deslizante com algum outro objeto e, em particular, se refere a mancais que são usados para suportar eixos rotativos, pistões, anéis de pistão, paredes de cilindros de motor, guias de válvula e similares.

[0005] US2004264820 refere-se a um membro deslizante tendo uma camada de liga deslizante, uma camada intermediária de Ni ou uma liga de Ni formada na camada de liga deslizante e uma camada macia de Sn ou uma liga de Sn formada na camada intermediária. Um recesso é formado na superfície lateral deslizante da camada de liga deslizante. A camada intermediária é formada na superfície interna do recesso. O elemento deslizante é submetido a um tratamento térmico, pelo qual são formados compostos intermetálicos na camada mole, que se estendem protrudentemente a partir da camada intermediária.

[0006] JPH11166539 refere-se a um membro deslizante incorporado de lubrificante sólido usado sob condições de lubrificação a alta temperatura e seca, em que uma pluralidade de orifícios ou recessos são formados em uma base de metal feita de uma liga de cobre ou ferro. Um lubrificante sólido em forma de barra, composto principalmente de grafite, é incorporado e fixado no orifício ou no recesso através de silicato de sódio aplicado à superfície periférica externa do lubrificante.

[0007] JPS60135564 refere-se a um material duro, como TiN ou TiC, e um material lubrificante sólido, como Au, Ag ou MoS2, que são depositados por vapor em uma ou em ambas as superfícies deslizantes dos elementos metálicos que entram em contato um com o outro por deslizamento por pulverização sem sobrepor os materiais um para o outro para formar um filme tendo um padrão manchado. Os membros deslizantes metálicos resultantes têm resistência ao atrito reduzida e resistência ao desgaste aprimorada.

[0008] JP2008256052 refere-se ao dispositivo de mancal deslizante no qual uma película dura é formada em uma superfície deslizante de pelo menos um membro dos membros que formam as superfícies deslizantes de um mancal deslizante, é formada uma película de cobertura de um lubrificante sólido e um microprocessamento que forma um é fornecida uma parte microrrecessada.

[0009] O documento JP2005325961 refere-se a um corpo principal que possui uma superfície deslizante capaz de deslizar o contato com outro membro, e um padrão côncavo-convexo formado na superfície deslizante, e um lubrificante sólido é preenchido em uma porção côncava do padrão côncavo-convexo. A dureza do lubrificante sólido é um componente mecânico (rolamento) 200 HV inferior à dureza do corpo principal.

[00010] O documento JP2008190696 refere-se a um membro deslizante que forma um poço aberto à superfície da superfície deslizante. Um lubrificante sólido é mantido no poço. A superfície deslizante é formada de aço inoxidável ou liga de alumínio.

[00011] JP2004340248 refere-se a uma pluralidade de orifícios formados na superfície deslizante, e os diâmetros dos furos na superfície deslizante (áreas de abertura) são aumentados de um centro em uma direção axial para ambas as extremidades na direção axial. Devido a essa estrutura, uma área de recepção de pressão diminui em direção a uma extremidade da superfície deslizante, resultando em abrasão precoce, e a superfície deslizante se torna uma superfície conformável à deformação de um material oposto.

[00012] JPS6060152 refere-se a uma preparação de um material condutor orgânico com excelente condutividade elétrica, dopando um composto que aceita elétrons ou um composto doador de elétrons a uma composição de polino especificada.

LISTA DE CITAÇÃO LITERATURA DE PATENTE

[00013] PTL 1: Publicação de Pedido de Patente Não Examinado Japonês (JP-A) N° 2009-167512

[00014] PTL 2: JP-A N° 2010-070848

SUMÁRIO DA INVENÇÃO PROBLEMA DA TÉCNICA

[00015] As técnicas habituais consideram que uma película de DLC tem, desvantajosamente, adesão ruim a um substrato e, para solucionar esta desvantagem, incorpora importância ao aumento na adesão a fim de aumentar a durabilidade do próprio membro deslizante.

[00016] No entanto, fizeram demandas recentemente para fornecer um membro deslizante dotado de resistência à abrasão e capacidade de deslizamento, ambas em níveis satisfatórios.

[00017] É difícil, no entanto, aumentar a capacidade de deslizamento (propriedade de fricção) sem partilhar a resistência à abrasão de acordo com tais técnicas habituais. As demandas são, agora, feitas para fornecer um membro deslizante dotado de duas propriedades em níveis satisfatórios.

[00018] A presente invenção foi feita enquanto foca nessas circunstancias e o objeto dela é fornecer um membro deslizante dotado de capacidade de deslizamento e resistência à abrasão, ambas em níveis satisfatórios. Um outro objeto da presente invenção é fornecer um método para fabricar o membro deslizante.

SOLUÇÃO PARA O PROBLEMA

[00019] A presente invenção alcançou os objetos e fornece, em uma modalidade, um membro deslizante dotado de uma superfície deslizante, sendo que a superfície deslizante inclui uma base; e uma parte de enchimento, sendo que a base inclui um primeiro material e tem concavidades regularmente dispostas na superfície deslizante, e a parte de enchimento inclui um segundo material e é disposta na superfície deslizante para encher as concavidades, no qual: o primeiro material inclui um material selecionado a partir do grupo que consiste em materiais metálicos, materiais cerâmicos, e materiais carbonáceos; o segundo material inclui pelo menos um material selecionado a partir do grupo que consiste em materiais metálicos, materiais cerâmicos, e materiais carbonáceos; o primeiro e o segundo materiais diferem entre si em pelo menos um do coeficiente de fricção e da dureza; e a base e a parte de enchimento são substancialmente niveladas entre si na superfície deslizante. O membro deslizante é, daqui em diante, também referido como um “membro deslizante de acordo com a primeira modalidade”.

[00020] A presente invenção também fornece, em uma outra modalidade, um membro deslizante que inclui uma superfície deslizante, sendo que a superfície deslizante inclui: uma base; uma parte de enchimento; e uma intercamada, sendo que a base inclui um primeiro material e que tem concavidades regularmente dispostas na superfície deslizante, a parte de enchimento inclui um segundo material e é disposta na superfície deslizante para encher as concavidades, e a intercamada inclui um terceiro material e que se estende entre a base e a parte de enchimento, em que: o primeiro material inclui um material selecionado a partir do grupo que consiste em materiais metálicos, materiais cerâmicos e materiais carbonáceos; o segundo material inclui pelo menos um material selecionado a partir do grupo que consiste em materiais metálicos, materiais cerâmicos e materiais carbonáceos; o terceiro material inclui pelo menos um material selecionado a partir do grupo que consiste em materiais metálicos, materiais cerâmicos e materiais carbonáceos; o primeiro e o segundo materiais diferem entre si em pelo menos um do coeficiente de fricção e da dureza; o terceiro material tem alta afinidade com pelo menos um do primeiro e do segundo materiais; e a base, a parte de enchimento e a intercamada são substancialmente niveladas entre na superfície deslizante. Este membro deslizante e um membro deslizante em ainda uma outra modalidade, conforme segue, cada um tem uma intercamada. Tal membro deslizante que tem uma intercamada é, daqui em diante, também referido como um “membro deslizante de acordo com a segunda modalidade”.

[00021] A presente invenção fornece adicionalmente, em ainda uma outra modalidade, um membro deslizante que inclui uma superfície deslizante, sendo que a superfície deslizante inclui: uma base; uma parte de enchimento; e uma intercamada, sendo que a base inclui um primeiro material e tem concavidades regularmente dispostas na superfície deslizante, a parte de enchimento inclui um segundo material e é disposta na superfície deslizante para encher as concavidades; e a intercamada inclui um terceiro material e que se estende entre a base e a parte de enchimento, em que: o primeiro material inclui um material selecionado a partir do grupo que consiste em materiais metálicos, materiais cerâmicos e materiais carbonáceos; o segundo material inclui pelo menos um material selecionado a partir do grupo que consiste em materiais metálicos, materiais cerâmicos e materiais carbonáceos; o terceiro material inclui pelo menos um material selecionado a partir do grupo que consiste em materiais metálicos, materiais cerâmicos e materiais carbonáceos; o primeiro e o segundo materiais diferem entre si em pelo menos um do coeficiente de fricção e da dureza; o terceiro material difere de pelo menos um do primeiro e do segundo materiais em pelo menos um do coeficiente de fricção e da dureza; a base, a parte de enchimento e a intercamada são substancialmente niveladas umas com as outras na superfície deslizante.

[00022] A base pode, por exemplo, ser um substrato ou um revestimento duro.

[00023] Uma percentagem de área da parte de enchimento na superfície deslizante é preferivelmente de 0,05% a 55%.

[00024] Em uma modalidade preferida, as concavidades incluem furos; e cada um dos furos tem uma área de abertura de 0,5 μm2 a 4 mm2.

[00025] Em uma outra modalidade preferida, as concavidades incluem buracos; em cada um dos buracos tem uma largura de 0,8 μm a 2 mm.

[00026] As concavidades preferivelmente têm uma profundidade máxima de 0,05 μm a 5,0 μm.

[00027] A presente invenção refere-se a um método para fabricar um membro deslizante de acordo com a primeira modalidade. Este método inclui a etapa de: cobrir uma parte de uma base com uma máscara para fornecer uma base parcialmente mascarada, sendo que a base não tem concavidades; entalhar a base parcialmente mascarada para fornecer uma base entalhada; depositar uma película do segundo material na base entalhada através da deposição de vapor para formar uma parte de enchimento; remover a máscara da base para fornecer uma obra que inclui a base e a parte de enchimento; e polir uma obra para que a base e a parte de enchimento sejam substancialmente niveladas entre si para formar uma superfície deslizante.

[00028] A presente invenção refere-se adicionalmente a um método para fabricar um membro deslizante de acordo com a segunda modalidade. Este método inclui as etapas de: cobrir a base parcialmente mascarada para fornecer uma base parcialmente mascarada, sendo que a base não tem concavidades; entalhar a base parcialmente mascarada para fornecer uma base entalhada; depositar uma película do terceiro material na base entalhada através da deposição de vapor para formar uma intercamada; depositar uma película do segundo material na intercamada através da deposição de vapor para formar uma parte de enchimento; remover a máscara da base para fornecer uma obra que inclui a base e a parte de enchimento e a intercamada; e polir uma obra para que a base, a parte de enchimento e a intercamada sejam substancialmente niveladas entre si para formar uma superfície deslizante.

