CZ9901941A3 - Kluzné ložisko a způsob jeho výroby - Google Patents

Kluzné ložisko a způsob jeho výroby Download PDF

Info

Publication number
CZ9901941A3
CZ9901941A3 CZ19991941A CZ194199A CZ9901941A3 CZ 9901941 A3 CZ9901941 A3 CZ 9901941A3 CZ 19991941 A CZ19991941 A CZ 19991941A CZ 194199 A CZ194199 A CZ 194199A CZ 9901941 A3 CZ9901941 A3 CZ 9901941A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
sliding
bearing
ridges
support body
sliding layer
Prior art date
Application number
CZ19991941A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ293778B6 (cs
Inventor
Gerd Andler
Jens-Peter Dr. Heinss
Klaus Goedicke
Christoph Metzner
Original Assignee
Federal-Mogul Wiesbaden Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Federal-Mogul Wiesbaden Gmbh filed Critical Federal-Mogul Wiesbaden Gmbh
Publication of CZ9901941A3 publication Critical patent/CZ9901941A3/cs
Publication of CZ293778B6 publication Critical patent/CZ293778B6/cs

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/12—Structural composition; Use of special materials or surface treatments, e.g. for rust-proofing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/14—Metallic material, boron or silicon
    • C23C14/16—Metallic material, boron or silicon on metallic substrates or on substrates of boron or silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24—Vacuum evaporation
    • C23C14/28—Vacuum evaporation by wave energy or particle radiation
    • C23C14/30—Vacuum evaporation by wave energy or particle radiation by electron bombardment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/54—Controlling or regulating the coating process
    • C23C14/541—Heating or cooling of the substrates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/12—Structural composition; Use of special materials or surface treatments, e.g. for rust-proofing
    • F16C33/122—Multilayer structures of sleeves, washers or liners
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/14—Special methods of manufacture; Running-in
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2204/00—Metallic materials; Alloys
    • F16C2204/20—Alloys based on aluminium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2204/00—Metallic materials; Alloys
    • F16C2204/20—Alloys based on aluminium
    • F16C2204/22—Alloys based on aluminium with tin as the next major constituent
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S384/00—Bearings
    • Y10S384/90—Cooling or heating
    • Y10S384/912—Metallic
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49636—Process for making bearing or component thereof
    • Y10T29/49643—Rotary bearing
    • Y10T29/49647—Plain bearing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49636—Process for making bearing or component thereof
    • Y10T29/49705—Coating or casting

