CN107504068A - 滑动轴承和用于生产其的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及滑动轴承和用于生产其的方法。具体而言，本发明涉及一种滑动轴承(1)，具有由金属材料制成的轴承基体(2)，具有由施加到轴承基体(2)上的金属材料制成的中间层(3)，且具有由施加到中间层(3)上的非金属材料制成的滑动轴承层(4)，其中，中间层(3)是线(5)的布置或穿孔板，其中，线(5)的布置或穿孔板形成底切(7)，且其中滑动轴承层(4)是由聚醚醚酮制成的层。

Description

滑动轴承和用于生产其的方法
技术领域
本发明涉及滑动轴承和用于生产滑动轴承的方法。
背景技术
从实践已知的滑动轴承通常具有由金属材料制成的轴承基体，由同样的金属材料制成的滑动轴承层通过中间层直接地或间接地施加到其上。在从实践已知的滑动轴承中，轴承基体通常由钢制造且滑动轴承层通常由白合金(white metal)或青铜制造。在从实践已知的滑动轴承中，为了生产滑动轴承，白合金材料或青铜材料喷射到轴承基体上或施加到轴承基体上的中间层上，以便确保滑动轴承层的较好的粘附。
尽管从实践已知的滑动轴承关于期望的滑动特性和期望的磨损抗性已经具有良好特性，但需要进一步关于其特性改进滑动轴承。因此，已经进行了将由金属材料制成的滑动轴承层替换成由非金属材料制成的滑动轴承层的尝试。
然而，存在用于滑动轴承层的非金属材料不提供期望的滑动轴承特性或用于生产此滑动轴承的方法太昂贵的问题。
发明内容
在此基础上，本发明基于产生带有改进特性的新颖的滑动轴承以及用于滑动轴承的简单生产的方法的目的。
此目的根据本发明的第一方面通过根据权利要求1的滑动轴承且通过根据权利要求8的用于生产此滑动轴承的方法实现。
据此，中间层是线的布置或穿孔板，其中线的布置或穿孔板形成底切，且其中滑动轴承层是由聚醚醚酮(PEEK)或其它塑料制成的层。中间层还可为开放单元的金属泡沫。滑动轴承层还可利用增强材料和润滑剂填充。此类型的滑动轴承一方面具有良好的滑动特性且另一方面具有高磨损抗性。此外，此类型的滑动轴承可以以简单的方式生产。
中间层优选为线的布置，其中线的布置优选为线织物或线网或编织的线织物。线的布置可包括由不同金属材料制成的线和/或线可被电流地涂覆。由此可特别有利地确保由聚醚醚酮制成的滑动轴承层在中间层上的粘附。此外，此类型的滑动轴承可以以简单的方式生产。
根据进一步的发展方案，线的布置或穿孔板焊接或钎焊或粘附地结合到轴承基体上，其中由聚醚醚酮制成的滑动轴承层熔化到线的布置或穿孔板上。这使滑动轴承的特别简单的生产变得可能。滑动轴承层还可通过增材制造方法(3D打印)施加。
根据本发明的第二方面，该目的通过根据权利要求10的滑动轴承且通过根据权利要求11的用于生产此滑动轴承的方法实现。
据此，轴承基体具有带有底切的表面，其中滑动轴承层构造成由聚醚醚酮制成的层且在形成底切的表面的区域中直接地施加(即，在轴承基体和滑动轴承层之间没有中间层)到滑动轴承基体上。此滑动轴承还具有良好的滑动特性和高磨损抗性且可进一步简单地生产。轴承基体还可通过增材制造方法(3D打印)生产。
附图说明
本发明的优选发展方案从从属权利要求和以下描述出现。本发明的示例性实施例在附图的基础上更加详细地阐述，而不限于其。在附图中：
图1：示出了来自根据本发明的第一方面的滑动轴承的示意性细节；且
图2：示出了来自根据本发明的第二方面的滑动轴承的示意性细节。
参照标号列表
1 滑动轴承
2 轴承基体
3 中间层
4 滑动轴承层
5 线
6 线网
10 滑动轴承
11 轴承基体
12 滑动轴承层
13 表面
14 底切。
具体实施方式
图1示出了穿过根据本发明的第一方面的滑动轴承的示意性截面。根据本发明的此滑动轴承1具有由金属材料制成的轴承基体2、由施加到轴承基体2上的同样的金属材料制成的中间层3，以及由施加到中间层3上的非金属材料(即，由聚醚醚酮(PEEK))制成的滑动轴承层4。