[00029] O entalhamento é preferivelmente realizado por bombardeio de íon.

[00030] A base pode, por exemplo, ser um substrato ou um revestimento duro.

[00031] Em uma modalidade preferida, a máscara inclui regiões mascaradas e regiões expostas; e as regiões mascaradas e as regiões expostas são regularmente dispostas.

EFEITOS VANTAJOSOS DA INVENÇÃO

[00032] A presente invenção pode fornecer membros deslizantes que são utilizáveis mesmo em um ambiente deslizante severo ou um ambiente deslizante na ausência de um lubrificante, porque a invenção permite que os membros deslizantes tenham capacidade de deslizamento e resistência à abrasão, ambas, em níveis satisfatórios.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[00033] A Fig. 1 retrata uma vista em seção transversal esquemática que ilustra uma seção transversal de um membro deslizante de acordo com a primeira modalidade, em que a base é um substrato.

[00034] A Fig. 2 retrata uma vista em seção transversal esquemática que ilustra uma seção transversal de um membro deslizante de acordo com a primeira modalidade, em que a base é um revestimento duro.

[00035] A Fig. 3 retrata uma vista em seção transversal esquemática que ilustra uma seção transversal de um membro deslizante de acordo com a segunda modalidade, em que a base é um substrato.

[00036] A Fig. 4 retrata uma vista em seção transversal esquemática que ilustra uma seção transversal de um membro deslizante de acordo com uma terceira modalidade, em que a base é um revestimento duro.

[00037] As Figs. 5(a) a 5(h) retratam vistas planas que ilustram disposições da parte de enchimento.

[00038] As Figs. 6(a) a 6(h) retratam um gráfico do processo que ilustra, esquematicamente, um método para fabricar um membro deslizante de acordo com a primeira modalidade, em que a base é um substrato.

[00039] As Figs. 7(a) a 7(h) retratam um gráfico do processo que ilustra, esquematicamente, um método para fabricar um membro deslizante de acordo com a primeira modalidade, em que a base é um revestimento duro.

[00040] As Figs. 8(a) a 8(i) retratam um gráfico do processo que ilustra, esquematicamente, um método para fabricar um membro deslizante de acordo com a segunda modalidade, em que a base é um substrato.

[00041] As Figs. 9(a) a 9(i) retratam um gráfico do processo que ilustra, esquematicamente, um método para fabricar um membro deslizante de acordo com a segunda modalidade, em que a base é um revestimento duro. DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES

[00042] Depois de intensivas investigações para alcançar os objetos, os presente inventores formaram concavidades em uma base que constitui uma superfície deslizante de um membro deslizante e encheram as concavidades com um material que se difere daquele da base em coeficiente de fricção e/ou dureza. Os presentes inventores descobriram que o membro deslizante que tem esta configuração pode ter maior resistência à abrasão e capacidade de deslizamento do que aquele de um membro deslizante que tem uma base que inclui um único material e pode servir como um membro deslizante que tem capacidade de deslizamento e resistência à abrasão, ambas em níveis satisfatórios. A presente invenção foi feita com base nessas descobertas.

[00043] Os membros deslizantes de acordo com as modalidades da presente invenção serão ilustrados em detalhes abaixo.

[00044] Os membros deslizantes de acordo com a primeira e com a segunda modalidades da presente invenção, cada um, incluem uma superfície deslizante. A superfície deslizante tem uma base e uma parte de enchimento, em que a base inclui um primeiro material e tem concavidades regularmente dispostas na superfície deslizante; e a parte de enchimento inclui um segundo material e é disposta na superfície deslizante para encher as concavidades. Os membros deslizantes de acordo com a primeira e com a segunda modalidades incluem, em comum, um primeiro material que constitui a base e um segundo material que constitui a parte de enchimento, em que o primeiro e o segundo materiais se diferem entre si em pelo menos um do coeficiente de fricção e da dureza.

[00045] Quando usado como um material que constitui a parte de enchimento, um material que tem um coeficiente de fricção diferente daquele da base possibilita o controle de quantidade de lubrificante que a base inerentemente tem; enquanto um material que tem uma dureza diferente daquela da base contribui para a melhor resistência à absorção. Tipicamente, um membro deslizante pode empregar, como um material que constitui a parte de enchimento, um material que tem um coeficiente de fricção menor e uma dureza maior do que aqueles de um material que constitui a base. Este membro deslizante pode ter tanto uma resistência à absorção maior e um coeficiente de fricção menor do que aqueles de um membro deslizante que tem uma superfície deslizante que inclui o material que constitui a base sozinha.

[00046] As estruturas dos membros deslizantes de acordo com as modalidades da presente invenção serão ilustradas abaixo.

[00047] O membro deslizante de acordo com a primeira modalidade da presente invenção tem uma superfície deslizante. A superfície deslizante inclui uma base e uma parte de enchimento, em que a base inclui um primeiro material e sustenta concavidades regularmente dispostas na superfície deslizante; e a parte de enchimento inclui um segundo material e é disposta na superfície deslizante para encher as concavidades. A base é exemplificada por um substancialmente e um revestimento duro.

[00048] A Fig. 1 ilustra uma vista em seção transversal esquemática de um membro deslizante exemplificativo de acordo com a primeira modalidade, em que a base é um substrato. Com referência à Fig. 1, o membro deslizante tem uma estrutura conforme segue. As concavidades são fornecidas em um substrato 1, para o qual um segundo material é carregado para formar uma parte de enchimento 2. O segundo material se difere do substrato 1 em pelo menos um do coeficiente de fricção e da dureza. O substrato 1 e a parte de enchimento 2 definem uma superfície deslizante e são substancialmente nivelados entre si na superfície deslizante.

[00049] A Fig. 2 ilustra uma vista em seção transversal esquemática de um membro deslizante exemplificativo de acordo com a primeira modalidade, em que a base é um revestimento duro. Com referência à Fig. 2, o membro deslizante tem uma estrutura conforme segue. O membro deslizante tem um substrato 1 e um revestimento duro 3 fornecido no substrato 1. As concavidades são fornecidas no revestimento duro 3, para o qual um segundo material é carregado para formar uma parte de enchimento 2. O segundo material se difere do revestimento duro 3 em pelo menos um do coeficiente de fricção e da dureza. O revestimento duro 3 e a parte de enchimento 2 definem uma superfície deslizante e são substancialmente nivelados entre si na superfície deslizante.

[00050] Um membro deslizante de acordo com a segunda modalidade da presente invenção corresponde ao membro deslizante de acordo com a primeira modalidade, exceto por incluir, adicionalmente, uma intercamada que se estende entre a base a parte de enchimento e, desse modo, tem adicionalmente melhor propriedade ou melhores propriedades. Especificamente, o membro deslizante de acordo com a segunda modalidade tem uma superfície deslizante, cuja superfície deslizante inclui uma base, uma parte de enchimento e uma intercamada. A base inclui um primeiro material e tem concavidades regularmente dispostas nesta superfície deslizante. A parte de enchimento inclui um segundo material e é disposta na superfície deslizante para encher as concavidades. A intercamada se estende entre a base e a parte de enchimento e inclui um terceiro material. Também nesta modalidade, a base é exemplificativa por um substrato e um revestimento duro.

[00051] A Fig. 3 ilustra uma vista em seção transversal esquemática de um membro deslizante exemplificativo de acordo com a segunda modalidade, em que a base é um substrato. Com referência à Fig. 3, o membro deslizante tem uma estrutura conforme segue. As concavidades são fornecidas em um substrato 1 que inclui um primeiro material. Um segundo material é carregado para as concavidades para formar uma parte de enchimento 2. O segundo material difere do substrato 1 (primeiro material) em pelo menos um do coeficiente de fricção e da dureza. Uma intercamada 10 que inclui um terceiro material se estende entre o substrato 1 e a parte de enchimento 2. O terceiro material pode ser: (A) um material que tem alta afinidade com o primeiro material e/ou o segundo material; ou (B) um material que difere do primeiro material e/ou do segundo material em pelo menos um do coeficiente de fricção e da dureza. Na Fig. 3, o substrato 1, a parte de enchimento 2 e a intercamada 10 definem uma superfície deslizante e são substancialmente niveladas entre si na superfície deslizante.

[00052] Em seguida, a Fig. 4 ilustra uma vista em seção transversal esquemática de um membro deslizante exemplificativo de acordo com a segunda modalidade, em que a base é um revestimento duro. Com referência à Fig. 4, o membro deslizante tem uma estrutura conforme segue. O membro deslizante tem um substrato 1 e um revestimento duro (base) 3 fornecido sobre o substrato 1. As concavidades são fornecidas no revestimento duro 3, para o qual um segundo material é carregado para formar uma parte de enchimento 2. O segundo material difere do revestimento duro 3 em pelo menos um do coeficiente de fricção e da dureza. Uma intercamada 10 que inclui um terceiro material se estende entre o revestimento duro 3 e a parte de enchimento 2. O terceiro material pode ser: (A) um material que tem alta afinidade com o primeiro material e/ou com o segundo material; ou (B) um material que difere do primeiro material e/ou do segundo material em pelo menos um do coeficiente de fricção e da dureza. Na Fig. 4, o revestimento duro 3, a parte de enchimento 2 e a intercamada 10 definem uma superfície deslizante e são substancialmente niveladas uns com os outros na superfície deslizante.

[00053] Conforme ilustrado nas Figs. 1 a 4, uma superfície da base e uma superfície da parte de enchimento 2 definem um único plano como uma superfície deslizante. Por meio disso, a superfície deslizante pode aproveitar as propriedades tanto da base quanto da parte de enchimento 2 sem deterioração. Quando uma intercamada 10 é fornecida, o termo “superfície da parte de enchimento” inclui adicionalmente uma superfície da intercamada 10 que se estende entre a superfície da base e da superfície da parte de enchimento 2.

