DE102004020385B4 - Method for producing plain bearing bushes - Google Patents
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- C23C28/3455—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates with at least one oxide layer with a refractory ceramic layer, e.g. refractory metal oxide, ZrO2, rare earth oxides or a thermal barrier system comprising at least one refractory oxide layer
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Abstract
Verfahren
zur Herstellung einer Gleitlagerbuchse umfassend einen außen mit
einer Korrosionsschutzschicht versehenen Metallmantel als Träger und eine
Gleitschicht aus Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, dass
– die Kunststoff-Gleitschicht
mit dem Metallmantel innig verbunden ist und ein Verbundmaterial
bildet,
– Streifenzuschnitte
davon gerollt und geflanscht werden,
– die Buchsen zunächst mit
einem mild alkalischen Reiniger gereinigt und entfettet werden und
– das Auftragen
des Korrosionsschutzmittels durch Umwälzender Gleitlagerbuchse in
einem Gemisch, enthaltend pulverförmiges Korrosionsschutzmittel
und Hartstoffkörper erfolgt.A method for producing a sliding bearing bush comprising a metal jacket provided on the outside with a corrosion protection layer as a carrier and a sliding layer made of plastic, characterized in that
The plastic sliding layer is intimately connected to the metal shell and forms a composite material,
- Stripes of it are rolled and flattened,
- first clean and degrease the bushes with a mild alkaline cleaner and
- The application of the corrosion inhibitor by circulating the plain bearing bush in a mixture containing powdered corrosion inhibitor and hard material body takes place.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Gleitlagerbuchsen, die einen außen mit einer Korrosionsschutzschicht versehenen Metallmantel als Träger und eine Gleitschicht aus Kunststoff aufweisen. Gleitlagerbuchsen, die nach der eingangs genannten Art hergestellt sind, sind allgemein bekannt und finden vielseitige Verwendung in Scharnieren und Lagern verschiedenster Art, insbesondere im Automobilbereich. Der Betrieb der Gleitlagerbuchsen ist wartungsfrei, d. h. eine Schmierung der Lager ist nicht erforderlich. Der Einbau der Gleitlagerbuchsen in die entsprechenden Scharniere und Lager erfolgt in der Regel durch Einpressen mit geeigneten Werkzeugen. Die Gleitlagerbuchsen werden daher auch als einpressbare wartungsfreie Gleitlagerbuchsen bezeichnet.The The invention relates to a method for producing plain bearing bushes, the one outside with a corrosion protection layer provided metal shell as a carrier and have a sliding layer of plastic. Plain bearing bushes, the are made according to the type mentioned, are general known and find versatile use in hinges and bearings various types, especially in the automotive sector. The operation the plain bearing bushes is maintenance-free, d. H. a lubrication of Warehouse is not required. The installation of plain bearing bushes in the corresponding hinges and bearings are usually made by Press in with suitable tools. The plain bearing bushes are therefore also referred to as press-in maintenance-free plain bearing bushes.
Beispiele
für bekannte
einpressbare Gleitlagerbuchsen sind u. a. in den Druckschriften
Zum Schutz vor Korrosion ist es ferner üblich, den Metallmantel der Gleitlagerbuchse auf seiner Außenseite und an den Stirnseiten mit einer Korrosionsschutzschicht aus Zink oder Zink/Nickel, Zinn, Zink-Aluminium und gegebenenfalls Chrom zu versehen. Bei der Herstellung von bekannten Gleitlagerbuchsen erfolgt das Aufbringen der Zink- bzw. Zink/Nickelschicht durch galvanisches Verzinken, d. h. die fertigen Gleitlagerbuchsen werden in ein galvanisches Zink- bzw. Zink/Nickelbad gegeben, in dem die korrosionsschützende Zink- bzw. Zink/Nickelschicht elektrolytisch abgeschieden wird.To the Protection against corrosion, it is also common to the metal shell of the Plain bearing bush on its outside and at the ends with a corrosion protection layer of zinc or zinc / nickel, tin, zinc-aluminum and optionally chromium to provide. In the production of known plain bearing bushes the application of zinc or zinc / nickel layer by galvanic Galvanizing, d. H. The finished plain bearing bushes are in a galvanic Zinc or zinc / nickel bath in which the corrosion-protective zinc or zinc / nickel layer is deposited electrolytically.
Untersuchungen der Anmelderin im Vorfeld der Erfindung haben nun gezeigt, dass beim galvanischen Verzinken der Gleitlagerbuchsen Zinkabscheidungen auf der Laufschicht im Flanschbereich entstehen, die sich nachteilig auf die Gleiteigenschaften der Buchsen auswirken. Es wird angenommen, dass die Zinkabscheidungen dadurch entstehen, dass bei der Flanschformung in der Kunststoff-Laufschicht Mikrorisse entstehen, über welche der Elektrolyt bis auf die Metallverstärkung (z. B. Bronzegewebe) eindringen kann und somit die elektrolytische Abscheidung von Zink ermöglicht. Es wurde festgestellt, dass die Zinkabscheidungen trotz ihrer geringen Menge im Mikrogrammbereich einen nachteiligen Effekt auf die Anfangsgleiteigenschaften der Gleitlager haben. Insbesondere wurde festgestellt, dass die Zinkabscheidungen in der Einlaufphase der Gleitlagerbuchse zu einer Erhöhung des Reibungskoeffizienten sowie zu einer Verringerung des Tragvermögens und der Verschleißbeständigkeit führen. Der erhöhte Abrieb wirkt sich nachteilig auf die Lebensdauer der Gleitlager aus.investigations The applicant in the apron of the invention have now shown that during zinc plating of plain bearing bushes zinc deposits arise on the overlay in the flange area, which is disadvantageous affect the sliding properties of the bushes. It is believed, that the zinc deposits arise from the fact that during flange formation Microcracks develop in the plastic overlay, over which the electrolyte except for the metal reinforcement (eg bronze mesh) can penetrate and thus the electrolytic deposition of zinc allows. It was found that the zinc deposits, despite their low Amount in the microgram range has a detrimental effect on initial glide properties have the plain bearings. In particular, it was found that the Zinkabscheidungen in the running-in phase of the plain bearing bush to a increase the coefficient of friction and to a reduction of the buoyancy and the wear resistance to lead. The raised Abrasion adversely affects the life of the bearings out.