根据本发明的第一方面，施加到由金属材料制成的轴承基体2上的由金属材料制成的中间层3是线5的布置(参见图1)或备选地是穿孔板(未示出)。线5的布置或穿孔板形成底切7。由聚醚醚酮制成的滑动轴承层4施加到带有底切7的此中间层3上，结果，确保了滑动轴承层4在中间层3上且因此在轴承基体2上的良好粘附。
根据本发明的第一方面的第一有利的发展方案，中间层3通过由线5构成的布置提供，其中这些线5形成线织物或线网6(参见图1)或编织的线织物。在此情况下，线5的布置优选通过焊接或通过钎焊或通过粘附结合施加到轴承基体2上。线织物或线网或编织的线织物提供多个底切7。由聚醚醚酮制成的滑动轴承层4可特别有利地熔化到带有底切7的此类型的中间层3上，特别地提供滑动轴承层4在中间层3上且因此最终在轴承基体2上的良好粘附。
如之前阐述的那样，轴承基体2是由金属材料(优选由钢或高级钢)制成的轴承基体。滑动轴承层4是由聚醚醚酮(一种热塑性塑料，其属于聚芳醚酮组的材料)制成的层。中间层3的线5和轴承基体2由金属材料制造，因此其可例如由钢和/或高级钢和/或铜制造。特别提供的是，线5的布置可具有由不同金属材料制成的线5，因此，例如由高级钢制成的第一线5和由铜制成的第二线5。中间层3的导热率可由此有利地设置。
在图1中通过示例示出的形成线网6的线5在截面上是圆的。然而，还可能使用带有不同截面形状的线5。
如果中间层3由线5的布置提供且线5形成线织物或线网6或编织的线织物，则布置在彼此上的由线织物或线网6或编织的线织物形成的多个层可特别优选地形成中间层3。在多个层由线织物或线网或编织的线织物形成的情况下，独立层中的线可由不同材料制造且/或具有不同的截面形状且/或关于轴承基体2带有不同定向或不同角度延伸。
根据本发明的第一方面的第二发展方案，中间层3由穿孔板提供。此类型的穿孔板继而由金属材料(特别是由高级钢)制造，其中穿孔板的孔在形成底切时可具有不同的形状，因此，例如漏斗形状、蘑菇头形状等。此外，由聚醚醚酮制成的滑动轴承层可很好粘附至由带有相应的底切的穿孔板制成的此中间层且可因此可靠地施加到轴承基体上。
中间层3(如之前所述，其为线5的布置或穿孔板或金属泡沫)优选通过钎焊或通过焊接或通过粘附结合施加到轴承基体2上。
中间层3到轴承基体2上的钎焊优选采取硬钎焊。在此情况下，相应的焊料与中间层和轴承基体2熔合，其中在硬钎焊的情况下，此焊料优选为黄铜，或为银合金。
当关于轴承基体2钎焊中间层3时，在两侧涂覆有银合金的铜膜优选用作焊料，其然后允许一方面在轴承基体2和中间层3之间且另一方面在中间层3和滑动轴承层4之间的良好膨胀补偿。优选地，使用具有比滑动轴承层的熔点显著较高的熔点的焊料，由聚醚醚酮制成的滑动轴承层随后将熔化到中间层上。
焊料可电流地施加到轴承基体2上和到中间层3上。优选地，钎焊通过在中间层的材料的熔化温度之上且在稳定压力下加热而发生，其中在线5的布置作为中间层的情况下，线5自身钎焊。
备选地，中间层3可通过焊接至其而施加到轴承基体2上。在焊接期间，轴承基体2由于局部高温度的引入而与中间层3熔合。在此情况下，焊接可发生为激光焊接、等离子焊或电焊。在金属泡沫作为中间层的情况下，振动或超声焊接是合适的。在焊接时，中间层3和轴承基体2必须关于彼此固定，例如通过机械压制，或者通过磁性固定。为了获得中间层3的结构，还可使用中间层3至轴承基体2的仅点状或线性焊接。
同样可能通过扩散焊接执行焊接，其中轴承基体2和中间层3然后在限定温度处在真空中在机械压力下通过原子结合而连接至彼此。
同样可能通过粘附结合(特别是通过使用高温阻抗粘附)将中间层3和轴承基体2连接至彼此。然而，轴承基体2和中间层3通过钎焊或通过焊接的连接相比于粘附结合是优选的。
为了生产根据本发明的第一方面的滑动轴承1，提供由金属材料(特别是由钢或高级钢)制成的轴承基体2。随后，由金属材料制成的中间层3(其构造成线5的布置或穿孔板)施加到基体2上，特别地已经完成的织物、网或由线制成的编织的织物或完成的穿孔板施加到轴承基体2上，或者独立线施加到轴承基体2上。随后，由聚醚醚酮制成的滑动轴承层4施加(即，熔化)到中间层3上。