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Description

KLUZNÉ LOŽISKO A ZPŮSOB JEHO VÝROBY
Oblast techniky
Vynález se týká kluzného ložiska s nosným tělesem a nejméně jednou kovovou kluznou vrstvou, která je nanesena naparováním elektronovým svazkem. Vynález se také týká způsobu výroby kluzného ložiska s takovou kluznou vrstvou.
Dosavadní stav techniky
Kluznými ložisky jsou např. radiální ložiska, axiální ložiska a axiálně-radiální ložiska, s plochým nebo zakřiveným funkčním rozsahem, s nanesenou vrstvou ve finálním stavu nebo v mezistadiu jako je na příklad polotovar (pásky nebo úseky pásek v ploché formě).
Obecně jsou tímto způsobem využívaná kluzná ložiska složena z vícevrstvých kompositů s následujícím uspořádáním: ocelový podklad jako nosný materiál, vrstva ložiskového kovu ze slitiny Cu-, Al- nebo bílého kovu a tak zvané třecí vrstvy nebo trojné vrstvy anebo kluzné vrstvy, která může být nanášena buď galvanickým postupem (E. Rómer: Dreistofflager aus GLYKO 40; GLYKO-Ingenieurbericht 8/67) nebo katodovým práškovacím procesem (naprašováním), jak je to popsáno v EP 0 256 226 B1. U galvanicky nanášených vrstev, nejčastěji na Pb- nebo Sn-základu, je nevýhodou často nevyhovující stálost vůči korosi respektive malá odolnost proti otěru. Na galvanický proces se dále z hledisek ochrany životního prostředí nahlíží kriticky. Jestliže se třecí vrstvy nanášejí naprašovací technikou představuje to značný cenový faktor na základě při tom uskutečnitelných malých rychlostí nanášení a vysokých nákladů na technické zařízení pro kompletní kluzné ložisko.
Dále je z DE 43 90 686 T1 známo, že s ohledem na strukturu povrchu (pyramidy tvořící krystalová zrna na povrchu galvanicky nanesené Pb-vrstvy) vykazují tyto zvlášť uzpůsobené kluzné vrstvy vynikající blokační a únavovou pevnost. Tato skutečnost zpětně vede k dobrému zadržování oleje resp. rozptýlení a zmenšení koncentrovaně rozloženého zatížení pyramidy vytvářejícími se zrny povrchu. Jako nevýhody je při tomto způsobu třeba brát v úvahu, že je opět použit galvanický proces se všemi svými nevýhodami, resp. že postup vytvoření této • · • ··· zvláštní povrchové struktury je opravdu nákladný, protože se jedná o vícestupňový proces s dodatečným tepelným zpracováním. Vedle toho se povrchová vrstva vzhledem své toxicitě skládá z ne neproblematické slitiny olova.
V DE 196 08 028 A1 je rovněž popisována speciální struktura, která se positivně projevuje na kluzných vlastnostech. Při tom se citlivost povrchové plochy vůči zadření setkává na vytvořených šestibokých pyramidách kovových krystalů v ploše povrchu se zabudováváním kyslíku, fosforu atd. do stran pyramidálních krystalů (vytvrzovací efekt). Tento způsob má výhradní použití při slitinách, jejichž základem je železo, při čemž zvlášť strukturovaná kluzná plocha sestává z Fe krystalu. Slitiny tohoto druhu nelze na základě tribologických vlastností nasazovat jako kluzná ložiska.
Z DE 195 14 835 A1 resp. 195 14 836 A1 je dále známo nanášení kluzných vrstev na konkávně zakřivená kluzná ložiska pomocí napařování elektronovým svazkem. Pomocí tohoto způsobuje při nastavení určitých parametrů procesu možné zhotovit speciální profily tlouštek vrstvy v rozsahu kluzného ložiska. V těchto publikacích se nenalézají žádné odkazy na zvláštní topografii povrchových ploch zhotovitelných podle tohoto způsobu. Pro mnohá použití jsou takto docílitelné tribologické vlastnosti však nedostačující.
Z DE 36 06 529 A1 je znám způsob zhotovování kompositních materiálů nebo kompositních výrobků napařením nejméně jednoho kovového materiálu na kovový substrát, při kterém se rovněž pro nanesení kluzné vrstvy uplatňuje metoda napařování pomocí elektronového svazku. Metoda se uskutečňuje ve zbytkové atmosféře piynu při tiacícn v rozsahu 102 -10'3 mbar, při čemž je materiál současné s naparováním dispersně vytvrzován resp. dispersně zpevňován. Rychlosti nanášení se nastavují na asi 0,3 μιτι/s. Během napařování se substrát udržuje na teplotě mezi 200°C a 800°C. Při napařování hliníkových slitin leží teplota substrátu při 200°C až 300°C a při slitinách mědi a olova v rozsahu 500°C až 700°C. Výpovědi o topografii touto metodou získaných kluzných vrstev učiněny nebyly. Zatížitelnost vrstev zhotovených touto metodou je zřetelně lepší jako vrstev získaných postupem podle práškové metalurgie. Kluzná ložiska zhotovená touto metodou vykazují v mnoha případech použití nevyhovující odolnost vůči otěru. U této přihlášky stojí v popředí vyrobit v kluzné vrstvě definovaný podíl tvrdé fáze dispersním vytvrzováním, např. vytvářením oxidů. Optimalisace povahy vrchní plochy není zmiňována.