Nachteilig an dem galvanischen Verzinken der Gleitlagerbuchsen ist ferner, dass es häufig zu einer Beschädigung von einzelnen Buchsen durch Lichtbogenüberschläge und dadurch zu einer relativ hohen Ausschussrate an defekten Buchsen kommt. Die Lichtbogenüberschläge sind auf den mangelhaften elektrischen Kontakt der polymerbeschichteten Buchsen und die damit verbundenen lokalen Feldkonzentrationen während der Elektrolyse zurückzuführen.adversely at the galvanic galvanizing of the plain bearing bushes is further, that it is common to damage from individual sockets by arcing and thereby to a relative high rejection rate of defective jacks. The arc flashes are on the defective electrical contact of the polymer-coated Bushes and the associated local field concentrations during the Attributed to electrolysis.
Aus der DIN-Norm ISO 12683 ist ferner bekannt, metallische Bauteile mechanisch zu plattieren, d. h. mit einem Zinküberzug zu versehen, der mit Hilfe einer geeigneten Trommelvorrichtung aufgebracht wird. Das Verfahren wird auch als Kugelplattieren bezeichnet, denn es beruht im Wesentlichen darauf, dass in der Trommel Glaskügelchen unterschiedlicher Abmessungen Zinkstaubpartikel in die Oberfläche der zu plattierenden Bauteile eindrücken. Bei diesem Verfahren wird weder elektrischer Strom, noch Wärmezufuhr benötigt.Out the DIN standard ISO 12683 is also known, metallic components mechanically plating, d. H. to be provided with a zinc coating with Help a suitable drum device is applied. The procedure is also referred to as ball cladding, because it is essentially based insist that in the drum glass beads of different dimensions Zinc dust particles in the surface Press in the components to be plated. In this process neither electricity nor heat is needed.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Gleitlagerbuchsen der eingangs genannten Art bereitzustellen, welche ausgezeichnete Gleiteigenschaften und eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit aufweisen. Insbesondere soll durch das Aufbringen der Korrosionsschutzschicht die Funktion und die Lebensdauer der Buchsen nicht beeinträchtigt werden.Of the Invention is based on the object, a process for the preparation to provide plain bearing bushes of the type mentioned, which excellent sliding properties and excellent corrosion resistance exhibit. In particular, should by the application of the corrosion protection layer the function and life of the sockets are not affected.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Herstellung einer Gleitlagerbuchse umfassend einen außen mit einer Korrosionsschutzschicht versehenen Metallmantel als Träger und eine Gleitschicht aus Kunststoff gelöst, bei dem
- – die Kunststoff-Gleitschicht mit dem Metallmantel innig verbunden ist und ein Verbundmaterial bildet,
- – Streifenzuschnitte davon gerollt und geflanscht werden,
- – die Buchsen zunächst mit einem mild alkalischen Reiniger gereinigt und entfettet werden und
- – das Auftragen des Korrosionsschutzmittels durch Umwälzen der Gleitlagerbuchse in einem Gemisch, enthaltend pulverförmiges Korrosionsschutzmittel und Hartstoffkörper erfolgt.
- The plastic sliding layer is intimately connected to the metal shell and forms a composite material,
- - Stripes of it are rolled and flattened,
- - first clean and degrease the bushes with a mild alkaline cleaner and
- - The application of the corrosion inhibitor by circulating the plain bearing bush in a mixture containing powdered corrosion inhibitor and hard material body takes place.
Im Gegensatz zu bekannten Herstellungsverfahren, die ein elektrolytisches Aufbringen der Korrosionsschutzschicht (z. B. durch galavanisches Verzinken) vorsehen, erfolgt das Aufbringen des Korrosionsschutzmittels im erfindungsgemäßen Verfahren auf mechanische Art, nämlich durch Eindrücken in die Oberfläche des Metallmantels.in the Contrary to known production methods, which are an electrolytic Application of the corrosion protection layer (eg by Galvanic Galvanizing), the application of the corrosion inhibitor takes place in the process according to the invention in a mechanical way, namely by impressions in the surface of the metal mantle.
So drücken beim erfindungsgemäß vorgesehenen Umwälzen der Gleitlagerbuchse in einem Gemisch enthaltend pulverförmiges Korrosionsschutzmittel und Hartstoffkörper die Hartstoffkörper die Korrosionsschutzmittel-Partikel in die Oberfläche des Metallmantels der Gleitlagerbuchsen ein.So to press when inventively provided circulate the plain bearing bush in a mixture containing powdered corrosion inhibitor and hard body the hard body the anticorrosive particles in the surface of the Metal shell of plain bearing bushes.
Vor dem Plattierungsvorgang ist erfindungsgemäß vorgesehen, die Gleitlagerbuchsen zunächst gründlich zu reinigen und zu entfetten. Die Entfettung kann auf beliebige Weise erfolgen, insbesondere bietet sich als Fettlöser heiße, alkalische Seifenlösung an. Die entfetteten Buchsen können anschließend in ein Säurebad getaucht und dann mit Wasser gespült werden.In front the plating process is provided according to the invention, the plain bearing bushings first thoroughly clean and degrease. The degreasing can be done in any way take place, in particular, offers as a fat solvent hot, alkaline soap solution. The degreased jacks can subsequently in an acid bath be dipped and then rinsed with water.