图2示出了穿过根据本发明的第二方面的根据本发明的滑动轴承10的示意性截面。此滑动轴承10也具有由金属材料制成的轴承基体11和由聚醚醚酮制成的滑动轴承层12，然而其中，通过与图1的滑动轴承1对比，在图2的滑动轴承10中，滑动轴承层12不是通过中间层间接地(而是直接地，没有此中间层)施加到轴承基体11上，即，到形成或具有底切14的轴承基体11的表面13上。
为此，底切14优选地通过铣削、喷丸(blasting)、激光处理或电火花腐蚀引入到由钢或高级钢制成的轴承基体11中，例如，该底切可具有倾斜的凹槽、螺纹、燕尾形等的形状。
由聚醚醚酮制成的滑动轴承层12施加(即，熔化)到此轴承基体11上，即，到具有底切14的轴承基体11的表面13上。在此情况下，由聚醚醚酮制成的滑动轴承层12可包含填料。

Claims (12)

1.一种滑动轴承(1)，具有由金属材料制成的轴承基体(2)，具有由施加到所述轴承基体(2)上的金属材料制成的中间层(3)，且具有由施加到所述中间层(3)上的非金属材料制成的滑动轴承层(4)，其特征在于，
所述中间层(3)是线(5)的布置或穿孔板或开放单元的金属泡沫，其中所述线(5)的布置或所述穿孔板形成底切(7),
所述滑动轴承层(4)是由聚醚醚酮制成的层。
2.根据权利要求1所述的滑动轴承，其特征在于，所述线(5)的布置是线织物或线网(6)或编织的线织物。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的滑动轴承，其特征在于，所述线(5)的布置或所述穿孔板或所述开放单元的金属泡沫焊接或钎焊或粘附地结合到所述轴承基体(2)上。
4.根据权利要求1至权利要求3中任一项所述的滑动轴承，其特征在于，由聚醚醚酮制成的所述滑动轴承层(4)熔化到所述线(5)的布置或所述穿孔板或所述开放单元的金属泡沫上。
5.根据权利要求1至权利要求4中任一项所述的滑动轴承，其特征在于，所述线(5)由钢和/或由高级钢和/或由铜形成。
6.根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的滑动轴承，其特征在于，所述线的布置包括由不同的金属材料制成的线(5)。
7.根据权利要求1至权利要求6中任一项所述的滑动轴承，其特征在于，所述中间层(3)的线(5)被电流地涂覆。
8.一种用于生产根据权利要求1至权利要求7中任一项所述的滑动轴承的方法，其特征在于，
提供由金属材料制成的轴承基体(2)，且将由所述金属材料制成的构造成线(5)的布置或穿孔板或开放单元的金属泡沫的中间层(3)施加到所述轴承基体(2)上；
将形成为由聚醚醚酮制成的层的滑动轴承层(4)施加到所述中间层(3)上。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，
构造成线(5)的布置或穿孔板或开放单元的金属泡沫的所述中间层(3)焊接或钎焊或粘附地结合到所述轴承基体(2)上，
由聚醚醚酮制成的滑动轴承层(5)熔化到所述线(5)的布置或所述穿孔板上。
10.一种滑动轴承(10)，具有由金属材料制成的轴承基体(11)，且具有由非金属材料制成的滑动轴承层(12)，其特征在于，
所述轴承基体(11)具有带有底切(14)的表面(13)，
所述滑动轴承层(12)形成为由聚醚醚酮制成的层且在形成所述底切(14)的所述表面(13)的区域中直接地施加到所述轴承基体(11)上。
11.一种用于生产根据权利要求10所述的滑动轴承的方法，其特征在于，
提供由金属材料制成的轴承基体(11)，且将所述底切(14)引入到所述轴承基体(11)的表面(13)中；
将形成为由聚醚醚酮制成的层的滑动轴承层(12)直接地施加到形成所述底切(14)的所述轴承基体(11)的表面(13)上。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，
所述轴承基体(11)的表面(13)上的所述底切(14)通过铣削或喷丸或激光处理或电火花腐蚀构造；
将由聚醚醚酮制成的所述滑动轴承层(12)熔化到形成所述底切(14)的所述轴承基体(11)的表面(13)上。
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