[00054] Uma porcentagem da área da parte de enchimento 2 na superfície deslizante é preferivelmente de 0,05% a 55%. A parte de enchimento 2, se estiver ocupando a superfície deslizante em uma porcentagem de área de menos do que 0,05%, pode falhar em exibir suficientemente seu desempenho porque o desempenho da base se torna predominante. Para impedir isso, a porcentagem de área da parte de enchimento 2 na superfície deslizante é preferivelmente 0,05% ou mais, mais preferivelmente 0,07% ou mais, de maneira ainda mais preferível 0,10% ou mais, ainda mais preferivelmente 0,12% ou mais, e particularmente de maneira preferível 0,15% ou mais. Em contrapartida, a parte de enchimento 2, se estiver ocupando a superfície deslizante em uma porcentagem de área de mais do que 55%, pode exibir, predominantemente, seu desempenho e o membro deslizante resultante pode exibir o desempenho semelhante àquele (não melhor do que ele) da parte de enchimento sozinha. Para impedir isso, a porcentagem de área da parte de enchimento 2 na superfície deslizante é preferivelmente 55% ou menos, mais preferivelmente 50% ou menos, de maneira ainda mais preferível 40% ou menos, ainda mais preferivelmente 30% ou menos e particularmente de maneira preferível 20% ou menos.

[00055] Em uma modalidade, as concavidades incluem furos. Nesta modalidade, cada um dos furos preferivelmente tem uma área de abertura de 0,5 μm2 a 4 mm2. Os furos, cada um, que têm uma área de abertura de menos do que 0,5 μm2 podem ser difíceis de ser trabalhados e impedem a exibição do desempenho da parte de enchimento devido ao fato de o desempenho da base se tornar predominante. Para impedir isso, os furos, cada um, têm uma área de abertura de preferivelmente 0,5 μm2 ou mais, mais preferivelmente 10 μm2ou mais, e de maneira ainda mais preferível 100 μm2 ou mais. Em contrapartida, os furos, cada um, que têm uma área de abertura de mais do que 4 mm2 podem exibir, predominantemente, seu desempenhe o membro deslizante resultante pode exibir o desempenho semelhante àquele (não melhor do que ele) da parte de enchimento sozinha. Para impedir isso, os furos, cada um, têm uma área de abertura de preferivelmente 4 mm2 ou menos, mais preferivelmente 0,25 mm2 ou menos, e de maneira ainda mais preferível 0,016 mm2 ou menos.

[00056] Os possíveis formatos e formas dos furos, quando incluídos nas concavidades, são exemplificados por, mas não se limitam a, círculo, elipse, quadrado, retângulo, polígono, estrela e várias outras formas. Essas concavidades só tem que ser regularmente dispostas. Tipicamente, as concavidades podem ser alinhadas ou escalonadas (dispostas de uma maneira em zigue-zague). A disposição regular das concavidades de tal maneira permite que a parte de enchimento exiba seus efeitos suficiente e estavelmente.

[00057] Em uma outra modalidade, as concavidades incluem buracos (ranhuras). Nesta modalidade, cada um dos buracos preferivelmente tem uma largura de 0,8 μm a 2 mm. Os buracos, cada um, que têm uma largura de menos o que 0,8 μm podem ser difíceis de ser trabalhados e impedem a exibição do desempenho da parte de enchimento devido ao fato de o desempenho da base se tornar predominante. Para impedir isso, os buracos, cada um, têm uma largura de preferivelmente 0,8 μm ou mais, mais preferivelmente 1,0 μm ou mais, e de maneira ainda mais preferível 10 μm ou mais. Em contrapartida, os buracos, cada um, que têm uma largura de mais do que 2 mm podem fazer com que a parte de enchimento exiba predominantemente seu desempenho, e o membro deslizante resultante pode exibir desempenho semelhante àquele (não melhor do que ele) da parte de enchimento sozinha. Para impedir isso, os buracos, cada um, têm uma largura de preferivelmente 2 mm ou menos, mais preferivelmente 1 mm ou menos, e de maneira ainda mais preferível 0,5 mm ou menos.

[00058] Os possíveis formatos ou formas de buracos, quando incluídos nas concavidades, são exemplificados por, mas não se limitam a, tiras, círculos concêntricos, espirais, cruzes e um padrão de xadrez. As disposições como os intervalos de linha dos buracos devem ser regulares, independente da forma ou do formato dos buracos. A disposição regular das concavidades, de tal maneira, permite que os efeitos sejam exibidos suficiente e estavelmente.

[00059] As concavidades na presente invenção podem ter uma estrutura composta que inclui tanto a estrutura do furo quanto a estrutura do buraco.

[00060] As Figs. 5(a) a 5(h) ilustram os padrões exemplificativos da concavidade em uma modalidade que usa uma base semelhante a disco. As Figs. 5(a) a 5(e) ilustram os padrões da concavidade que incluem os furos; e as Figs. 5(f) a 5(h) ilustram os padrões da concavidade que incluem os buracos. Deve-se notar, no entanto, que esses padrões da concavidade são para fins ilustrativos apenas e não são destinados a limitar o escopo da presente invenção.

[00061] As concavidades preferivelmente têm uma profundidade máxima de 0,05 μm a 5,0 μm.

[00062] Uma parte de enchimento em concavidades que têm uma profundidade máxima de menos do que 0,05 μm pode se tornar, rapidamente, perdida devido à abrasão e à falha em continuar a exibir seus efeitos. Para impedir isso, as concavidades têm uma profundidade máxima de preferivelmente 0,05 μm ou mais, mais preferivelmente 0,07 μm ou mais, e de maneira ainda mais preferível 0,1 μm ou mais. Em contrapartida, leva-se muito tempo para trabalhar as concavidades que têm uma profundidade máxima de mais do que 5,0 μm e para encher as concavidades com um segundo material para formar uma parte de enchimento 2, assim, sendo desvantajosas na produção. Para impedir isso, as concavidades têm uma profundidade máxima de preferivelmente 5,0 μm ou menos, mais preferivelmente 3,0 μm ou menos, e de maneira ainda mais preferível 2,0 μm ou menos.

[00063] Os materiais para consistir os membros deslizantes de acordo com a primeira e a segunda modalidades da presente invenção serão ilustrados abaixo.

[00064] Um primeiro material que constitui a base e um segundo material que constitui a parte de enchimento essencialmente diferem entre si em pelo menos um do coeficiente de fricção e da dureza, conforme descrito acima. os materiais específicos para uso como o primeiro e o segundo materiais, no entanto, não são limitados, contanto que sejam aqueles usados nos membros deslizantes.

[00065] O primeiro material que constitui a base pode incluir um material selecionado a partir do grupo que consiste em materiais metálicos, materiais cerâmicos e materiais carbonáceos.

[00066] Quando a base é um substrato 1, os materiais metálicos são exemplificados por metais puros ou ligas, como os aços inoxidáveis, outros aços, titânio puro, ligas de titânio, alumínio puro, ligas de alumínio, cobre puro, ligas de cobre, magnésio e metais duros (ligas de carboneto cimentado). Os materiais cerâmicos são exemplificados por carbonetos, nitretos, boretos e materiais cerâmicos compostos deles. Uma superfície do substrato 1 pode ser ceramizada por um processo de modificação de superfície como nitretação ou cimentação pelo carbono.

[00067] Quando a base é um revestimento duro 3, os materiais cerâmicos são exemplificados pelos metais puros ou ligas, como aços inoxidáveis, outros aços, titânio puro, ligas de titânio, alumínio puro, ligas de alumínio, cobre puro, ligas de cobre, magnésio e metais duros. Os materiais cerâmicos são exemplificativos pelos carbonetos, nitretos, boretos e materiais cerâmicos compostos deles. Os materiais carbonáceos são preferivelmente exemplificados pelo grafite, carbono tipo diamante e diamante.

[00068] Quando a base é um revestimento duro 3, o revestimento duro 3 se estende em ou sobre um substrato 1. Um material que constitui o substrato 1, neste caso, também não é limitado. O material para o substrato 1 usável no presente é exemplificado pelos metais puros ou ligas, como os aços inoxidáveis, outros aços, titânio puro, ligas de titânio, alumínio puro, ligas de alumínio, cobre puro, ligas de cobre, magnésio e metais duros; e cerâmicas como carbonetos, nitretos, boretos e materiais cerâmicos compostos deles.

[00069] O revestimento duro 3 pode se estender diretamente no substrato 1 ou pode se estender em uma camada primária que se estende no substrato 1. Especificamente, o membro deslizante pode incluir adicionalmente uma camada primária entre o substrato 1 e o revestimento duro 3 para melhorar a adesão entre eles. A camada primária é exemplificada por uma camada que inclui um metal puro ou liga que inclui pelo menos um elemento metálico contido no substrato 1 e/ou no revestimento duro 3; e uma camada que inclui um nitreto, carboneto ou carbonitreto de pelo menos um elemento metálico contido no substrato 1 e/ou no revestimento duro 3.

[00070] A camada primária pode ser qualquer de uma única camada que tem uma composição simples, uma multicamada que inclui duas ou mais camadas e uma camada graduada de composição. A camada primária de multicamadas que inclui duas ou mais camadas é exemplificada por uma estrutura de multicamadas que inclui duas ou mais camadas, em que uma camada voltada para o substrato 1 tem alto índice de adesão a um material que constitui o substrato 1; e uma camada voltada para o revestimento duro 3 tem alto índice de adesão a um material que constitui o revestimento duro 3. A camada primária como uma camada graduada de composição é exemplificada por uma película que tem uma estrutura graduada de composição, em que a composição está próxima da composição do substrato 1 nas redondezas do substrato 1 e se aproxima da composição do revestimento duro 3 a partir do substrato 1 em direção ao revestimento duro 3. Especificamente, na película que tem a estrutura graduada de composição, uma camada nas redondezas do substrato 1 inclui um material que constitui o substrato 1 ou um material que tem alto índice de adesão ao material que constitui o substrato 1, e a razão ou o conteúdo de um material que constitui o revestimento duro 3 ou um material que tem alto índice de adesão ao material que constitui o revestimento duro 3 aumenta enquanto a camada se aproxima do revestimento duro 3.