Überraschend wurde festgestellt, dass das erfindungsgemäße mechanische Aufbringen des Korrosionsschutzmittels gegenüber den üblichen galvanischen Verfahren zu einer höheren Lebensdauer und zu verbesserten Gleiteigenschaften der Gleitlagerbuchsen führt. Insbesondere wurde festgestellt, dass es bei dem mechanischen Auftragen des Korrosionsschutzmittels im Gegensatz zu den galvanischen Verfahren nicht zu einer Bildung von Zinkablagerungen im Flanschbereich der Laufschicht kommt. Dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren das Auftreten von Zinkablagerungen im Flanschbereich vermieden werden kann war insbesondere deswegen überraschend, weil auch beim erfindungsgemäßen Verfahren die Flanschbereiche der Buchsen in direkten Kontakt mit Zinkpulver (oder anderem Metallpulver) kommen. Dieser Kontakt führt jedoch überraschenderweise nicht zu einer dauerhaften Zinkablagerung in den genannten Bereichen. Die bei den herkömmlichen galvanisch verzinkten Gleitlagerbuchsen beim Einlaufen infolge der Zinkablagerungen beobachtete unerwünschte Erhöhung des Reibungskoeffizienten und Verringerung des Tragvermögens und der Verschleißbeständigkeit treten bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht auf. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Gleitlagerbuchsen weisen gegenüber den üblichen galvanisch verzinkten Gleitlagerbuchsen eine erhöhte Lebensdauer auf.Surprised it was found that the mechanical application of the invention Corrosion inhibitor opposite the usual galvanic processes to a longer life and improved Sliding properties of the plain bearing bush leads. In particular, it was found that it is in the mechanical application of the corrosion inhibitor unlike the galvanic process does not lead to a formation Of zinc deposits in the flange area of the overlay comes. That with the method according to the invention the occurrence of zinc deposits in the flange area can be avoided especially because of this, it was surprising because also in the process according to the invention the flange areas of the bushes are in direct contact with zinc powder (or other metal powder) come. However, this contact surprisingly leads not to a permanent zinc deposition in the mentioned areas. The in the conventional Galvanized plain bearing bushings when entering due to the Zinc deposits observed undesirable increase in the coefficient of friction and reducing the buoyancy and wear resistance occur in the inventive method not up. The produced by the process according to the invention Plain bearing bushes face the usual Galvanized plain bearing bushes increased life.
Darüber hinaus weisen die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Gleitlagerbuchsen gegenüber den galvanisch verzinkten Buchsen eine verbesserte Haftung zwischen. Metallmantel und Kunststoff-Gleitschicht auf. Eine Ablösung der Kunststoff-Gleitschicht, insbesondere im anfälligen Flanschbereich, findet nicht statt. Zudem hat sich gezeigt, dass das erfindungsgemäße Verfahren gegenüber dem herkömmlichen galvanischen Verfahren schonender ist und zu weniger Beschädigungen der Buchsen und damit zu einer geringeren Ausschlussrate bei der Fertigung führt.Furthermore have the produced by the process according to the invention Plain bearing bushes opposite the galvanized bushes improved adhesion between. Metal sheath and plastic sliding layer on. A replacement of Plastic sliding layer, especially in the vulnerable flange area, finds not happening. In addition, it has been shown that the inventive method across from the conventional one galvanic process is more gentle and less damage the jacks and thus to a lower exclusion rate in the Manufacturing leads.
Die Merkmale der Unteransprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens an.The Features of the dependent claims give advantageous developments of the method according to the invention at.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich zur Herstellung von Gleitlagerbuchsen aller Art und ist nicht auf bestimmte Gleitlagerbuchsen beschränkt. Wesentlich ist lediglich, dass die Gleitlagerbuchse einen Verbund von Metallmantel und Kunststoff-Gleitschicht aufweist. Üblicherweise weist die Gleitlagerbuchse einen an seinen Stirnseiten offenen hohlen zylindrischen Körper auf, der auf seiner Außenseite den Metallmantel und auf seiner Innenseite die Kunststoff- Gleitschicht aufweist. Die Gleitlagerbuchse kann an mindestens einer ihrer Stirnseiten einen Flansch aufweisen, der ein einfaches Einpressen der Buchse in ein Scharnier oder Lager ermöglicht. Insbesondere ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von wartungsfreien Gleitlagern geeignet.The inventive method is suitable for the production of plain bearing bushes of all kinds and is not limited to specific plain bearing bushes. It is only essential that the plain bearing bush has a composite of metal sheath and plastic sliding layer. Usually, the plain bearing bush has a hollow cylindrical body which is open at its end faces and has on its outside the metal shell and on its inside the plastic sliding layer. The plain bearing bush can have at least one of its end faces a flange which allows a simple press-fitting of the bush into a hinge or bearing. In particular, the inventive method for the production of maintenance-free Gleitla like to use.
Der Metallmantel der Gleitlagerbuchsen kann aus beliebigen Metallen und Metallegierungen bestehen. Besonders geeignete Metalle sind Stahl, Edelstahl, Aluminium, Bronze, Messing, Titan und/oder Kupfer sowie Legierungen aus diesen Metallen.Of the Metal jacket of plain bearing bushes can be made of any metals and metal alloys exist. Particularly suitable metals are Steel, stainless steel, aluminum, bronze, brass, titanium and / or copper as well Alloys of these metals.