Podstata vynálezu
Úkolem vynálezu je vytvořit kluzné ložisko, jehož kluzná vrstva z hlediska stálosti vůči otěru vykazuje zřetelně zlepšené vlastnosti proti galvanicky nanášeným kluzným vrstvám stejně jako proti kluzným vrstvám nanášeným obvyklým způsobem napařování elektronovým svazkem. Úkolem vynálezu je také dát k disposici způsob výroby takových kluzných ložisek, který je jednoduchý, nákladově příznivý a přívětivý pro životní prostředí.
Kluzné ložisko se vyznačuje tím, že povrch kluzné vrstvy vykazuje kulaté vyvýšeniny a prohlubeniny, při čemž vyvýšeniny, vztaženo na horizontální rovinu řezu A, zaujímají podíl od 30 - 50 % plochy, vztaženo na celkovou plochu kluzného ložiska, rovina řezu při tom leží ve výšce, při níž suma ve vertikálním řezu obsažených podílů plochy vyvýšenin se rovná sumě odpovídajících podílů plochy prohlubenin, že kulaté vyvýšeniny v pohledu shora vykazují průměr D od 3 - 8 pm, při čemž se tato hodnota u nekruhovitých vyvýšenin a prohlubenin při pohledu shora vztahuje na maximální průměr, a že plocha povrchu vykazuje drsnost Rz = 3 - 7 pm.
Je výhodné, že vyvýšeniny jsou kruhovité až oválné. Pojem kulatý se vztahuje nejen na tvar vyvýšenin a prohlubenin při pohledu shora, ale také na vertikální průřez vyvýšenin a prohlubenin.
Ukázalo se, že vyvýšeniny, které jsou od začátku kulaté, mají proti známým pyramidálním špičatým vyvýšeninám tu výhodu, že se daří, že proces záběhu pro protějšek kluzného ložiska probíhá šetrněji. Důvodem pro to je, že specifické zatížení při kuiaíýcn vyvýšeninácn je menší než u špičatých tvarů pyramid, protože kuiaté vykazují větší nosný podíl z plochy. Kulaté vyvýšeniny se mnohem méně otírají než je to v případě špičatých vyvýšenin a důsledkem je, že hloubky prohlubenin v záběhové fázi jen nepatrně ubývá a za normálních provozních podmínek zůstává déle zachovávána, čímž je zaručeno zadržování oleje v prohlubeninách po delší dobu. Tyto positivní efekty přispívají rozhodujícím způsobem ke zlepšenému chování při otěru.
Další výhody této topografie tkví v tom, že v případě provozu kluzného ložiska jsou v oblasti polosuchého tření (pevné těleso/kontakt pevného tělesa) ztráty třecího výkonu snižovány tím, že v kontaktu pevných těles není celá plocha povrchu ložiska, nýbrž pouze vyvýšené oblasti. Tato výhoda je podporována tím, že plošný podíl kulatých vyvýšenin obnáší jen 30 - 50 %.
. ****** ··· ··· 4· ·· ··
Nosné těleso, na němž je nanesena kluzná vrstva, sestává výhodným způsobem z kompositu, který má ocelový podklad a vykazuje nasintrovanou, natavenou nebo naplátovanou slitinu ložiskového kovu. Případně může být opatřen také ještě difusní uzavírací vrstvou.
Kluzná vrstva může být ze slitiny mědi nebo hliníkové slitiny.
Způsob podle vynálezu je vyznačen tím, že je použit nosný podklad s drsností Rz = < 2 pm, že napařování se provádí při tlaku < 0,1 Pa, že rychlost napařování na kluzné ložisko kolmo nad zdrojem napařování obnáší 100 nm/s, a že teplota nosného podkladu, na který se nanáší, představuje mezi 75 % a 95 % absolutní tavné teploty nejníže tající komponenty slitiny kluzné vrstvy.
Překvapivě se ukázalo, že se s nastavenými parametry přizpůsobuje topografie podle vynálezu.
K rušivému efektu dochází, když se teplota substrátu zvýší nad hodnotu 95 % nejníže tající fáze slitiny, protože pak tak silně přibývá difuse nejníže tající fáze, že nastává vyhlazování povrchové plochy. Jestliže teplota leží pod 75 % nejníže tající fáze slitiny, tvoří se nežádoucí sioupkovitá struktura, která vede k vyšší rychlosti otěru, poněvadž nosné podíly plochy jsou zřetelně menší.
