CH664196A5

CH664196A5 - Verfahren zur erzeugung einer haftgrundschicht fuer verbund-gleitlager.

Info

Publication number: CH664196A5
Application number: CH616584A
Authority: CH
Inventors: Wolfgang Barthel; Ralf Dr Weller; Reinhart Kunz; Lothar Huebel
Original assignee: Textima Veb K
Priority date: 1983-12-23
Filing date: 1984-12-21
Publication date: 1988-02-15
Also published as: DE3444938C2; JPS6250500B2; GB2153257B; GB2153257A; DE3444938A1; GB8432148D0; JPS60231733A

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung einer Haftgrundschicht für Verbund-Gleitlager, bei dem auf einer vorbehandelten metallischen Unterlage eine poröse, im wesentlichen Aluminiumpulver enthaltende Haftgrundschicht selbsthaftend aufgetragen und auf diese ein Gleitlagerwerkstoff in Form eines Gemisches von Polytetrafluoräthylen (PTFE), Blei und Phenolharz aufgebracht ist.

Auf Stahlunterlagen aufgebrachte Haftgrundschichten aus Aluminium und Aluminiumlegierungen sind für vielerlei wartungsfreie Verbund-Gleitlager bisher angewendet worden, wobei diese Schichten eine feste Verbindung zwischen einem Trägermaterial und einer aufgebrachten Laufschicht bezwecken. Das Aufbringen der Aluminium-Haftgrundschicht auf die Stahlunterlage wird nach dem Stand der Technik mit verschiedenen Technologien gelöst. So ist es bei Verbund-Gleitlagern bekannt, die Haftgrundschicht in Pulverform aufzusintern (DE-AS 1 286 827), als Flächengebilde warm aufzuwalzen (DE-OS 3 017 544) oder auch aufzusprühen (DE-OS 2 928 572). Die auf diese Weise aufgebrachte Haftgrundschicht gewährleistet im allgemeinen die gewünschte feste Verbindung zwischen Unterlage und Laufschicht; jedoch ist der apparative Aufwand recht hoch, und diese Techniken erfordern darüber hinaus einen hohen Energiebedarf. Aus der DD-PS 61 393 ist es auch bekannt, eine Lagerlaufschicht mit einem Trägerblech derart zu verbinden, dass auf das vorbehandelte Trägerblech ein hitzebeständiges Klebemittel, insbesondere auf Kunstharzbasis, aufgetragen und auf diese Klebemittelschicht direkt ein pulver- oder körnchenförmiges Gemisch einer Laufschichtmischung aufgebracht wird, wonach die genannten Schichten durch

Anwendung von wechselnden Drücken und Temperaturen verfestigt werden. Obwohl mit dieser Technologie ohne metallischem Haftgrund für allgemeine Anwendungsfälle ausreichend feste Schichtverbindungen erzielt werden, sind die Anwendungsgrenzen jedoch vorwiegend durch die in manchen Fällen auftretende hohe Kantenpressung gesetzt, die beim Auftrag dicker Gleitschichten zu örtlichen Ablösungen der Schicht führen kann.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren vorzuschlagen, bei dem der Aufwand zur Erzeugung einer Aluminium-Haftgrundschicht auf einer metallischen Unterlage für hochbelastete Verbund-Gleitlager verringert werden kann ; gleichzeitig soll eine feste und stabile Schichtverbindung zwischen Unterlage und Laufschicht erreicht und die im Betrieb entstehende Reibungswärme gut abgeleitet werden.

Die erfindungsgemässe Lösung dieser Aufgabe besteht darin, dass

- die vorbehandelte Unterlage mit einem Phenolformaldehyd-Kondensationsprodukt mit einem Trockenanteil von 0,4 bis 0,5 g/dm2 benetzt und darauf ein

- Aluminiumpulver in einer Stärke von 200 bis 300 (im bei einer Teilchengrösse zwischen 10 und 20 |xm aufgestreut ist,

- die Aluminium-Pulverschicht unter leichtem Druck gegen die benetzte Unterlage angewalzt wird und anschliessend

- das Phenolformaldehyd-Kondensationsprodukt bei etwa 145°C über 30 Minuten zur Aushärtung gebracht ist.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird ein günstiges Verhältnis zwischen Haftvermittlung und Wärmeableitung dann erreicht, wenn die poröse Aluminium-Pulveraufschichtung bei einer Flächenmasse von 2,5 bis 3,0 g/dm2 erfolgt.

Zur Vermeidung von Störstellen im Schichtgefüge können nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung alle nicht gebundenen Aluminium-Pulverteilchen entfernt werden, was nach dem Aufstreuen auf die klebende Schicht durch Abkippen und nach dem Härteprozess durch Abrüsten erfolgt.

