DD155436A1 - METHOD AND DEVICE FOR COATING METALLIC SURFACES - Google Patents

METHOD AND DEVICE FOR COATING METALLIC SURFACES Download PDF

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DD155436A1
DD155436A1 DD22624680A DD22624680A DD155436A1 DD 155436 A1 DD155436 A1 DD 155436A1 DD 22624680 A DD22624680 A DD 22624680A DD 22624680 A DD22624680 A DD 22624680A DD 155436 A1 DD155436 A1 DD 155436A1
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coating
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friction
metallic surfaces
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DD22624680A
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Gottlieb Polzer
Hans-Joachim Reinhold
Andreas Matthes
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Gottlieb Polzer
Reinhold Hans Joachim
Andreas Matthes
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Abstract

Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten von metallischen Oberflaechen zur Minderung von Reibung und Verschleiss, zur Verbesserung des Einlaufs der Bauteile und zur Erhoehung der Zuverlaessigkeit und der Nutzungsdauer. Das Beschichten der Oberflaechen erfolgt mit einem rotierenden Reibstift aus Messing oder anderen kupferhaltigen Legierungen, unter Verwendung von Glyzerin als Schmierstoff. Durch die Rotation des Reibstiftes um seine Laengsachse werden bei kleinen Normalkraeften hohe Anpressdruecke realisiert, wodurch es moeglich wird, ohne besondere Schmierstoffzusaetze Grauguss und hochlegierte Stahlwerkstoffe zu beschichten.Method and device for coating metallic surfaces to reduce friction and wear, to improve the inlet of the components and to increase the reliability and service life. The coating of the surfaces is done with a rotating friction pin made of brass or other copper-containing alloys, using glycerine as a lubricant. Due to the rotation of the friction pin around its longitudinal axis, high contact pressures are achieved with small normal forces, which makes it possible to coat gray cast iron and high-alloyed steel materials without special lubricant additives.

Description

22 6 2 Λ 622 6 2 Λ 6

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Titel der ErfindungTitle of the invention

Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten von metallischen OberflächenMethod and device for coating metallic surfaces

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten von metallischen Oberflächen zur Minderung von Reibung und Verschleiß, zur Verbesserung des Einlaufs der Bauteile und zur Erhöhung der Zuverlässigkeit und der Nutzungsdauer sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Das Verfahren kann dort angewendet werden, wo Bauteile Reibbeanspruchungen unterworfen sind,The invention relates to a method for coating metallic surfaces to reduce friction and wear, to improve the inlet of the components and to increase the reliability and the service life and an apparatus for performing the method. The method can be applied where components are subject to friction stresses,

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Vorbekannt ist nach der SU-PS 115 744 sowie aus der Literatur das Aufreiben von Kupfer oder kupferhaltigen Legierungen. Die Beschichtung von rotationssymmetrischen Bauteilen erfolgt bei diesem Verfahren mittels starrem Stift, welches sich ungünstig auf die Schichtbildung auswirkt. Desweiteren ist es bei diesem Verfahren nicht möglich, ohne spezielle Schmierstoffzusätze hochlegierte Stähle bzw. Grauguß zu beschichten. Beim Aufreiben mit starrem Stift liegt eine Flächenberührung vor, wodurch es nicht möglich ist, bei kleinen Normalkräften großeCharacteristic of the known technical solutions Previously known from SU-PS 115 744 and from the literature rubbing copper or copper-containing alloys. The coating of rotationally symmetrical components takes place in this method by means of a rigid pin, which has an unfavorable effect on the formation of layers. Furthermore, it is not possible with this method to coat high alloyed steels or gray cast iron without special lubricant additives. When rubbed with a rigid pin is a surface contact, whereby it is not possible at small normal forces large

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Anpreßdrücke zu realisieren, wie sie für die Beschichtung von Grauguß bzw. hochlegierten Stählen notwendig sind.To realize contact pressures, as they are necessary for the coating of gray cast iron or high-alloy steels.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Beschichten von metallischen Oberflächen zu schaffen, mit dem es möglich ist, hochlegierte Stähle bzw, Grauguß ohne spezielle Schmierstoffzusätze zu beschichten,The aim of the invention is to provide a method for coating metallic surfaces, with which it is possible to coat high-alloyed steels or gray cast iron without special lubricant additives,