Die Kunststoff-Gleitschicht der Gleitlagerbuchsen enthält einen Gleitlagerwerkstoff aus Kunststoff. Kunststoffe, die für solche Zwecke geeignet sind, weisen neben guten Gleiteigenschaften in der Regel eine hohe mechanische Belastbarkeit und/oder eine hohe Temperaturbeständigkeit auf. Geeignete Kunststoffe sind beispielsweise Kunststoffe auf Basis von fluorhaltigen Polymeren, insbesondere Polytetrafluorethylen (PTFE), Polyfluoralkoxyalkenen (PFA, MFA) und/oder Tetrafluorethylen-Hexafluorpropylen (FEP), sowie auch nicht fluorhaltige Polymere, wie insbesondere Polyether-Etherketon (PEEK) oder Polyethylen (PE), insbesondere hochmolekulares Polyethylen (HMW-PE) und/oder ultrahochmolekulares Polyethylen (UHMW-PE).The Plastic sliding layer of plain bearing bushing contains a Plastic bearing material. Plastics for such Purposes are suitable, in addition to good sliding properties in the Usually a high mechanical strength and / or a high temperature resistance on. Suitable plastics are based on plastics, for example of fluorine-containing polymers, in particular polytetrafluoroethylene (PTFE), Polyfluoralkoxyalkenen (PFA, MFA) and / or tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene (FEP), as well as non-fluorine-containing polymers, in particular Polyether ether ketone (PEEK) or polyethylene (PE), in particular high molecular weight polyethylene (HMW-PE) and / or ultra-high molecular weight polyethylene (UHMW-PE).
Die Kunststoff-Gleitschicht kann zur Verbesserung des Tragvermögens und zur Verringerung des Verschleißes, Kaltflusses und der Haftreibung organische und/oder anorganische Füllstoffe enthalten ("Compounds"). Bevorzugte Kunststoff-Compounds enthalten Glasfasern, Kohle, Graphit und/oder ein aromatisches Polyester. Besonders geeignet sind Fluorpolymer/Glasfaser/Graphit-Compounds, Fluorpolymer/Kohle/Graphit-Compounds und Fluorpolymer/aromatischer Polyester-Compounds.The Plastic sliding layer can improve the buoyancy and to reduce wear, Cold flow and static friction organic and / or inorganic fillers contain ("compounds"). Preferred plastic compounds contain glass fibers, carbon, graphite and / or an aromatic polyester. Particularly suitable are fluoropolymer / glass fiber / graphite compounds, fluoropolymer / carbon / graphite compounds and fluoropolymer / aromatic polyester compounds.
Die Kunststoff-Gleitschicht der Gleitlagerbuchsen kann zur Verstärkung ferner eine metallische Komponente enthalten, wobei die metallische Komponente ein Verstärkungsmaterial mit offener Struktur, ein Gewebe, insbesondere ein Drahtgewebe, ein Streckmetall, ein Vlies, insbesondere ein Metallvlies, ein Metallschaum, eine poröse Metallschicht und/oder eine Lochblende sein kann. Im Fall einer porösen Metallschicht (insbesondere eine poröse Bronzeschicht) ist diese vorzugsweise auf den Metallmantel aufgesintert. Die metallische Komponente kann aus beliebigen Metallen oder Metallegierungen bestehen. Vorzugsweise besteht sie aus einem Material ausgewählt aus Bronze, Kupfer, Chrom, Nickel, Zink, Zink-Eisen-Legierung, Zink-Nickel-Legierung, Aluminium, Zinnbronze, Stahl, Edelstahl und Legierungen davon.The Plastic sliding layer of the plain bearing bushes can further for reinforcement contain a metallic component, wherein the metallic component a reinforcing material with an open structure, a fabric, in particular a wire mesh, an expanded metal, a fleece, in particular a metal fleece, a metal foam, a porous one Metal layer and / or a pinhole can be. In the case of one porous Metal layer (especially a porous bronze layer) is this preferably sintered on the metal shell. The metallic one Component may consist of any metals or metal alloys. Preferably, it is made of a material selected from Bronze, copper, chromium, nickel, zinc, zinc-iron alloy, zinc-nickel alloy, Aluminum, tin bronze, steel, stainless steel and alloys thereof.
Die Kunststoff-Gleitschicht der Gleitlagerbuchse ist mit dem Metallmantel innig verbunden und bildet ein Verbundmaterial. Vorzugsweise wird die Kunststoff-Gleitschicht mit dem Metallmantel über einen Heißschmelzklebefilm, insbesondere aus Ethylen-Tetrafluorethylen-Copolymer (ETFE), und/oder Perfluoralkoxy-Copolymer (PFA), verbunden. Möglich ist jedoch auch, den Metallmantel und die metallische Komponente der Kunststoff-Gleitschicht (z. B. Drahtgewebe oder -streckmetall) metallisch, z. B. durch Versintern oder Schweißen, miteinander zu verbinden und anschließend das Gleitmaterial in die metallische Komponente einzubringen. Bei einer derartigen metallischen Verbindung ist die Verwendung eines Schmelzklebers zur Verbindung von Metallmantel und Kunststoff-Gleitschicht nicht erforderlich.The Plastic sliding layer of the plain bearing bush is with the metal shell intimately connected and forms a composite material. Preferably the plastic sliding layer with the metal shell over a Hot melt adhesive film, in particular of ethylene-tetrafluoroethylene copolymer (ETFE), and / or Perfluoroalkoxy copolymer (PFA), connected. It is also possible, however, the Metal sheath and the metallic component of the plastic sliding layer (eg wire mesh or expanded metal) metallic, e.g. B. by sintering or welding, to connect with each other and then the sliding material in the to introduce metallic component. In such a metallic Connection is the use of a hot melt adhesive for connection of metal sheath and plastic sliding layer not mandatory.