Drsnost nosného materiálu má na topografii možná natolik vliv, že vyvýšeniny na nosném tělese mohou tvořit kondensační body, které ovlivňují nanášení. Vliv drsnosti nosného podkladu je o to větší, čím je menší tlouštka kluzné vrstvy, při čemž tu ještě hrají roli závislosti na materiálu nosného podkladu. Proto je plocha povrchu nosného podkladu s výhodou opracovávána, aby drsnost obnášela Rz = 2 pm.
Způsob výroby kluzných ložisek není však omezen na nosná tělesa, která jsou tvořena komposity ocel/CuPbŠn. Nanášet se stejným způsobem může i na komposity ocel/hliník nebo ocel/bílý kov. Pomocí napařování elektronovým svazkem mohou být jako slitinové systémy nanášeny např. AISnPb nebo AISnSi a jiné slitiny na basi hliníku. Právě tak jsou vhodné CuPb slitiny.
Způsob podle vynálezu je zvlášť příznivý s hlediska nákladů a je jednodušší než na příklad způsob naprašovací techniky.
Přehled obrázků na výkresech
Příklady způsobů provedení vynálezu jsou v následujícím blíže objasněny obrázky. Ty ukazují:
• ·
Obrázek 1; Snímek z elektronového mikroskopu kluzné vrstvy nanesené způsobem podle vynálezu.
Obrázek 2: Řez kluzné vrstvy uvedené na obr. 1, při čemž je také znázorněno nosné těleso.
Obrázek 3: Diagram chování ložiskových materiálů při otěru.
Příklady provedení vynálezu
Podle preferovaného způsobu provedení se nanese slitina CuPbSn odléváním nebo sintrováním na ocelový pás (obsah uhlíku mezi 0,03 % a 0,3 %). Podle různých o sobě známých žíhacích a tvářecích pochodů se z tohoto pásu lisováním kusů pásu s definovanou délkou vyrobí ložiskové pánve. Po povrchovém opracování těchto ložisek se ložiskové pánve vrtáním nebo protlačováním opatří galvanickým procesem nebo PVD procesem difusní uzavírací vrstvou z niklu nebo niklové slitiny. Potom se nosný podklad odmastí a umístí do vakuového odpařovacího zařízení. Zde probíhá další čistění resp. aktivisace povrchové plochy leptáním při rozprašovacím procesu. Hned potom se nosné těleso pokrývá naparováním AISn20Cu z odpařovacího kelímku elektronovým svazkem pomocí elektronové trysky. Tlouštka vyloučené AISn20Cu-vrstvy při tom obnáší (16 ± 4) pm.
Aby se nastavila shora popsaná zvlášť výhodná topografie povrchové plochy AISn20Cu-vrstvy, je nutné při naparování dodržovat následující parametry naparování; tlak v procesní komoře nesmí během naparování překročit hodnotu 0,1 ra. Tepiota nosného podkladu musí při nanášení iežet mezi 190°C a 200°C. Výkon elektronové trysky se při tom volí tak, aby rychlost nanášení obnášela 100 nm/s.
Jsou-li dodrženy tyto parametry postupu, vzniká kluzná vrstva znázorněná na obrázku 1 v pohledu shora, která byla snímána rastrovacím elektronovým mikroskopem.
Na obrázku 2 je schematicky znázorněn řez kluznou vrstvou .3, ukázanou na obrázku 1, při čemž také znázorněno nosné těleso s ocelovým podkladem JL a CuPbSn-slitina 2, která je na nosné těleso nanesena odlévacím nebo sintrovacím pochodem. Linie řezu X značí polohu horizontální roviny, u které se suma nad ní ležících vertikálních ploch vyvýšenin 4. rovná sumě vertikálních ploch prohlubenin nebo proláklinJ3.
« · ι • · 4 » · · · « • · • · « • ·
Čára 5. zohledňuje část vyvýšenin 4, která je v průběhu záběhu odnášena. Hloubka T1 prohlubenin 6 ubývá při tom z hodnoty T1 na hodnotu T2, která však ve srovnání s kluznými vrstvami se strukturou tvořenou pyramidami je zřetelně stále ještě větší.
Na obrázku 3 je znázorněno chování různých ložiskových materiálů při otěru jak bylo zjištěno na zkušebním zařízení Underwood. Na obrázku 3 znamenají:
I CuPbSn PbSn10Cu2
II CuPbSn PbSn10Cu5
III AISn20Cu0,25
IV AISn20Cu0,25 nanášeno galvanicky nanášeno galvanicky naprašováno naparováno podle vynálezu
Jak ukazuje obrázek 3, u galvanicky nanesených kluzných vrstev (PbSn10Cu2 resp. PbSn10Cu5) nastává silný otěr při specifických zatíženích 50 resp. 65 MPa. Naprašované vrstvy naproti tomu vykazují lineární otěr v celém rozsahu zatížení. Jak obrázek 3 ukazuje dále, naparované vrstvy podle vynálezu, zejména při zatíženích < 50 MPa, leží z hlediska své odolnosti vůči otěru zřetelně nad vrstvami nanášenými galvanicky a jen nepatrně hůře než vrstvy nanášené naprašováním.