Wesen der ErfindungEssence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Beschichten von metallischen Oberflächen zu schaffen, das bzw, die eine gleichmäßige Beschichtung zur Minderung von Reibung und Verschleiß gewährleistet. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß mit einem rotierenden Reibstift aus Messing oder anderen kupferhaltigen Legierungen unter Verwendung von reinem Glyzerin als Schmierstoff eine gleichmäßige Schicht auf das Bauteil aufgebracht wird.The invention has for its object to provide a method and an apparatus for coating of metallic surfaces, or which ensures a uniform coating to reduce friction and wear. According to the invention the object is achieved in that a uniform layer is applied to the component with a rotating friction pin made of brass or other copper-containing alloys using pure glycerol as a lubricant.

Der Reibstift führt dabei gleichzeitig eine Rotationsbewegung um seine Längsachse sowie eine Translationsbewegung in bezug auf die zu beschichtende Oberfläche aus. Durch die Rotation des Reibstiftes kommt es zwischen Werkstückoberfläche und Reibstift nur zur Linienberührung, wodurch ein geringerer Energieverbrauch, eine geringere Erwärmung der Oberfläche und ein geringerer Reibwert auftreten« Weiterhin sind bei relativ kleinen Sormalkräften große Anpreßdrücke des Reibstiftes realisierbar» Durch die hohen Anpreßdrücke wird es möglich, Bauteile aus Grauguß und hochlegierten Stahlwerkstoffen ohne spezielle Schmierstoffzusätze zum Glyzerin zu beschichten. Beim Aufreiben mittels rotierenden Reibstift läuft der Prozeß der selektiven Lösung,ein Hauptprozeß der selektiven Übertragung, ab a The friction pin simultaneously performs a rotational movement about its longitudinal axis and a translational movement with respect to the surface to be coated. Due to the rotation of the friction pin, only surface contact occurs between the workpiece surface and the friction pin, resulting in lower energy consumption, less heating of the surface and a lower coefficient of friction. Furthermore, with relatively small normal forces, high contact pressures of the friction pin can be realized. The high contact pressures make this possible , Components made of gray cast iron and high-alloyed steel materials without special lubricant additives to the glycerin to coat. When rubbed by means of a rotating friction pin, the process of selective solution, a main process of selective transfer, proceeds from a

Zur Durchführung des Verfahrens dient eine Vorrichtung, welche sowohl zur Beschichtung von rotationssymnetrischen Bauteilen auf herkömmlichen Drehmaschinen als auch zur Beschichtung vonTo carry out the method, a device is used both for the coating of rotationally symmetrical components on conventional lathes and for the coating of

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ebenflächigen Profilbauteilen auf !Präsmaschinen verwendet werden kann.planar profile components can be used on!

Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht darin, daß mit geringem Aufwand und Vermeidung hoher Kosten eine gleichmäßige Beschichtung durch die Rotation des Reibstiftes erfolgt, sowie eine Beschichtung; von Grauguß bzw. hochlegierten Stahlwerkstoffen ermöglicht wird.The main advantage of the invention is that with little effort and avoidance of high costs, a uniform coating by the rotation of the friction pin takes place, as well as a coating; of gray cast iron or high-alloy steel materials is made possible.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel und den dazugehörigen Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:The invention will be explained below with reference to an embodiment and the accompanying drawings. Show it:

Figur 1: Anordnung der Vorrichtung zum Beschichten von rotationssymmetrisehen BauteilenFigure 1: Arrangement of the device for coating rotationally symmetrical components

Figur 2: Abhängigkeit des Anpreßdruckes von der Normalkraft bei starrem sowie rotierendem Stift Figure 2: dependence of the contact pressure of the normal force with rigid and rotating pin