Im Folgenden wird der im erfindungsgemäßen Verfahren angewendete mechanische Plattierungsvorgang zum Aufbringen der Korrosionsschutzschicht näher beschrieben.in the The following is the applied in the process according to the invention mechanical Plating process for applying the corrosion protection layer described in more detail.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass zur Ausbildung der Korrosionsschutzschicht ein Korrosionsschutzmittel in Pulverform mechanisch auf den Metallmantel der Gleitlagerbuchse aufgetragen wird. Den Vorgang des mechanischen Auftragens bezeichnet man auch als Plattieren.The inventive method is characterized by the fact that for the formation of the corrosion protection layer a corrosion inhibitor in powder form mechanically on the metal shell the plain bearing bush is applied. The process of mechanical Applying is also called plating.
Als Korrosionsschutzmittel kommen beliebige Materialien in Frage, die geeignet sind, als Oberflächenbeschichtung die Korrosionsanfälligkeit des Materials zu vermindern. Beim Korrosionsschutzmittel handelt es sich vorzugsweise um ein duktiles Material, insbesondere um ein duktiles Metall, das sich beim Plattieren in die Oberfläche des Metallmantels eindrücken läßt. Besonders geeignet als Korrosionsschutzmittel sind Metallpulver, insbesondere Zink, Zinn, Aluminium, Cadmium und/oder Legierungen davon. Es sind aber auch nichtmetallische Korrosionsschutzmittel wie bestimmte duktile Polymere denkbar. Gemäß einer besonderes bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird Zink, insbesondere in Form von Zinkstaub, als Korrosionsschutzmittel verwendet.When Anticorrosion agents are any materials in question, the are suitable as a surface coating the susceptibility to corrosion of the material. The corrosion inhibitor is it is preferably a ductile material, in particular a Ductile metal, which plating in the surface of the Press metal sheath leaves. Especially Suitable corrosion inhibitors are metal powders, in particular Zinc, tin, aluminum, cadmium and / or alloys thereof. There are but also non-metallic corrosion inhibitors such as certain ductile polymers conceivable. According to one particular preferred embodiment The invention is zinc, especially in the form of zinc dust, as Corrosion inhibitor used.
Das Korrosionsschutzmittel liegt in Pulverform vor. Unter Pulvern im Sinne der Erfindung sind Teilchen mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 20 mm bis 1 μm zu verstehen. Das Aufbringen erfolgt umso einfacher, je kleiner der mittlere Teilchendurchmesser des verwendeten Pulvers ist. Vorteilhafterweise liegt dieser bei 1 μm bis 1 mm, vorzugsweise bei 3 bis 20 μm, noch bevorzugter bei 1 bis 10 μm und insbesondere bei 3 bis 8 μm.The Corrosion inhibitor is in powder form. Under powders in the According to the invention are particles having an average particle diameter from 20 mm to 1 μm to understand. The application is easier, the smaller the average particle diameter of the powder used is. advantageously, this is 1 micron to 1 mm, preferably 3 to 20 μm, more preferably 1 to 10 μm and especially at 3 to 8 microns.
Als Hartstoffkörper werden vorzugsweise kugelförmige Hartstoffkörper, z. B. Glaskugeln, eingesetzt. Die Hartstoffkörper weisen vorzugsweise einen mittleren Teilchendurchmesser von 0,1 bis 10 mm, insbesondere von 0,4 bis 1,2 mm, auf. Die Größe der verwendeten Hartstoffkörper hat einen Einfluß auf die Schnelligkeit und die Körnigkeit der erhaltenen Beschichtung. Große Körper mit einem Teilchendurchmesser von 3 bis 10 mm weisen eine hohe Stoßwirkung auf, was zu einem schneller verlaufenden Plattierungsvorgang führt. Der Vorteil der Verwendung von kleineren Körpern mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 0,1 bis 0,5 mm liegt dagegen darin, dass sie Agglomerate zerschlagen, die sich unter den Verfahrensbedingungen aus dem Beschichtungsmittel bilden und zu einer unerwünschten grobkörnigen Beschichtungsoberfläche führen. Die Verwendung kleinerer Körper führt daher zwar zu einem langsameren Beschichtungsvorgang, liefert im Ergebnis jedoch eine feinkörnigere Beschichtung.When Hard material body are preferably spherical Hard material body, z. As glass beads, used. The hard bodies preferably have one average particle diameter of 0.1 to 10 mm, in particular of 0.4 to 1.2 mm, on. The size of the used Hard material body has an influence on the speed and the graininess the obtained coating. Large bodies with a particle diameter from 3 to 10 mm have a high impact effect, resulting in a faster plating process leads. The advantage of using of smaller bodies with an average particle diameter of 0.1 to 0.5 mm on the other hand, that they smash agglomerates that are under form the process conditions from the coating agent and to an undesirable coarse-grained coating surface to lead. The use of smaller bodies leads therefore Although to a slower coating process, the result is as follows but a finer-grained Coating.