[00071] Um revestimento duro 3 que tem uma espessura de mais do que 50 μm, quando serve como a base, pode ter grande tensão interna para causar o descascamento (delaminação). Para impedir isso, o revestimento duro 3 tem uma espessura de preferivelmente 50 μm ou menos, mais preferivelmente 40 μm ou menos e de maneira ainda mais preferível 30 μm ou menos. Um revestimento duro 3 que tem uma espessura de menos do que 0,1 μm pode exibir resistência à absorção insuficiente, porque até mesmo o revestimento duro 3 será desgastado. Para impedir isso, o revestimento duro 3 tem uma espessura de preferivelmente 0,1 μm ou mais, mais preferivelmente 0,4 μm ou mais e de maneira ainda mais preferível 0,5 μm ou mais.

[00072] A camada primária preferivelmente tem uma espessura de 0,001 μm ou mais. A “espessura”, no presente e daqui em diante, refere-se a uma espessura total no caso de uma estrutura de multicamadas. Uma camada primária que tem uma espessura de menos do que esta variação pode, dificilmente, garantir adesão suficiente, porque a superfície do substrato pode ter uma área em que nenhuma camada primária está presente. A camada primária mais preferivelmente tem uma espessura de 0,005 μm ou mais. Em contrapartida, uma camada primária que tem uma espessura excessivamente grande pode ter asperezas maiores em sua superfície devido, tipicamente, ao crescimento de cristal da camada primária. Isso pode, muitas vezes, chamar uma rugosidade de superfície maior do revestimento duro para ser formada na camada primária para impedir a obra. Para impedir isso, a camada primária tem uma espessura de preferivelmente 10 μm ou menos e mais preferivelmente 5 μm ou menos.

[00073] O segundo material que constitui a parte de enchimento 2 inclui pelo menos um material selecionado a partir do grupo que consiste em materiais metálicos, materiais cerâmicos e materiais carbonáceos. O segundo material, no entanto, não se limita a um material específico, contanto que seja selecionado a partir dessas categorias.

[00074] Especificamente, os materiais metálicos são exemplificados pelos metais puros ou ligas, como aços inoxidáveis, outros aços, titânio puro, ligas de titânio, alumínio puro, ligas de alumínio, cobre puro, ligas de cobre, magnésio e metais duros. Os materiais cerâmicos são exemplificados pelos carbonetos, nitretos, boretos e materiais cerâmicos compostos deles. Os materiais carbonáceos são exemplificados pelo grafite, carbono tipo diamante e diamante.

[00075] O terceiro material que constitui a intercamada 10 inclui pelo menos um material selecionado a partir do grupo que consiste em materiais metálicos, materiais cerâmicos e materiais carbonáceos.

[00076] Especificamente, os materiais metálicos são exemplificados pelos metais puros ou ligas, como aços inoxidáveis, outros aços, titânio puro, ligas de titânio, alumínio puro, ligas de alumínio, cobre puro, ligas de cobre, magnésio e metais duros. Os materiais cerâmicos são exemplificados pelos carbonetos, nitretos, boretos e materiais cerâmicos compostos deles. Os materiais carbonáceos são exemplificados pelo grafite, carbono tipo diamante e diamante.

[00077] O terceiro material pode ser selecionado dentre os materiais listados, em vista da propriedade ou das propriedades adicionalmente descritas e dos tipos do primeiro e do segundo materiais a serem empregados.

[00078] Quando a melhor adesão entre a base (primeiro material) e a parte de enchimento 2 (segundo material) é ainda mais desejada, o material (A) que tem alto índice de afinidade com o primeiro material e/ou o segundo material é preferivelmente usado como o terceiro material. Especificamente, o terceiro material, neste caso, é exemplificado por: (A-1) um material que é o mesmo que o primeiro material e/ou o segundo material dotado de alta afinidade com o primeiro material; (A-2) um material é o mesmo que o segundo material e/ou um material dotado de alta afinidade com o segundo material; e (A-3) um material composto como uma mistura dos materiais (A-1) e (A-2). O material (A-3) é exemplificado por um material composto de um material (I) e um material (II). O material (I) é um material que é o mesmo que o primeiro material e/ou um material dotado de alta afinidade com o primeiro material. O material (II) é um material que é o mesmo que o segundo material e/ou um material dotado de alta afinidade com o segundo material.

[00079] Quando o primeiro material e/ou o segundo material (daqui em diante também referido como um “primeiro/segundo material”) é um material metálico, os terceiros materiais exemplificativos que têm alta afinidade com o material metálico são conforme segue: (i) um metal puro de um elemento metálico que forma prontamente uma liga com o material metálico (por exemplo, particularmente um metal puro) ou uma liga que contém o elemento metálico ou um composto que contém o elemento metálico que constitui o metal puro ou liga; e (ii) um composto (por exemplo, carboneto, nitreto, carbonitreto ou boreto) que contém um elemento metálico que constitui o primeiro/segundo material.

[00080] Mais especificamente, quando o primeiro/segundo material é um aço inoxidável, um terceiro material que tem alta afinidade com o aço inoxidável é exemplificado pelos metais puros como alumínio, titânio, cromo e tungstênio; as ligas que incluem pelo menos um desses metais; e compostos (por exemplo, carbonetos, nitretos, carbonitretos e boretos) que contêm pelo menos um desses metais. Igualmente, supõe-se que o primeiro/segundo material seja um aço de liga estrutural como S15CK, SNC415, SNC836, SNCM220, SNCM415, SCNM630, SCr415, SCr445, SCM415,CSCM445, SMn420, SMnC420 ou SMnC443, em que o aço da liga pode ser cimentado pelo carbono ou nitritado. Neste caso, um terceiro material que tem alta afinidade com o aço da liga é exemplificado pelos metais puros como alumínio, titânio, cromo e tungstênio; as ligas que incluem pelo menos um desses metais; e compostos (por exemplo, carbonetos, nitretos, carbonitretos e boretos) que contêm pelo menos um desses metais.

[00081] Quando o primeiro/segundo material é titânio puro, um terceiro material que tem alta afinidade com ele é exemplificado pelos metais puros como alumínio, titânio, cromo e tungstênio; as ligas que incluem pelo menos um desses metais; e compostos (por exemplo, carbonetos, nitretos, carbonitretos e boretos) que contêm pelo menos um desses metais. Quando o primeiro/segundo material é uma liga de titânio, um terceiro material que tem alta afinidade com ele é exemplificado pelos metais puros como alumínio, titânio, cromo e tungstênio; as ligas que incluem pelo menos um desses metais; e compostos (por exemplo, carbonetos, nitretos, carbonitretos e boretos) que contêm pelo menos um desses metais.

[00082] Quando o primeiro/segundo material é alumínio puro, um terceiro material que tem alta afinidade com ele é exemplificado pelos metais puros como alumínio, titânio, cromo e tungstênio; as ligas que incluem pelo menos um desses metais; e compostos (por exemplo, carbonetos, nitretos, carbonitretos e boretos) que contêm pelo menos um desses metais. Quando o primeiro/segundo material é uma liga de alumínio, um terceiro material que tem alta afinidade com ele é exemplificado pelos metais puros como alumínio, titânio, cromo e tungstênio; as ligas que incluem pelo menos um desses metais; e compostos (por exemplo, carbonetos, nitretos, carbonitretos e boretos) que contêm pelo menos um desses metais.

[00083] Quando o primeiro/segundo material é cobre puro, um terceiro material que tem alta afinidade com ele é exemplificado pelos metais puros como alumínio, cobre, titânio, cromo e tungstênio; as ligas que incluem pelo menos um desses metais; e compostos (por exemplo, carbonetos, nitretos, carbonitretos e boretos) que contêm pelo menos um desses metais. Quando o primeiro/segundo material é uma liga de cobre, um terceiro material que tem alta afinidade com ele é exemplificado pelos metais puros como alumínio, cobre, titânio, cromo e tungstênio; as ligas que incluem pelo menos um desses metais; e compostos (por exemplo, carbonetos, nitretos, carbonitretos e boretos) que contêm pelo menos um desses metais.

[00084] Quando o primeiro/segundo material é magnésio, um terceiro material que tem alta afinidade com ele é exemplificado pelos metais puros como alumínio, magnésio, titânio, cromo e tungstênio; as ligas que incluem pelo menos um desses metais; e compostos (por exemplo, carbonetos, nitretos, carbonitretos e boretos) que contêm pelo menos um desses metais.

[00085] Quando o primeiro/segundo material é um metal duro, um terceiro material que tem alta afinidade com ele é exemplificado pelos metais puros como alumínio, titânio, cromo e tungstênio; as ligas (inclusive as de metais duros) que contêm pelo menos um desses metais; e compostos (por exemplo, carbonetos, nitretos, carbonitretos e boretos) que contêm pelo menos um desses metais.

[00086] Quando o primeiro/segundo material é um metal cerâmico, um terceiro material que tem alta afinidade com ele é exemplificado pelos materiais cerâmicos (metais puros e ligas) que incluem pelo menos um elemento metálico (por exemplo, alumínio, cobre, magnésio, titânio, cromo ou tungstênio) que constitui o material cerâmico como o primeiro/segundo material. O terceiro material, neste caso, é adicionalmente exemplificado pelos compostos (por exemplo, carbonetos, nitretos, carbonitretos e boretos) que contêm pelo menos um elemento metálico que constitui o material cerâmico como o primeiro/segundo material, e que contêm um elemento não metálico diferente daquele do material cerâmico.

[00087] Mais especificamente, quando o primeiro/segundo material é um carboneto, um terceiro material que tem alta afinidade com ele é exemplificado por um metal puro de um elemento metálico que constitui o carboneto; as ligas que contêm o elemento metálico; e nitretos e boretos que contêm o elemento metálico. Quando o primeiro/segundo material é um nitreto, um terceiro material que tem alta afinidade com ele é exemplificado por um metal puro de um elemento metálico que constitui o nitreto; as ligas que contêm o elemento metálico; e carbonetos e boretos que contêm o elemento metálico. Quando o primeiro/segundo material é um boreto, um terceiro material que tem alta afinidade com ele é exemplificado por um metal puro de um elemento metálico que constitui o boreto; as ligas que contêm o elemento metálico; e nitretos e carbonetos que contêm o elemento metálico. Quando o primeiro/segundo material é um material cerâmico composto de um carboneto, um nitreto e um boreto, um terceiro material que tem alta afinidade com ele é exemplificado pelo carboneto, nitreto e boreto que constituem o material composto.