Mit der Vorrichtung gemäß Figo 1 können rotationssymmetrische Bauteile auf einer herkömmlichen Drehmaschine beschichtet werden. Dabei wird das zu beschichtende Bauteil 1 über das Spannfutter in Rotation versetzt. Der in der Aufnahme 5 eingespannte Reibstift 2 wird über die Welle 3, die durch einen separaten Motor 4 angetrieben wird, in Rotation um seine Längsachse versetzt» Über die auf der Welle 3 befestigte Federaufnahme und die auf der Welle 4 axial bewegliche Aufnahme 5 wird der Anpreßdruck des Reibstiftes 2 mittels der Belastungsfeder 6 eingestellte Die Translationsbewegung des Reibstiftes 2 erfolgt über die Vorschubeinheit der Drehmaschine. Während des Aufreibens wird als Schmierstoff reines Glyzerin zugeführto Durch die Rotation des Reibstiftes 2 in Verbindung mit der Translationsbewegung desselben wird eine gleichmäßig beschichtete Oberfläche erreichte Als Werkstoff für den Reibstift kommen kupferhaltige Legierungen, wie z. B, Messing oder Bronze, zur Anwendung.With the device according to FIG. 1, rotationally symmetrical components can be coated on a conventional lathe. In this case, the component 1 to be coated is set in rotation via the chuck. The clamped in the receptacle 5 friction pin 2 is rotated via the shaft 3, which is driven by a separate motor 4, in rotation about its longitudinal axis About the mounted on the shaft 3 spring receptacle and on the shaft 4 axially movable receptacle 5 is the Contact pressure of the friction pin 2 set by the loading spring 6 The translational movement of the friction pin 2 via the feed unit of the lathe. During the rubbing, pure glycerin is supplied as the lubricant. By the rotation of the friction pin 2 in conjunction with the translational motion of the same, a uniformly coated surface is achieved. As a material for the friction pin come copper-containing alloys such. B, brass or bronze, for use.

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Die Fig, 2 zeigt die Abhängigkeit des Anpreßdruckes von der Normalkraft bei starrem sowie bei rotierendem Reibstift. Die Darstellung läßt deutlich erkennen, daß mit Hilfe des rotierenden Reibstiftes bei kleinen Normalkräften große Anpreßdrücke erreichbar sind. Dadurch wird es möglich, ohne Verwendung von speziellen Schmierstoffzusätzen, Bauteile aus hochlegierten Stählen sowie Grauguß zu beschichten·Fig. 2 shows the dependence of the contact pressure of the normal force at a rigid and rotating friction pin. The illustration clearly shows that large contact pressures can be achieved with the help of the rotating friction pin at low normal forces. This makes it possible, without the use of special lubricant additives to coat components made of high-alloy steels and gray cast iron ·

Claims (3)

22 6 24 6 Patentanspruch22 6 24 6 Claim 1, Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten von metallischen Oberflächen durch Aufreiben von kupferhaltigen Legierungen, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufreiben mit rotierendem Stift, unter Verwendung von Glyzerin als Schmierstoff, erfolgte1, Method and device for coating metallic surfaces by rubbing copper-containing alloys, characterized in that the spinning with the rotary pin, using glycerine as a lubricant, was carried out 2« Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibstift gleichzeitig eine Rotationsbewegung um seine Längsachse und eine Translationsbewegung in bezug auf die zu beschichtende Oberfläche ausführt»2 «method according to item 1, characterized in that the friction pin simultaneously performs a rotational movement about its longitudinal axis and a translational movement with respect to the surface to be coated» 3« Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibstiftaufnähme (5) axial beweglich auf der Welle (4) angeordnet ist und über eine Belastungsfeder (6) der Anpreßdruck des Reibstiftes (2) reguliert wird.3 «Device for carrying out the method according to item 1 and 2, characterized in that the Reibstiftaufnähme (5) is arranged axially movable on the shaft (4) and via a loading spring (6) of the contact pressure of the friction pin (2) is regulated. Hierzu og. ...Seiten ZeichnungenFor this og. ... pages drawings
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008044763A1 (en) * 2008-08-28 2010-03-04 Hochschule Für Angewandte Wissenschaften - Fachhochschule Kempten coating process

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008044763A1 (en) * 2008-08-28 2010-03-04 Hochschule Für Angewandte Wissenschaften - Fachhochschule Kempten coating process
US8734892B2 (en) 2008-08-28 2014-05-27 Hochschule Fuer Angewandte Wissenschaften-Fachhochschule Kempten Surface of the workpiece and a relative motion between the workpiece and the coating element

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