Claims (4)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Kluzné ložisko s nosným tělesem a nejméně s jednou kovovou kluznou vrstvou, která je nanášena naparováním elektronovým svazkem, vyznačené t í m, že povrchová plocha kluzné vrstvy (3) vykazuje kulaté vyvýšeniny (4) a prohlubeniny (6), při čemž vyvýšeniny (4), vztaženo na horizontální rovinu řezu (7), zaujímají 30 %-ní až 50 %-ní podíl plochy, vztaženo na celkovou plochu ložiska, a při čemž rovina řezu (7) leží ve výšce, při které suma ve vertikálním řezu obsažených podílů plochy vyvýšenin (4) se rovná sumě odpovídajících podílů prohlubenin (6), že kulaté vyvýšeniny (4) vykazují při pohledu shora průměr D 3 -8 pm, při čemž se tato hodnota při pohledu shora nekulatých vyvýšenin (4) a prohlubenin (6) vztahuje na maximální průměr, že vrchní plocha vykazuje drsnost Rz = 3 - 7 μιη.
  2. 2. Kluzné ložisko podle nároku 1, v y z n a č e n é tím, že nosné těleso sestává z kompositu, který vykazuje ocelový podklad (1) a nasintrovanou, natavenou nebo naplátovanou slitinu ložiskového kovu (2).
  3. 3. Kluzné ložisko podle nároku 1 nebo 2, vyznačené tím, že kluzná vrstva (3) sestává ze slitiny mědi nebo hliníku.
  4. 4. Způsob výroby kluzného ložiska s nejméně jednou kluznou vrstvou z kovové slitiny, která je na nosné těleso nanášena naparováním elektronovým svazkem, vyznačený tím, že je použito nosné těleso s drsností Rz= < 2 μιη, že naparování kluzné vrstvy se provádí při tlaku < 0,1 Pa, že rychlost naparování na kluzné ložisko kolmo nad zdrojem zplyňování obnáší nejméně 100 nm/s, a že teplota nosného tělesa na které se nanáší, obnáší mezi 75 % a 95 % absolutní tavné teploty nejníže tající komponenty slitiny kluzné vrstvy.
CZ19991941A 1998-06-02 1999-06-01 Kluzné ložisko a způsob jeho výroby CZ293778B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19824310A DE19824310C1 (de) 1998-06-02 1998-06-02 Gleitlager und Verfahren zu seiner Herstellung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ9901941A3 true CZ9901941A3 (cs) 2001-02-14
CZ293778B6 CZ293778B6 (cs) 2004-07-14