[00088] Ainda mais especificamente, quando o primeiro/segundo material é um nitreto, carboneto ou carbonitreto (que corresponde tipicamente a um revestimento duro) de pelo menos um elemento selecionado a partir do grupo que consiste em Ti, Cr, Al e Si, um terceiro material que tem alta afinidade com ele é exemplificado por um composto correspondente (nitreto, carboneto ou carbonitreto) que contêm o mesmo elemento metálico que o composto acima, mas um elemento não metálico diferente dele.

[00089] Quando o primeiro/segundo material é um material carbonáceo, um terceiro material que tem alta afinidade com ele é exemplificado pelos metais puros como alumínio, titânio, cromo e tungstênio; as ligas que incluem pelo menos um desses metais; e carbonetos e carbonitretos que contêm pelo menos um desses metais.

[00090] Mais especificamente, quando o primeiro/segundo material é grafite, um terceiro material que tem alta afinidade com ele é exemplificado pelos metais puros como alumínio, titânio, cromo e tungstênio; as ligas que incluem pelo menos um desses metais; e carbonetos e carbonitretos que contêm pelo menos um desses metais. Quando o primeiro/segundo material é carbono tipo diamante, um terceiro material que tem alta afinidade com ele é exemplificado pelos metais puros como alumínio, titânio, cromo e tungstênio; as ligas que incluem pelo menos um desses metais; e carbonetos e carbonitretos que contêm pelo menos um desses metais. Quando o primeiro/segundo material é diamante, um terceiro material que tem alta afinidade com ele é exemplificado pelos metais puros como alumínio, titânio, cromo e tungstênio; as ligas que incluem pelo menos um desses metais; e carbonetos e carbonitretos que contêm pelo menos um desses metais.

[00091] Quando um coeficiente de fricção adicional menor ou durabilidade muito melhor do que de um membro deslizante de acordo com a primeira modalidade é desejado, o terceiro material pode ser um material (B) que difere do primeiro/segundo material em pelo menos um do coeficiente de fricção e da dureza, conforme descrito acima.

[00092] A intercamada 10 tem uma espessura de preferivelmente 0,005 μm ou mais. O termo “espessura” no presente refere-se a uma espessura total quando a intercamada é uma multicamada. Uma intercamada que tem uma espessura de menos do que 0,005 μm pode ocasionar em uma região ou regiões que não servem como uma intercamada 10. A intercamada 10 tem uma espessura mais preferivelmente de 0,01 μm ou mais. Em contrapartida, uma intercamada que tem uma espessura de mais do que 2,0 μm pode afetar a superfície e enfraquecer os efeitos da parte de enchimento. Para impedir isso, a intercamada 10 tem uma espessura preferivelmente de 2,0 μm ou menos e mais preferivelmente de 1,0 μm ou menos.

[00093] A intercamada pode ser uma única camada que tem uma composição simples ou ser uma intercamada de multicamadas que inclui duas ou mais camadas. A intercamada de multicamadas é exemplificada por uma estrutura de multicamadas que inclui duas ou mais camadas, em que uma camada que é voltada para a base (primeiro material) tem alta afinidade (particularmente adesão) com o primeiro material, e uma camada que é voltada para a parte de enchimento (segundo material) tem alta afinidade (particularmente adesão) com o segundo material. A intercamada pode ser uma camada graduada de composição que tem uma composição graduada em uma direção de espessura dela. Em tal camada graduada de composição, uma região (camada) tipicamente nas redondezas da base (primeiro material) contém, em um alto teor de conteúdo, o primeiro material ou um material que tem alta afinidade com o primeiro material. Com a aproximação da parte de enchimento (segundo material), o conteúdo do primeiro material ou do material que tem alta afinidade com o primeiro material diminui, enquanto o conteúdo do segundo material ou de um material que tem alta afinidade com o segundo material aumenta. Uma região em volta da parte de enchimento (segundo material) contém, em um alto teor de conteúdo, o segundo material ou o material que tem alta afinidade com o segundo material.

[00094] Quando a base é o substrato 1, as combinações preferidas entre o primeiro material que constitui o substrato 1 e o segundo material que constitui a parte de enchimento 2 incluem combinações (i) a (iv) conforme se segue: (i) uma combinação de: o substrato 1 (primeiro material) como um aço de liga estrutural (por exemplo, S15CK, SNC415, SNCM415, SCr415, SCM415, SMn420 ou SMnC420) que foi cimentado com carbono; e a parte de enchimento 2 (segundo material) como um nitreto ou carbonitreto de pelo menos um elemento selecionado a partir do grupo que consiste em Ti, Cr, Al e Si. (ii) uma combinação de: o substrato 1 (primeiro material) como um aço de liga estrutural (por exemplo, SNC415, SNC836, SNCM220, SNCM630, SCr415, SCr445, SCM415, SCM445, SMn420 ou SMnC443) que foi nitratado; e a parte de enchimento 2 (segundo material) como carbono tipo diamante ou um nitreto ou carbonitreto de pelo menos um elemento selecionado a partir do grupo que consiste em Ti, Cr, Al e Si. (iii) uma combinação de: o substrato 1 (primeiro material) como uma liga de alumínio; e a parte de enchimento 2 (segundo material) como um nitreto, carboneto ou carbonitreto de pelo menos um elemento selecionado a partir do grupo que consiste em Ti, Cr, Al e Si. (iv) uma combinação de: o substrato 1 (primeiro material) como uma liga de titânio; e a parte de enchimento 2 (segundo material) como carbono tipo diamante ou um nitreto, carboneto ou carbonitreto de pelo menos um elemento selecionado a partir do grupo que consiste em Ti, Cr, Al e Si.

[00095] Quando a base é o revestimento duro 3, a combinação preferida do substrato 1 subjacente ao revestimento duro 3, o primeiro material que constitui o revestimento duro 3 e o segundo material que constitui a parte de enchimento 2 incluem combinações (v) a (viii) conforme se segue: (v) uma combinação de: o substrato 1 como um aço de liga estrutural (por exemplo, SNC415, SNC836, SNCM220, SNCM630, SCr445, SCM415, SCM445, SMn420 ou SMnC443) que foi nitratado; o revestimento duro 3 (primeiro material) como um nitreto de pelo menos um elemento selecionado a partir do grupo que consiste em Ti, Cr, Al e Si; e a parte de enchimento 2 (segundo material) como um carboneto de pelo menos um elemento selecionado a partir do grupo que consiste em Ti, Cr, Al e Si. (vi) uma combinação de: o substrato 1 como um aço de liga estrutural (por exemplo, SNC415, SNC836, SNCM220, SNCM630, SCr445, SCM415, SCM445, SMn420 ou SMnC443) que foi nitratado; o revestimento duro 3 (primeiro material) como um carboneto de pelo menos um elemento selecionado a partir do grupo que consiste em Ti, Cr, Al e Si; e a parte de enchimento 2 (segundo material) como carbono tipo diamante ou um nitreto ou carbonitreto de pelo menos um elemento selecionado a partir do grupo que consiste em Ti, Cr, Al e Si. (vii) uma combinação de: o substrato 1 como uma liga de alumínio; o revestimento duro 3 (primeiro material) como um nitreto de pelo menos um elemento selecionado a partir do grupo que consiste em Ti, Cr, Al e Si; e a parte de enchimento 2 (segundo material) como carbono tipo diamante ou um carboneto de pelo menos um elemento selecionado a partir do grupo que consiste em Ti, Cr, Al e Si. (viii) uma combinação de: o substrato 1 como uma liga de titânio; o revestimento duro 3 (primeiro material) como um nitreto de pelo menos um elemento selecionado a partir do grupo que consiste em Ti, Cr, Al e Si; e a parte de enchimento 2 (segundo material) como carbono tipo diamante ou um carboneto de pelo menos um elemento selecionado a partir do grupo que consiste em Ti, Cr, Al e Si.

[00096] Nas combinações preferidas (i) a (viii), uma intercamada (terceiro material) pode ser adicionalmente disposta para a melhor adesão entre a base (primeiro material) e a parte de enchimento (segundo material). O terceiro material, neste caso, é exemplificado por: (A-1) um material que tem a mesma composição que, e/ou um material que tem alta afinidade com, o primeiro material nas combinações (i) a (viii); e (A-2) um material que tem a mesma composição que, e/ou um material que tem alta afinidade com, o segundo material nas combinações (i) a (viii). O terceiro material também pode ser um material composto como a mistura dos materiais (A-1) e (A-2).

[00097] Nas combinações preferidas (i) a (viii), uma intercamada 10 (terceiro material) pode ser adicionalmente disposta para um coeficiente de fricção menor e melhor durabilidade do que aquela de um membro deslizante de acordo com a primeira modalidade. O terceiro material, neste caso, pode ser um material que difere do primeiro/segundo material nas combinações (i) a (viii) em pelo menos um dentre o coeficiente de fricção e coeficiente de dureza.

[00098] A presente invenção inclui adicionalmente um método para fabricar um membro deslizante de acordo com a primeira modalidade. O método de fabricação inclui as etapas de: cobrir uma parte de uma base (uma base que inclui o primeiro material) que não tem concavidades com uma máscara (primeira etapa) para fornecer uma base parcialmente mascarada; entalhar a base parcialmente mascarada para fornecer uma base entalhada (segunda etapa); depositar uma película do segundo material na base entalhada através da deposição de vapor para formar uma parte de enchimento (terceira etapa);remover a máscara da base para fornecer uma obra que inclui a base e a parte de enchimento (quarta etapa); e polir uma obra para que a base e a parte de enchimento sejam substancialmente niveladas entre si para formar uma superfície deslizante (quinta etapa).