Um die Vorteile von großen und kleinen Hartstoffkörpern zu kombinieren, können auch Mischungen aus diesen verwendet werden. Es hat sich gezeigt, dass sich mit einem Mischungsverhältnis von 10 : 90 bis 50 : 50 Vol.%, insbesondere 20 : 80 bis 30 : 70 Vol.%, von Körpern mit einem Teilchendurchmesser von 3 bis 10 mm zu Körpern mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 0,1 bis 0,5 mm eine Beschichtung erzielen lässt, die für den Einsatz von Gleitlagerbuchsen besonders vorteilhafte Oberflächen- und Korrosionsschutzeigenschaften aufweist. Vorzugsweise werden Glaskugeln verschiedener Größe im angegebenen Mischungsverhältnis eingesetzt.Around the benefits of big ones and small hard bodies to combine also mixtures of these are used. It has shown, that with a mixing ratio of 10: 90 to 50: 50 vol.%, In particular 20: 80 to 30: 70 vol.% Of bodies with a particle diameter of 3 to 10 mm to bodies having an average particle diameter from 0.1 to 0.5 mm can achieve a coating that is suitable for the use of plain bearing bushes particularly advantageous surface and anti-corrosion properties. Preferably, glass beads different size in the specified mixing ratio used.
Als Material für die Hartstoffkörper eignen sich beliebige Materialien, deren Härte größer ist, als die Härte der Korrosionsschutzmittel-Partikel. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden als Hartstoffkörper Glaskugeln eingesetzt, da Glaskugeln einfach und preiswert, in vielen Größen erhältlich, ungiftig, chemisch inert, nicht absorbierend, verschleißfest und wiederverwertbar sind sowie eine geringe Reibungszahl und hohe Stoßfestigkeit aufweisen.When Material for the hard body are any materials whose hardness is greater than the hardness of Corrosion inhibitor particles. According to a preferred embodiment the invention are used as a hard material glass beads, glass beads simple and inexpensive, available in many sizes, non-toxic, chemically inert, non-absorbent, wear-resistant and recyclable as well as a low coefficient of friction and high impact resistance exhibit.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegen Hartstoffkörper und Gleitlagerbuchsen im Gemisch zu etwa gleichen Volumenteilen vor. Es kann jedoch auch ein höherer oder geringerer Anteil an Hartstoffkörpern gewählt werden. Ein höherer Anteil an Hartstoffkörpern ist insbesondere bei der Beschichtung von schweren Gleitlagerbuchsen zweckmäßig, oder auch wenn eine hohe Schichtdicke gewünscht wird. Üblicherweise beträgt das Volumenverhältnis Hartstoffkörper zu Gleitlagerbuchsen im erfindungsgemäßen Verfahren etwa 0,3 bis etwa 3, insbesondere 1.According to one preferred embodiment the invention are hard material body and plain bearing bushes mixed to about equal parts by volume in front. However, it can also be a higher one or less amount of hard bodies are selected. A higher proportion on hard bodies is especially in the coating of heavy plain bearing bushes appropriate, or even if a high layer thickness is desired. Usually is the volume ratio Hard material body to plain bearing bushes in the process according to the invention about 0.3 to about 3, in particular 1.
Das erfindungsgemäßen Verfahren wird vorzugsweise in einer in einer mit dem Gemisch gefüllten rotierenden Trommel durchgeführt, in der das Gemisch umgewälzt wird. Um die Umwälzung des Gemischs in der Trommel zu verbessern, weist die Trommel vorzugsweise innenseitig Ecken auf. Eine weitere Verbesserung des Umwälzvorganges kann dadurch erzielt werden, dass die Trommel einen Boden aufweist und der Querschnitt der Trommel zum Boden hin abnimmt. Die Trommel sollte ferner gegenüber den verwendeten Substanzen resistent sein.The inventive method is preferably in a in a filled with the mixture rotating Drum performed, in which circulated the mixture becomes. To the revolution of the mixture in the drum preferably has the drum on the inside corners. A further improvement of the Umwälzvorganges can be achieved by the drum has a bottom and the cross-section of the drum decreases toward the bottom. The drum should also be opposite be resistant to the substances used.
Vorzugsweise wird daher eine Trommel aus rostfreiem Stahl eingesetzt, die zusätzlich noch mit säure- bzw. abriebresistentem Kunststoff oder Gummi beschichtet sein kann.Preferably Therefore, a stainless steel drum is used, which additionally with acid or abrasion resistant plastic or rubber may be coated.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält das Gemisch neben Korrosionsschutzmittel und Gleitlagerbuchsen noch eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser. Vor allem, wenn ein Metallpulver, z. B. Zinkstaub, als Korrosionsschutzmittel eingesetzt wird, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dem Gemisch Wasser beizumengen und die wässrige Phase des Gemischs auf einen pH-Wert von 0 bis 7, insbesondere von 1 bis 3 einzustellen.According to one another preferred embodiment of the invention the mixture in addition to anti-corrosion agent and plain bearing bushes yet a liquid, especially water. Especially if a metal powder, eg. B. zinc dust, As a corrosion inhibitor is used, it has to be advantageous proved to add water to the mixture and the aqueous phase of the mixture to a pH of 0 to 7, in particular from 1 to 3 to adjust.
Die Einstellung des pH Wertes kann durch Zugabe einer Säure erfolgen. In einem sauren Medium wird die Oberfläche des Metallmantels der Gleitlagerbuchsen angeätzt und somit aktiviert. Je höher der pH-Wert ist, desto langsamer verläuft generell der Beschichtungsprozess. Der pH-Wert sollte daher 0 bis 7, vorzugsweise 1 bis 3 und noch bevorzugter 1,7 bis 2,5 betragen. Die Einstellung des pH-Wertes erfolgt durch Zugabe einer Säure. Vorzugsweise handelt es sich bei der Säure um eine nichtoxidierende Säure.The The pH can be adjusted by adding an acid. In an acid medium, the surface of the metal shell becomes the plain bearing bushes etched and thus activated. The higher the pH value is, the slower the coating process generally proceeds. The pH should therefore be 0 to 7, preferably 1 to 3 and still more preferably 1.7 to 2.5. The adjustment of the pH done by adding an acid. Preferably, the acid is a non-oxidizing one Acid.