Family

ID=7869457

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ19991941A CZ293778B6 (cs) 1998-06-02 1999-06-01 Kluzné ložisko a způsob jeho výroby

Country Status (14)

Country Link
US (2) US6146019A (cs)
EP (1) EP0962674B1 (cs)
JP (1) JP2000039022A (cs)
KR (1) KR100613017B1 (cs)
CN (1) CN1105833C (cs)
AT (2) AT410580B (cs)
BR (1) BR9901757A (cs)
CZ (1) CZ293778B6 (cs)
DE (2) DE19824310C1 (cs)
ES (1) ES2224493T3 (cs)
PL (1) PL191011B1 (cs)
RU (1) RU2244856C2 (cs)
SK (1) SK285646B6 (cs)
TR (1) TR199901221A2 (cs)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6321712B1 (en) * 2000-04-07 2001-11-27 Dana Corporation Racing engine having trimetal bearings with a thick overlay for high speed and/or high load applications
DE10028951A1 (de) * 2000-06-16 2002-01-03 Grundfos As Axialgleitlager für eine Nasslaufkreiselpumpe
JP3955737B2 (ja) * 2001-03-07 2007-08-08 大同メタル工業株式会社 すべり軸受
DE10157316A1 (de) * 2001-11-23 2003-06-26 Alcove Surfaces Gmbh Lager
WO2003044383A1 (de) * 2001-11-23 2003-05-30 Alcove Surfaces Gmbh Lager und verbundaufbau
JP2003184883A (ja) * 2001-12-20 2003-07-03 Nissan Motor Co Ltd 軸受摺動部材
AT413034B (de) * 2003-10-08 2005-10-15 Miba Gleitlager Gmbh Legierung, insbesondere für eine gleitschicht
WO2006070736A1 (ja) * 2004-12-28 2006-07-06 Taiho Kogyo Co., Ltd. シュー
AT501722B1 (de) 2005-07-12 2006-11-15 Miba Gleitlager Gmbh Beschichtungsverfahren
DE102005050374B4 (de) * 2005-08-18 2007-09-13 Daimlerchrysler Ag Gleitschicht mit verschleißmindernden Ausscheidungen und Verfahren zur Herstellung einer solchen Gleitschicht
US7878777B2 (en) * 2006-08-25 2011-02-01 Denso Corporation Scroll compressor having grooved thrust bearing
DE102008045381A1 (de) * 2008-09-02 2010-03-04 Schaeffler Kg Verschleiß- und korrosionshemmender Schichtverbund
RU2416744C2 (ru) * 2009-06-24 2011-04-20 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный аграрный университет" (ФГОУ ВПО "Орел ГАУ") Способ изготовления подшипника скольжения
CN103492738B (zh) * 2011-04-26 2014-11-05 千住金属工业株式会社 滑动构件
US10309457B2 (en) * 2012-03-27 2019-06-04 Senju Metal Industry Co., Ltd. Sliding member
DE102013109025A1 (de) 2013-08-21 2015-02-26 Mag Ias Gmbh Gleitfläche
DE102014200607A1 (de) * 2014-01-15 2015-07-16 Federal-Mogul Burscheid Gmbh Gleitelement, insbesondere Kolbenring
DE102014005805A1 (de) 2014-04-19 2015-10-22 Cct Composite Coating Technologies Gmbh Gleitelement mit Schichtsystem
AT515701B1 (de) * 2014-08-27 2015-11-15 Miba Gleitlager Gmbh Gleitlagerelement
US11466728B2 (en) 2018-03-21 2022-10-11 Tenneco Inc. Bearing and method of manufacturing permitting high temperature heat treatment
JP7487146B2 (ja) * 2021-06-11 2024-05-20 株式会社神戸製鋼所 摺動部材、摺動部材の製造方法及び摺動部材の評価方法
EP4477778A4 (en) * 2022-10-19 2025-07-16 Nikolay Yurievich Ovcharenko PROCESS FOR PRODUCING COMPOSITE BUILDING STRUCTURE WITH POLYMER SURFACE