[00099] A presente invenção inclui adicionalmente um método para fabricar um membro deslizante de acordo com a segunda modalidade. O método de fabricação inclui as etapas de: cobrir uma parte de uma base (uma base que inclui o primeiro material) que não tem concavidades com uma máscara para fornecer uma base parcialmente mascarada (primeira etapa); entalhar a base parcialmente mascarada para fornecer uma base entalhada (segunda etapa); depositar uma película do terceiro material na base entalhada através da deposição de vapor para formar uma intercamada (segunda-bis etapa); depositar uma película do segundo material intercamada através da deposição de vapor para formar uma parte de enchimento (terceira etapa); remover a máscara da base para fornecer uma obra que inclui a base, a parte de enchimento e a intercamada (quarta etapa); e polir a obra para que a base, a parte de enchimento e a intercamada sejam substancialmente niveladas entre si para formar uma superfície deslizante.

[000100] As respectivas etapas serão ilustradas abaixo.

[000101] A primeira etapa cobre uma parte de uma base (base que inclui o primeiro material) que não tem concavidades com uma máscara. A máscara, neste estágio, não tem regiões expostas.

[000102] A base antes da formação da máscara (que cobre com ela) é preferivelmente limpa para a melhor adesão entre a base e a máscara a ser formada nela. A limpeza deve ser realizada com uma substância que não faz com que a base se deteriore. A limpeza pode, por exemplo, ser realizada pela limpeza ultrassônica em um solvente orgânico ou uma solução alcalina. O método não tem que inclui a etapa de limpeza quando a superfície da base é verificada para ser suficientemente limpa.

[000103] A máscara pode ser derivada de uma resina fotossensível (resistente). O entalhamento da base com uma resina fotossensível (resistente) é conforme a máscara forma concavidades. A resina fotossensível é um material em que uma parte exposta é modificada ou alterada, cuja parte exposta foi exposta tipicamente à luz, um raio ultravioleta ou um feixe de elétrons é modificado. A resina fotossensível pode ser qualquer uma de uma resina fotossensível do tipo positiva e de uma resina fotossensível do tipo negativa. Na resina fotossensível do tipo positiva, a parte exposta e modificada é entalhada com (dissolvida em) uma solução. Na resina fotossensível do tipo negativa, as partes diferentes da parte exposta e modificada são entalhadas com uma solução. A resina fotossensível para uso no presente pode ser selecionada dentre as várias resinas fotossensíveis adequadamente de acordo, tipicamente, com o tamanho exigido. As resinas fotossensíveis para uso nas placas de circuito impresso são fáceis e simples de usar.

[000104] A máscara (resistente) pode ter uma espessura não crítica, mas preferivelmente tem uma espessura de 5 μm ou mais para impedir a perda da máscara (por exemplo, película de laminado) na segunda etapa.

[000105] Inicialmente, uma placa mestre de padronagem é preparada para um formato predeterminado. A placa mestre será ilustrada em detalhes mais tarde. A máscara na base é irradiada, tipicamente, com luz, um raio ultravioleta ou um feixe de elétrons através da placa mestre. Apenas uma parte não coberta pela placa mestre pode ser exposta e modificada pela luz, pelo raio ultravioleta ou pelo feixe de elétrons. Ao enxaguar em uma solução alcalina (por exemplo, uma solução aquosa de carbonato de sódio), apenas a parte resistente exposta e modificada ou apenas uma parte resistente não exposta é removida ou dissolvida dependendo do tipo (tipo negativo ou tipo positivo) da resistência. Na obra resultante, uma parte da base é exposta, enquanto a outra parte é coberta pela máscara.

[000106] A máscara preferivelmente tem duas ou mais regiões de mascaramento e duas ou mais regiões expostas, em que as regiões de mascaramento e as regiões expostas são dispostas regularmente. A máscara que tem esta configuração pode fornecer uma superfície deslizante que inclui uma parte de enchimento regularmente disposta, tipicamente conforme ilustrado na Fig. 5.

[000107] Para formar a máscara que tem regiões de mascaramento e regiões expostas, ambas regularmente dispostas, uma placa mestre que é padronizada com um padrão de disposição regular pode ser usada. A placa mestre pode ser preparada, tipicamente, pela padronagem de feixe a laser ou causticação química. A placa mestre preparada é reutilizada muitas vezes. Isso fornece produtividade incrivelmente maior do que aquela da padronagem direta de um substrato pela padronagem a feixe de laser ou causticação química. além dos padrões ilustrados na Fig. 5, uma ampla variedade de padrões pode ser empregada. Em qualquer caso, um padrão a ser usado, de maneira importante, tem uma regularidade.

[000108] A segunda etapa entalha a base parcialmente mascarada para formar concavidades na base. O entalhamento é preferivelmente realizado através de bombardeio de íon.

[000109] Os presentes inventores fizeram investigações conforme segue de vários modos para formar concavidades.

[000110] Inicialmente, os presentes inventores consideraram o uso de vários lasers (por exemplo, um laser de fibra e um laser de femtossegundo) para formar concavidades. Depois das investigações, no entanto, eles descobriram que a obra pelo laser é dificilmente controlado de maneira desvantajosa na direção da profundidade e exige um tempo prolongado. Eles também fizeram investigações em uma obra por meio de corte ou esmerilhamento. Eles descobriram, no entanto, que a obra sofre, desvantajosamente, com rebarbas em bordas trabalhadas, cujas rebarbas afetam adversamente a capacidade de deslizamento; que a obra exige um tempo prolongado; e que uma ferramenta de corte pode ser danificada no corte quando o substrato inclui um material de algum tipo. Eles fizeram, ainda, investigações em uma técnica de formar uma máscara metálica e jatear com granalha a base sobre a máscara para formar concavidades. Eles descobriram, no entanto, que esta técnica também sofre com rebarbas em bordas trabalhadas conforme na obra por meio de corte ou esmerilhamento, cujas rebarbas, adversamente, afetam a capacidade de deslizamento; e que a técnica dificilmente controla as concavidades na direção da espessura. Eles fizeram mais investigações no entalhamento à água com um meio caustico. Eles descobriram, no entanto, que esta técnica também dificilmente controla, de maneira desvantajosa, as profundidades das concavidades; e que o meio caustico pode migrar para uma outra parte do que a parte não mascarada para entalhar toda a base quando a base incluir um material de algum tipo. A outra parte além da parte não mascarada é uma parte mascarada e não destinada a ser entalhada em casos comuns.

[000111] Os presentes inventores descobriram que as desvantagens dessas técnicas podem ser solucionadas ao realizar o entalhamento, particularmente o entalhamento a seco, como o entalhamento a gás reativo ou fresagem de íon. Eles descobriram ainda que, dessas técnicas de entalhamento a seco, o bombardeio de íon é preferido para solucionar as desvantagens.

[000112] O bombardeio de íon sofre menos com as rebarbas em bordas trabalhadas, possibilita o controle na direção da profundidade e possibilita a redução no tempo de trabalho. O bombardeio de íon pode ser realizado com o equipamento dedicado ao entalhamento, mas é realizado, de maneira útil, em uma câmara de deposição a vácuo. Isso permite o desempenho sequencial de uma etapa subsequente de encher a parte de enchimento com o segundo material e contribui para a redução do tempo.

[000113] Especialmente, o bombardeio de íon pode ser realizado pelos procedimentos conforme se segue.

[000114] Tipicamente, o bombardeio de íon pode ser realizado ao empregar os efeitos do bombardeio de íon através de uma deposição química de vapor (CVD) que usa um gás inerte com baixo índice reativo (gás raro) como o gás argônio ou gás xenônio; ou emprega os efeitos do bombardeio de íon reativo através da deposição química de vapor (CVD) usando um gás reativo como o gás oxigênio ou gás nitrogênio. O bombardeio de íon também pode ser realizado conforme na CVF, ao ionizar um gás inerte (como gás argônio ou gás xenônio) ou um gás reativo (como gás oxigênio ou gás nitrogênio) com um auxílio de filamento a quente como no equipamento de pulverização catódica de magnetron não balanceada (UBMS). No entanto, qualquer procedimento pode ser empregado, contanto que se use o bombardeio de íon.

[000115] A profundidade de trabalho no bombardeio de íon pode ser controlada tipicamente ao selecionar o tipo de gás de acordo com o tipo de substrato; e ao controlar uma tensão de polarização negativa a ser aplicada no substrato e/ou ao controlar o tempo de tratamento tanto na CVD quanto no processo assistido de filamento a quente. Uma fonte de força de polarização pode ser de qualquer tipo, como uma fonte de força de corrente direta (DC), uma fonte de força de DC pulsada, uma fonte de força de RF ou uma fonte de força de DC pulsada de alta potência. A fonte de força de polarização pode ser alterada de acordo com o tipo do substrato e o procedimento de trabalho.

[000116] Para fabricar um membro deslizante de acordo com a segunda modalidade, o método inclui adicionalmente uma segunda-bis etapa entre a segunda etapa e uma terceira etapa mencionada mais tarde. A terceira etapa é a etapa de depositar uma película do segundo material através da deposição de vapor para formar uma parte de enchimento. A segunda-bis etapa é a etapa de depositar uma película do terceiro material na base entalhada através da deposição de vapor para formar uma intercamada.

[000117] A deposição de vapor na segunda-bis etapa pode ser realizada por uma técnica adequadamente selecionada dentre várias técnicas de acordo com o tipo da parte de enchimento e da profundidade de trabalho das concavidades.

[000118] As técnicas para a deposição de vapor são exemplificadas pelos processos de deposição de película a vácuo que incluem a deposição física de vapor como a evaporação a vácuo, pulverização catódica (que inclui a pulverização catódica de megnetron não balanceada), galvanização iônica em arco (AIP); e deposição química de vapor (CVD). A deposição de uma película de um metal, carbono, boro ou um composto deles pela deposição física de vapor pode ser realizada na presença de um gás inerte como o gás argônio ou na ausência de um gás. Para depositar um nitreto ou carboneto, a deposição de película reativa que usa o gás nitrogênio, um gás de hidrocarboneto também pode empregado em vez das técnicas acima.

[000119] Para fabricar um membro deslizante de acordo com a primeira modalidade, a terceira etapa deposita uma película do segundo material através da deposição de vapor na base entalhada para formar uma parte de enchimento, cuja base entalhada foi obtida a partir da segunda etapa. Para fabricar um membro deslizante de acordo com a segunda modalidade, a terceira etapa deposita uma película do segundo material através da deposição de vapor na intercamada para formar uma parte de enchimento, cuja intercamada foi obtida a partir da segunda-bis etapa.