Das Volumenverhältnis von Hartstoffkörpern und Gleitlagerbuchsen zu Flüssigkeit beträgt vorzugsweise etwa 2 : 1. Dabei ist es vorteilhaft, den Flüssigkeitsstand so einzustellen, dass er sich während des Rotierens der Trommel knapp oberhalb der festen Bestandteile des Gemischs befindet.The volume ratio of hard bodies and plain bushings to liquid is preferably about 2: 1. It is advantageous to the liquid level to adjust so that during of rotating the drum just above the solid components of the mixture.
Neben den genannten Komponenten können dem Gemisch noch übliche Additive wie Aktivatoren, Promotoren, Entschäumungsmittel und Metallsalze, insbesondere Kupfersalze, zugegeben werden. Die Zugabe derartiger Additive ist allgemein üblich und dem Fachmann aus der Literatur zum mechanischen Verzinken allgemein bekannt.In addition to the components mentioned, conventional additives such as activators, promoters, defoaming agents and metal salts, in particular copper salts, can be added to the mixture. The train Such additives are commonplace and generally known to those skilled in the art of mechanical galvanizing.
Gute Ergebnisse erzielt man ferner, wenn die Temperatur des Gemischs bei 5 bis 40°C, insbesondere bei 21 bis 26°C, liegt. Arbeitet man bei höheren Temperaturen, erreicht man einen schnellen Beschichtungsvorgang, der allerdings zu der Ausbildung einer eher grobkörnigen Oberfläche führt. Bei niedrigen Temperaturen findet die Beschichtung dagegen langsamer statt, wobei jedoch eine ebenmäßigere Oberfläche ausgebildet wird.Quality Results are also obtained when the temperature of the mixture at 5 to 40 ° C, especially at 21 to 26 ° C, lies. Do you work at higher Temperatures, one achieves a fast coating process, however, leads to the formation of a more coarse-grained surface. at low temperatures, the coating is slower instead, but with a more even surface becomes.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung schließen sich an den Beschichtungsprozess noch weitere Oberflächenbehandlungsschritte an. So können die Gleitlagerbuchsen nach dem mechanischen Plattieren beispielsweise noch in üblicher Weise chromatiert und/oder versiegelt werden. Als Chromatierung kommt insbesondere eine Gelbchromatierung (Cr-VI) oder Blauchromatierung (Cr-III) in Frage. Als Versiegelung kommt insbesondere eine Versiegelung mit einem Silikat-Sealer in Betracht.According to one preferred embodiment to close the invention to the coating process, further surface treatment steps at. So can the plain bearing bushes after mechanical plating, for example still in the usual Be chromated and / or sealed. As chromating In particular, yellow chromating (Cr-VI) or blue chromating takes place (Cr-III) in question. As a seal comes in particular a seal with a silicate sealer into consideration.
Nachfolgend wird ein möglicher Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens beispielhaft beschrieben.following becomes a possible Procedure of the method according to the invention described by way of example.
Die zu beschichtenden Gleitlagerbuchsen werden – gegebenenfalls nach einer Vorreinigung – im Gemisch mit Hartstoffkörpern (z. B. Glaskugeln) und Wasser in eine Trommel gefüllt.The to be coated plain bearing bushes - if necessary after a Precleaning - im Mixture with hard bodies (eg glass balls) and water filled into a drum.
Dem Gemisch kann zusätzlich noch ein Aktivator wie Glycolether, insbesondere Nonylphenolglycolether, zugegeben werden. Vorzugsweise werden die Aktivatoren dem Gemisch in saurer Lösung, insbesondere in verdünnter Schwefelsäure, zugegeben.the Mixture may additionally another activator such as glycol ethers, in particular nonylphenol glycol ethers, be added. Preferably, the activators become the mixture in acid solution, especially in dilute Sulfuric acid, added.
Alle Komponenten werden durch kurzes Rotieren der Trommel (etwa 2 min) miteinander vermischt.All Components are made by briefly rotating the drum (about 2 min) mixed together.
Um eine Grundierung für die Beschichtung zu erhalten, kann dem Gemisch als nächster Verfahrensschritt ein Metallsalz, insbesondere ein Kupfersalz wie Kupfersulfat zugegeben werden. Darüber hinaus können dem Gemisch auch noch Promotoren wie Zinnsalze, insbesondere Zinnsulfat, als Reaktionsbeschleuniger zugegeben werden. Vorzugsweise werden die Promotoren dem Gemisch in saurer Lösung, insbesondere in einem Gemisch aus verdünnter Schwefel- und Salzsäure zugegeben. Die Promotorlösung kann ferner noch Tenside und/oder organische Salze als Additive enthalten. Ferner können dem Reaktionsgemisch noch übliche Entschäumungsmittel wie zugegeben werden. Diese Komponenten werden ebenfalls durch kurzes Rotieren der Trommel (4 bis 8 min) mit den anderen Bestandteilen vermengt.Around a primer for To obtain the coating, the mixture as the next step a metal salt, in particular a copper salt such as copper sulfate added become. About that can out the mixture also promoters such as tin salts, in particular tin sulfate, be added as a reaction accelerator. Preferably the promoters to the mixture in acidic solution, especially in one Mixture of dilute Sulfuric and hydrochloric acid added. The promoter solution may also surfactants and / or organic salts as additives contain. Furthermore, can the reaction mixture nor conventional defoamer how to be admitted. These components are also made by short Rotate the drum (4 to 8 minutes) with the other ingredients mixed.
Um eine Basis für die Beschichtung zu schaffen, kann nun eine geringe Menge an Korrosionsschutzmittel als Flash zugefügt werden, wobei so lange rotiert wird, bis die Gleitlagerbuchsen einen silbrigen Schimmer aufweisen.Around a basis for To create the coating can now use a small amount of corrosion inhibitor added as flash be, with being rotated until the plain bearing bushes a have silvery shimmer.