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3652325A (en) * 1968-12-13 1972-03-28 Air Reduction Vapor deposition process
JPS556005A (en) * 1978-06-23 1980-01-17 Arai Pump Mfg Co Ltd Bearing
US4996025A (en) * 1986-01-23 1991-02-26 Federal-Mogul Corporation Engine bearing alloy composition and method of making same
US5053286A (en) * 1986-01-23 1991-10-01 Federal-Mogul Corporation Aluminum-lead engine bearing alloy metallurgical structure and method of making same
DE3606529A1 (de) * 1986-02-28 1987-09-03 Glyco Metall Werke Verfahren zur herstellung von schichtwerkstoff oder schichtwerkstuecken durch aufdampfen mindestens eines metallischen werkstoffes auf ein metallisches substrat
CH671239A5 (cs) * 1986-07-15 1989-08-15 Balzers Hochvakuum
ES2035016T3 (es) * 1986-12-23 1993-04-16 Balzers Aktiengesellschaft Material compuesto con una capa de deslizamiento aportada mediante pulverizacion catodica.
DE3813802A1 (de) * 1988-04-23 1989-11-09 Glyco Metall Werke Schichtwerkstoff oder schichtwerkstueck mit einer auf einer traegerschicht angebrachten funktionsschicht, insbesondere gleitschicht mit der struktur einer festen, aber schmelzbaren dispersion
JP2902419B2 (ja) * 1989-10-13 1999-06-07 大豊工業株式会社 すべり軸受
JP2770508B2 (ja) * 1989-12-11 1998-07-02 住友電気工業株式会社 耐摩摺動部材
CA2069988C (en) * 1991-05-31 1997-03-04 Yoshikazu Fujisawa Slide member with surface composed of pyramidal microprojections
JPH07122158B2 (ja) * 1992-02-28 1995-12-25 大同メタル工業株式会社 オーバーレイを有する多層すべり軸受
JPH07190065A (ja) * 1993-12-27 1995-07-28 Sutaaraito Kogyo Kk 摺動部材
JP2795306B2 (ja) * 1994-03-18 1998-09-10 大豊工業株式会社 軸受装置
JP2850941B2 (ja) * 1994-03-18 1999-01-27 大豊工業株式会社 すべり軸受
JPH07259856A (ja) * 1994-03-18 1995-10-09 Taiho Kogyo Co Ltd すべり軸受
JP2974042B2 (ja) * 1994-03-18 1999-11-08 大豊工業株式会社 すべり軸受
US5897968A (en) * 1994-04-29 1999-04-27 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Slide surface construction and process for producing the same
US5882804A (en) * 1995-03-01 1999-03-16 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Slide surface construction
DE19514836C2 (de) * 1995-04-21 2000-06-08 Fraunhofer Ges Forschung Lagerschale
DE19514835C1 (de) * 1995-04-21 1997-01-23 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren zur Herstellung gleitflächenseitig konkav gekrümmter Gleitelemente
US6012850A (en) * 1997-10-23 2000-01-11 Daido Metal Company Ltd. Sliding bearing assembly

Also Published As

Publication number Publication date
CZ293778B6 (cs) 2004-07-14
US6263575B1 (en) 2001-07-24
BR9901757A (pt) 1999-12-28
US6146019A (en) 2000-11-14
ATA94399A (de) 2002-10-15
EP0962674B1 (de) 2004-08-04
ATE272803T1 (de) 2004-08-15
KR100613017B1 (ko) 2006-08-14
KR20000005819A (ko) 2000-01-25
RU2244856C2 (ru) 2005-01-20
ES2224493T3 (es) 2005-03-01
SK285646B6 (sk) 2007-05-03
PL333497A1 (en) 1999-12-06
DE59910103D1 (de) 2004-09-09
CN1105833C (zh) 2003-04-16
TR199901221A3 (tr) 2001-01-22
SK72899A3 (en) 1999-12-10
CN1242480A (zh) 2000-01-26
DE19824310C1 (de) 1999-08-12
TR199901221A2 (xx) 2001-01-22
PL191011B1 (pl) 2006-03-31
EP0962674A2 (de) 1999-12-08
EP0962674A3 (de) 2000-12-06
JP2000039022A (ja) 2000-02-08
AT410580B (de) 2003-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ9901941A3 (cs) Kluzné ložisko a způsob jeho výroby
CN1111656C (zh) 轴瓦及其制造方法
CN100365144C (zh) 用于承受摩擦载荷的表面的铝合金
JPS6328856A (ja) スパッタリングによって蒸着された少なくとも１つの平滑層を有する複合材料及びその製造方法
CN100443753C (zh) 层状复合材料,其制备和应用
CN1846076A (zh) 用于滑动轴承的层状复合材料,其制备和应用
Luo et al. Tribological investigation of TiAlCrN and TiAlN/CrN coatings grown by combined steered-arc/unbalanced magnetron deposition
US9650585B2 (en) Nanocomposite solid lubricant coating
KR100413721B1 (ko) 다층재료
CN101215685B (zh) 制备减摩层内锡含量阶升pvd轴瓦的方法
KR101727931B1 (ko) 나노복합 고체 윤활제 코팅
EP0571481B1 (en) Bearings
Evaristo et al. The influence of the addition of Ti on the mechanical properties of WS-Ti coatings
Spalvins The structure of ion plated films in relation to coating properties
JP2005246468A (ja) 潤滑剤付着性と耐焼付き性に優れた温熱間加工用被覆工具

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20070601