[000120] A deposição de vapor pode ser realizada por uma técnica adequadamente selecionada a dentre as várias técnicas de acordo com o tipo da parte de enchimento e da profundidade de trabalho das concavidades.

[000121] As técnicas para a deposição de vapor são exemplificadas pelos processos de deposição de película a vácuo que incluem a deposição física de vapor como a evaporação a vácuo, a pulverização catódica (que inclui a pulverização catódica de magnetron não balanceada), galvanização iônica em arco (AIP); e deposição química de vapor (CVD). A deposição de uma película de um metal, carbono, boro ou um composto deles pela deposição física de vapor pode ser realizada na presença de um gás inerte como o gás argônio ou na ausência de um gás. Para depositar um nitreto ou carboneto, a deposição de película reativa que usa o gás nitrogênio, um gás de hidrocarboneto também pode empregado em vez das técnicas acima.

[000122] A quarta etapa remove a máscara da base. Na base, as concavidades foram cheias com o segundo material na terceira etapa na primeira modalidade; enquanto as concavidades foram cheias com o terceiro material e com o segundo material nas etapas antecedentes na segunda modalidade.

[000123] Pode-se usar um removedor de máscara selecionado de acordo com o tipo de resistência. Tipicamente, a máscara pode ser facilmente removida (extraída) pela limpeza ultrassônica em uma solução de hidróxido de sódio ou em um solvente orgânico (por exemplo, acetona). O material da máscara pode parcialmente permanecer uniforme depois da limpeza ultrassônica. Isso é porque a máscara pode ser parcialmente modificada devido à exposição às altas temperaturas na segunda e na terceira etapas, reage com o revestimento duro ou com o substrato e exibe maior adesão com elas. No entanto, mesmo o material residual da máscara, neste caso, não afeta, porque ele será prontamente removido na etapa de polimento subsequente.

[000124] A quinta etapa poli a obra para que a base e a parte de enchimento sejam substancialmente niveladas entre si para formar uma superfície deslizante. Para fabricar um membro deslizante de acordo com a segunda modalidade, a quinta etapa poli a obra para que a base, a superfície da parte de enchimento e a intercamada que se estende entre elas sejam substancialmente niveladas entre si.

[000125] O polimento, desta maneira, forma uma superfície deslizante sem perda de propriedades tanto do substrato quanto da parte de enchimento. Uma parte de enchimento, se extremamente mais elevada que a base (que se projeta dela), pode adversamente afetar o deslizamento. Em uma modalidade preferida, a contaminação da parte de enchimento pode ser removida com uma máquina de lapidação AERO LAP antes do polimento. A contaminação refere-se, tipicamente, às micropartículas formadas pela descarga anormal na deposição da película. O polimento, no presente, pode ser adequadamente selecionado dentre várias técnicas de polimento de acordo com os tipos de material da base e da parte de enchimento e é exemplificado pelo polimento com uma lixa; enceragem com uma pasta de diamante; e polimento com um papel abrasivo com diamante embutido. Para verificar que os componentes estão nivelados entre si (definem um único plano), uma diferença de nível na interface entre a parte de enchimento e a base pode ser medida, tipicamente, com um medidor de rugosidade da superfície. Uma diferença de nível entre a base e o preenchimento é aceitável com uma parte de ± 0,5 μm.

[000126] As etapas para fabricar um membro deslizante de acordo com a primeira modalidade, em que a base é um substrato 1, serão ilustradas com referência às Figs. 6(a) a 6(h). Os detalhes das respectivas etapas foram descritos acima e serão omitidos abaixo. O mesmo é verdadeiro para uma modalidade em que a base é o revestimento duro e para os membros deslizantes de acordo com a segunda modalidade.

[000127] Primeira etapa: inicialmente, um substrato 1 que não suporta concavidades é preparado (Fig. 6(a)). Uma máscara 4 se forma no substrato 1 (Fig. 6(h)). A máscara 4 inclui uma resistência e não tem regiões expostas. A obra é exposta através de uma placa mestre 5 (Fig. 6(c)). A exposição é indicada pela seta na Fig. 6(c). A Fig. 6(d) ilustra a máscara 4 conforme formada ao expor a obra e enxaguar a obra exposta, tipicamente, com uma solução alcalina para remover as partes expostas.

[000128] Segunda etapa: o substrato 1 é submetido ao entalhamento (Fig. 6(e)), desse modo, as partes não mascaradas na superfície do substrato 1 são entalhadas para formar concavidades (Fig. 6(f)). O entalhamento é indicado pelas setas na Fig. 6(e).

[000129] Terceira etapa: uma película do segundo material é depositado no substrato entalhado 1 pela técnica para encher as concavidades com o segundo material para, desse modo, formar uma parte de enchimento 2 (Fig. 6(g)). A deposição da película é indicada pelas setas na Fig. 6(g).

[000130] Quarta e quinta etapas: a máscara 4, assim como o segundo material presente na máscara 4, são removidos do substrato 1 e a obra é polida para que o substrato 1 e a parte de enchimento 2 sejam substancialmente niveladas entre si (Fig. 6(h)).

[000131] As etapas para fabricar um membro deslizante de acordo com a primeira modalidade, em que a base é um revestimento duro 3, serão ilustradas com referência às Figs. 7(a) a 7(h).

[000132] Primeira etapa: inicialmente, um revestimento duro 3 que não suporta concavidades é preparado (Fig. 7(a)). Uma máscara 4 se forma no revestimento duro 3 (Fig. 7(b)). A máscara 4 inclui uma resistência e não tem regiões expostas. A obra é exposta através de uma placa mestre 5 (Fig. 7(c)). A exposição é indicada pelas setas na Fig. 7(c). A Fig. 7(d) ilustra a máscara 4 conforme formada ao expor a obra e enxaguar a obra exposta, tipicamente, com uma solução alcalina para remover as partes expostas.

[000133] O revestimento duro pode ser formado em um substrato (ou camada primária) por uma técnica que não é limitada e capaz de ser escolhida tipicamente dentre as técnicas de borrifo térmico, galvanização e de deposição de vapor. Dentre elas, adequados para obter facilmente uma película dura (revestimento duro) são os processos de deposição de película a vácuo que incluem a deposição física de vapor (PVD) como a evaporação a vácuo, pulverização catódica (que inclui a pulverização catódica de magnetron não balanceado) e galvanização iônica em arco (AIP); e deposição química de vapor (CVD). O revestimento duro preferivelmente tem uma espessura de 0,1 μm a 50 μm, conforme descrito acima.

[000134] Quando uma camada primária 9 for disposta entre o substrato 1 e o revestimento duro 3 conforme ilustrado na Fig. 7(a), a camada primária 9 pode ser formada por qualquer técnica capaz de ser escolhida tipicamente dentre as técnicas de borrifo térmico, galvanização e deposição de vapor. Dentre elas, adequados para obter facilmente uma película dura (revestimento duro) são os processos de deposição de película a vácuo que incluem a deposição física de vapor (PVD) como a evaporação a vácuo, pulverização catódica (que inclui a pulverização catódica de megnetron não balanceada), galvanização iônica em arco (AIP); e deposição química de vapor (CVD).

[000135] Segunda etapa: o revestimento duro 3 é submetido ao entalhamento (Fig. 7(e)), desse modo, as partes não mascaradas na superfície do revestimento duro 3 são entalhadas para formar concavidades (Fig. 7(f)). O entalhamento é indicado pelas setas na Fig. 7(f).

[000136] Terceira etapa: uma película do segundo material é depositada no revestimento duro entalhado 3 pela técnica de encher as concavidades com o segundo material para, desse modo, formar uma parte de enchimento 2 (Fig. 7(g)). A deposição de película é indicada pelas setas na Fig. 7(g).

[000137] Quarta e quinta etapas: a máscara 4, assim como o segundo material presente na máscara 4, são removidos do revestimento duro 3 pela técnica, e a obra é polida para que o revestimento duro 3 e a parte de enchimento 2 sejam substancialmente niveladas entre si (Fig. 7(h)).

[000138] As etapas para fabricar um membro deslizante de acordo com a segunda modalidade, em que a base é um substrato 1, serão ilustradas com referência às Figs. 8(a) a 8(i).

[000139] Primeira etapa: inicialmente, um substrato 1 que não sustenta concavidades é preparado (Fig. 8(a)). Uma máscara 4 se forma no substrato 1 (Fig. 8(b)). A máscara 4 inclui uma resistência e não tem regiões expostas. A obra é exposta através de uma placa mestre 5 (Fig. 8(c)). A exposição é indicada pelas setas na Fig. 8(c). A Fig. 8(d) ilustra a máscara 4 conforme formada ao expor a obra e enxaguar a obra exposta, tipicamente, com uma solução alcalina para remover as partes expostas.

[000140] Segunda etapa: o substrato 1 é submetido ao entalhamento (Fig. 8(e)), desse modo, as partes não mascaradas na superfície do substrato 1 são entalhadas para formar concavidades (Fig. 8(f)). O entalhamento é indicado pelas setas na Fig. 8(e).

[000141] Segunda-bis etapa: uma película do terceiro material é depositada no substrato entalhado 1 pela técnica (deposição de vapor) para formar uma intercamada 10 (Fig. 8(g)). A deposição de película é indicada pelas setas na Fig. 8(g).

[000142] Terceira etapa: uma película do segundo material é depositada na intercamada 10 pela técnica (deposição de vapor) para encher as concavidades com o segundo material para, desse modo, formar uma parte de enchimento 2 (Fig. 8(h)). A intercamada 10 foi depositada na segunda-bis etapa e é uma película do terceiro material. A deposição de película é indicada pelas setas na Fig. 8(h).

[000143] Quarta e quinta etapas: a máscara 4, assim como o terceiro e o segundo materiais presentes na máscara 4, são removidos do substrato 1 pela técnica. a obra é, então, polida para que o substrato 1, a parte de enchimento 2 e a intercamada 10 que se estende entre ele sejam substancialmente nivelados entre si (Fig. 8(i)).