Der Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass mit verhältnismässig geringem Aufwand ausserordentlich feste und stabile Schichtverbindungen zwischen einer metallischen Unterlage und einer aus PTFE, Blei und Phenolharz aufgebauten Laufschicht erreichbar sind. Die poröse Aluminiumschicht, die erfahrungsgemäss etwa 35 bis 40% Hohlräume aufweist, bietet für die Laufschicht sehr gute Verankerungsmöglichkeiten und kann im Betrieb entstehende Reibungswärme gut zur Unterlage ableiten, weil infolge des leichten Anwalzens der Aluminiumpartikel viele davon die Klebeschicht durchdringen und direkten Kontakt mit der Unterlage haben. Zugleich hat sich Aluminiumpulver für die Haftvermittlung besonders gut bewährt, da es im Gegensatz zu anderen metallischen Schichten wesentlich koaleszenter ist.

Die Erfindung ist nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel mit weiteren Einzelheiten erläutert.

Ein beispielsweise 1,5 mm dickes Stahlblech wird in einer Beize entfettet und danach die Oberfläche einseitig durch chemische Behandlung aufgerauht. Diese vorbehandelte Unterlage wird sodann mit einem klebenden Bindemittel in Form eines Phenolformaldehyd-Kondensationsproduktes mit einem Trockenanteil von 0,4 bis 0,5 g/dm2 benetzt. Ein solches Bindemittel ist beispielsweise unter der Handelsbezeichnung «Plastatherm 2355» bekannt. Danach wird ein Aluminiumpulver in der Stärke von 200 bis 300 |xm bei einer bevorzugten Teilchengrösse von 10 bis 20 |im mit einer geeigneten Einrichtung aufgestreut und unter leichtem Druck

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angewalzt. Soweit der Aluminiumpulverauftrag keine Bindung mit dem klebenden Bindemittel eingeht, werden die nur lose aufliegenden Partikel durch Kippen der Unterlage entfernt. Daran schliesst sich zur Aushärtung des Formaldehyd-Kondensationsproduktes eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 145°C über 30 Minuten an. Hiernach gegebenenfalls noch lose vorhandene bzw. nicht fest gebundene Partikel werden abgebürstet. Auf diese der Haftvermittlung dienende Schicht ist die Laufschicht aufgebracht,

welche beispielsweise eine homogene Gleitwerkstoffmischung aus 37 Gew.% kristallinem PTFE, 50 Gew.% Bleipulver und 13 Gew.% Phenolharz ist. Diese Aufschichtung kann gleichfalls trocken durch Aufstreuen, jedoch auch in pastöser Form vorgenommen werden und ist, abhängig vom

Einsatzfall des Gleitlagers, etwa 1,5 bis 2,5 mm dick. An den Auftrag schliesst sich zunächst zur Vorkondensation des Phenolharzes eine Wärmebehandlung bei etwa 85°C über 60 Minuten an. Anschliessend erfolgt bei einem Druck von 20 5 bis 40 MPa über 25 Sekunden eine Verdichtung, dann eine drucklose Wärmebehandlung bei 145°C und schliesslich eine Nachverdichtung bei 20 bis 40 MPa über 25 Sekunden.

Die derart hergestellten Gleitlagerflächen können auf io gewünschte Dicke gefräst und gegebenenfalls zu Gleitlagerbuchsen gerundet werden. Sie zeichnen sich durch besonders vorteilhafte Laufeigenschaften im wartungsfreien Betrieb aus und sind für hohe spezifische Flächenlasten bestens geeignet.

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Claims

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1. Verfahren zur Erzeugung einer Haftgrundschicht für Verbund-Gleitlager, bei dem auf einer vorbehandelten metallischen U nterlage eine poröse, im wesentlichen Aluminiumpulver enthaltende Haftgrundschicht selbsthaftend aufgetragen und auf diese ein Gleitlagerwerkstoff in Form eines Gemisches von Polytetrafluoräthylen, Blei und Phenolharz aufgebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass a) die vorbehandelte Unterlage mit einem Phenolformaldehyd-Kondensationsprodukt mit einem Trockenanteil von 0,4 bis 0,5 g/dm2 benetzt und darauf ein b) Aluminiumpulver in einer Stärke von 200 bis 300 p,m bei einer Teilchengrössezwischen 10 und 20 jj.m aufgestreut ist,

c) die Aluminiumpulverschicht unter leichtem Druck gegen die benetzte Unterlage angewalzt wird und anschliessend d) das Phenolformaldehyd-Kondensationsproduktbei etwa 145°C über 30 Minuten zur Aushärtung gebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aluminium-Pulverauftrag nach Verfahrensschritt b) 2,5 bis 3,0 g/dm2 beträgt.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die nach dem Aufstreuen des Aluminiumpulvers gemäss Verfahrensschritt b) sowie die nach der Aushärtung des Phenolformaldehyd-Kondensationsproduktes gemäss Verfahrensschritt d) nicht gebundenen Aluminiumpulverteilchen entfernt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Entfernung nicht gebundener Aluminiumpulverteilchen nach Verfahrensschritt b) durch Abkippen und bei Verfahrensschritt d) durch Abbürsten erfolgt.