[000144] As etapas para fabricar um membro deslizante de acordo com a segunda modalidade, em que a base é um revestimento duro 3, serão ilustradas com referência às Figs. 9(a) a 9(i).

[000145] Primeira etapa: inicialmente, um revestimento duro 3 que não suporta concavidades é preparado (Fig. 9(a)). Uma máscara 4 se forma no revestimento duro 3 (Fig. 9(b)). A máscara 4 inclui uma resistência e não tem regiões expostas. A obra é exposta através de uma placa mestre 5 (Fig. 9(c)). A exposição é indicada pelas setas na Fig. 9(c). A Fig. 9(c) ilustra a máscara 4 conforme formada ao expor a obra e ao enxaguar a obra exposta tipicamente com solução alcalina para remover as partes expostas.

[000146] O revestimento duro 3 pode ser formado no substrato 1 (ou na camada primária 9) por uma técnica que não é limitada e é capaz de ser escolhida tipicamente dentre as técnicas de borrifo térmico, galvanização e de deposição de vapor. Dentre elas, adequados para obter facilmente uma película dura (revestimento duro) são os processos de deposição de película a vácuo que incluem a deposição física de vapor (PVD) e deposição química de vapor (CVD). A deposição física de vapor (PVD) é exemplificada pela evaporação a vácuo, pulverização catódica de magnetron não balanceada e outras técnicas de pulverização catódica, e a galvanização iônica em arco (AIP). O revestimento duro 3 preferivelmente tem uma espessura de 0,1 μm a 50 μm, conforme descrito acima.

[000147] Quando uma camada primária 9 for disposta entre o substrato 1 e o revestimento duro 3, conforme ilustrado na Fig. 9(a), a camada primária 9 pode ser formada por qualquer técnica que pode ser tipicamente escolhida dentre as técnicas de borrifo térmico, galvanização e de deposição de vapor. Dentre elas, adequados para obter facilmente uma película dura (revestimento duro) são os processos de deposição de película a vácuo que incluem a deposição física de vapor (PVD) e deposição química de vapor (CVD). A deposição física de vapor (PVD) é exemplificada pela evaporação a vácuo, pulverização catódica de magnetron não balanceada e outras técnicas de pulverização catódica, e a galvanização iônica em arco (AIP).

[000148] Segunda etapa: o revestimento duro 3 é submetido ao entalhamento (Fig. 9(e)), desse modo, as partes não mascaradas na superfície do revestimento duro 3 são entalhadas para formar concavidades (Fig. 9(f)). O entalhamento é indicado pelas setas na Fig. 9(f).

[000149] Segunda-bis etapa: uma película 10 do terceiro material é depositada no revestimento duro entalhado 3 pela técnica (deposição de vapor) para formar uma intercamada 10 (Fig. 9(g)). A deposição de película é indicada pelas setas na Fig. 9(g).

[000150] Terceira etapa: uma película do segundo material é depositada na intercamada 10 pela técnica (deposição de vapor) para encher as concavidades com o segundo material para, desse modo, formar uma parte de enchimento 2 (Fig. 9(h)). A intercamada 10 foi formada na segunda-bis etapa e é uma película que inclui o terceiro material. A deposição de película é indicada pelas setas na Fig. 9(h).

[000151] Quarta e quinta etapas: a máscara 4, assim como o terceiro e o segundo materiais presentes na máscara 4, são removidos do revestimento duro 3 pela técnica. A obra é, então, polida para que o revestimento duro 3, a parte de enchimento 2 e a intercamada 10 que se estende entre eles sejam substancialmente nivelados entre si (Fig. 9(i)).

[000152] Conforme usado no presente, o termo “membro deslizante” refere-se a um membro que entra em contato com uma contraparte através da rotação ou da alternância. Os membros desta categoria incluem todos os membros a serem usados nos ambientes secos ou ambientes com lubrificante, tipicamente com óleo ou água. Especificamente, o “membro deslizante” refere-se aos membros deslizantes tipicamente em trens de acionamento, motores de combustão interna, equipamento hidráulico a óleo e equipamento hidráulico a água para uso, tipicamente, em automóveis, veículos com duas rodas, maquinário de construção e robôs industriais. O membro deslizante pode ser exemplificado, em termos de nome da parte, pelos anéis do pistão, pinos do pistão, cames, calços, engrenagens, rolamentos e outros membros que entram em contato com uma contraparte através da rotação ou da alternância.

[000153] O deslizamento pode ser realizado em qualquer ambiente, como um ambiente na presente de um ambiente com meio lubrificante (por exemplo, água quente, água ou um óleo), um gás (por exemplo, gás nitrogênio, argônio, oxigênio ou hidrogênio), um ambiente a vácuo ou um ambiente seco (atmosférico). Os membros deslizantes de acordo com as modalidades da presente invenção são utilizáveis em qualquer ambiente.

[000154] A contraparte para as partes deslizantes (membros deslizantes) de acordo com a presente invenção pode ser exemplificada pelos metais puros ou ligas, como metais duros, aços inoxidáveis, titânio puro, ligas de titânio, alumínio puro, ligas de alumínio, cobre puro, ligas de cobre, magnésio e metais duros, materiais cerâmicos como por carbonetos, nitretos, boretos e materiais cerâmicos compostos deles e materiais carbonáceos como grafite, carbono tipo diamante e diamante. A contraparte de uma parte deslizante (membro deslizante) de acordo com uma modalidade da presente invenção também pode ser um membro deslizante que tem uma estrutura que é a mesma ou uma semelhante àquela na presente invenção.

[000155] Muito embora a presente invenção tenha sido descrita com referência às modalidades e aos exemplos de trabalho dela, será compreendido por aqueles versados na técnica que a invenção não é limitada a elas, mas várias alterações e modificações podem ser feitas sem se separar do escopo da invenção que é delineada pelas reivindicações em anexo. A presente invenção se baseia no Pedido de Patente Japonesa N° 2011-029570 depositado em 15 de fevereiro de 2011 e no Pedido de Patente Japonesa N° 2011-255270 depositado em 22 de novembro de 2011. LISTA DE SINAIS DE REFERÊNCIA 1 substrato 2 parte de enchimento 3 revestimento duro 4 máscara 5 placa mestre 9 camada primária 10 intercamada

Claims

1. Membro deslizante que compreende uma superfície deslizante, caracterizado pelo fato de que a superfície deslizante compreende: uma base; uma parte de enchimento (2); e uma intercamada (10), sendo que a base compreende um primeiro material e tem concavidades regularmente dispostas na superfície deslizante; sendo que a parte de enchimento (2) compreende um segundo material e é disposta na superfície deslizante para encher as concavidades; e sendo que a intercamada (10) compreende um terceiro material e se estende entre a base e a parte de enchimento (2); em que: o primeiro material compreende um material selecionado a partir do grupo que consiste em materiais metálicos, materiais cerâmicos e materiais carbonáceos; o segundo material compreende pelo menos um material selecionado a partir do grupo que consiste em materiais metálicos, materiais cerâmicos e materiais carbonáceos; o terceiro material compreende pelo menos um material selecionado a partir do grupo que consiste em materiais metálicos, e materiais carbonáceos; o primeiro e o segundo materiais diferem entre si em pelo menos um dentre o coeficiente de fricção e o coeficiente de dureza; o terceiro material difere de pelo menos um dentre o primeiro e o segundo materiais em pelo menos um dentre o coeficiente de fricção e coeficiente de dureza; a base, a parte de enchimento (2) e a intercamada (10) são substancialmente niveladas entre si na superfície deslizante; e o segundo material tem um coeficiente de fricção menor e uma dureza maior do que o primeiro material.

2. Membro deslizante, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o membro deslizante compreende um substrato (1); e a base é o substrato (1).

3. Membro deslizante, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o membro deslizante compreende um substrato (1) e um revestimento duro (3); e a base é o revestimento duro (3).

4. Membro deslizante, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma porcentagem de área da parte de enchimento (2) na superfície deslizante é de 0,05% a 55%.

5. Membro deslizante, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que: as concavidades compreendem furos; e cada um dos furos tem uma área de abertura de 0,5 μm2 a 4 mm2.

6. Membro deslizante, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que: as concavidades compreendem buracos; e cada um dos buracos tem uma largura de 0,8 μm a 2 mm.

7. Membro deslizante, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que as concavidades têm uma profundidade máxima de 0,05 μm a 5,0 μm.

8. Método para fabricar o membro deslizante, como definido na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o método compreende as etapas de: cobrir uma parte de uma base com uma máscara (4) para fornecer uma base parcialmente mascarada, sendo que a base não tem concavidades; entalhar a base parcialmente mascarada para fornecer uma base entalhada; depositar uma película do segundo material na base entalhada através da deposição de vapor para formar uma parte de enchimento (2); remover a máscara (4) da base para fornecer uma obra que compreende a base e a parte de enchimento (2); e polir a obra para que a base e a parte de enchimento (2) sejam substancialmente niveladas entre si para formar uma superfície deslizante.

9. Método para fabricar o membro deslizante, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o método compreende as etapas de: cobrir uma parte de uma base com uma máscara (4) para fornecer uma base parcialmente mascarada, sendo que a base não tem concavidades; entalhar a base parcialmente mascarada para fornecer uma base entalhada; depositar uma película do terceiro material na base entalhada através da deposição de vapor para formar uma intercamada (10); depositar uma película do segundo material na intercamada (10) através da deposição de vapor para formar uma parte de enchimento (2); remover a máscara (4) da base para fornecer uma obra que compreende a base, a parte de enchimento (2) e a intercamada (10); e polir uma obra para que a base, a parte de enchimento (2) e a intercamada (10) sejam substancialmente niveladas entre si para formar uma superfície deslizante.

10. Método para fabricar a membro deslizante, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que o entalhamento é realizado por meio de bombardeio de íon.

11. Método para fabricar o membro deslizante, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 10, caracterizado pelo fato de que a base compreende um substrato (1).

12. Método para fabricar o membro deslizante, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 10, caracterizado pelo fato de que a base compreende um revestimento duro (3).

13. Método para fabricar o membro deslizante, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 12, caracterizado pelo fato de que: a máscara (4) compreende regiões de mascaramento e regiões expostas; e as regiões de mascaramento e as regiões expostas são regularmente dispostas.