Um gleichmäßige Schichtdicken zu erhalten, wird das Korrosionsschutzmittel vorzugsweise portionsweise in mehreren Schritten, insbesondere in 2 bis 5 Schritten, vorzugsweise 3 bis 5 Schritten, noch bevorzugter in 3 Schritten, zugegeben. Die Zugabe erfolgt vorzugsweise jeweils mit einem Zeitabstand von 5 bis 60 Minuten, insbesondere 10 bis 20 Minuten, besonders bevorzugterweise etwa 15 Minuten. Nach vollständiger Zugabe des Korrosionsschutzmittels wird der pH-Wert mit Hilfe des Aktivators und/oder durch Säurezugabe auf einen Wert zwischen 1,6 und 2,0 eingestellt. Dieser Wert wird vorzugsweise bis zum Ende des Beschichtungsprozesses konstant gehalten.Around uniform layer thicknesses To obtain the corrosion inhibitor is preferably in portions in several steps, in particular in 2 to 5 steps, preferably 3 to 5 steps, more preferably in 3 steps. The Addition is preferably carried out with a time interval of 5 to 60 minutes, in particular 10 to 20 minutes, particularly preferably about 15 minutes. After complete Adding the anticorrosion agent will adjust the pH with the aid of Activator and / or by acid addition set to a value between 1.6 and 2.0. This value will preferably kept constant until the end of the coating process.
Wenn die Gleitlagerbuchsen die erwünschte Schichtdicke erreicht haben, werden sie gewaschen und von den übrigen Komponenten des Gemischs getrennt. Die Abtrennung kann beispielsweise durch Abtrennung über Siebe oder auch mittels Magneten erfolgen.If the plain bearing bushes the desired Layer thickness, they are washed and from the other components of the mixture separately. The separation can for example by Separation over Sieves or done by means of magnets.
Gegenstand der Anmeldung ist ferner eine durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellte Gleitlagerbuchse.object the application is also a by the inventive method manufactured plain bearing bush.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben.following the invention will be described in more detail with reference to embodiments.
Vergleichsbeispiel 1:Comparative Example 1
Aus einem 1,0 mm Metall/Kunststofflaminat vom Typ Norglide® PRO XL der Saint-Gobain Performance Plastics Pampus GmbH, Willich (DE) mit folgenden Schichtaufbau
- 1. Metallmantel: Kaltband DC4, beidseitig Cu/Bz plattiert, Bz-seitig strukturiert,
- 2. Heißschmelzklebefilm (PFA-Film)
- 3. Kunststoff-Gleitschicht: Fluorpolymer-Compoundfolie (PTFE und organische Füllstoffe)
- 1. Metal sheath: cold strip DC4, both sides Cu / Bz plated, Bz-sided structured,
- 2. Hot melt adhesive film (PFA film)
- 3. Plastic sliding layer: fluoropolymer compound film (PTFE and organic fillers)
Zur Erlangung eines Korrosionsschutzes zur Verwendung als PKW-Türscharnierlager wurden 6.000 Stück der zuvor beschriebenen Buchsen in üblicher Weise galvanisch verzinkt und anschließend zum Schutz gegen Weißrost gelbchromatiert (Cr-VI).to Obtaining a corrosion protection for use as car door hinge bearings were 6,000 pieces of the previously described sockets in usual Zinc galvanized and then yellow chromated for protection against white rust (Cr VI).
Bei 36% der so hergestellten galvanisch verzinkten und zum Schutz gegen Weißrost gelbchromatierten Buchsen wurden leichte Zinkabscheidungen auf der Laufschicht des Flansches beobachtet. Diese Abscheidungen sind dadurch bedingt, dass bei der Flanschformung in der Polymerlaufschicht Mikrorisse entstehen über welche der Elektrolyt bis auf die Bronzegewebeverstärkung eindringen kann und somit die elektrolytische Abscheidung von Zink ermöglicht. Durch die auf der PTFE-Laufschicht abgelagerten Zinkpartikel werden die Einlaufeigenschaften und die Lebensdauer der Gleitlagerbuchsen negativbeeinflusst.at 36% of the galvanized and thus produced against White rust yellow chromated bushings were light zinc deposits on the Running layer of the flange observed. These deposits are thereby requires that microcracks occur during flange formation in the polymer overflow layer arise over which penetrate the electrolyte up to the bronze fabric reinforcement can and thus allows the electrolytic deposition of zinc. Due to the deposited on the PTFE overlay zinc particles the run-in properties and the life of the plain bearing bushes negatively influenced.
Ferner wurden bei 23% der Buchsen deutliche Folienablösungen im Flanschbereich festgestellt. Es wurden ferner bei allen Buchsen von den Schnittkanten ausgehende Unterwanderungen der Folie bis zu 3 mm Tiefe beobachtet. Im Flanschbereich und an den unterwanderten Schnittkanten ließ sich die Polymerfolie relativ leicht mit Hilfe eines Entgradmessers ablösen. Unterhalb der abgelösten Folie zeigte sich eine deutliche Korrosion der Metalloberfläche durch den Angriff des über die dünne Polymerschicht eindiffundierten Elektrolyten.Further In 23% of the bushings, clear film detachments were detected in the flange area. It was also outgoing from the cutting edges in all bushes Submerging the film is observed up to 3 mm depth. In the flange area and at the infiltrated cut edges the polymer film settled relatively easily detach with the help of a doctor blade. Below the detached foil showed a significant corrosion of the metal surface through the attack of over the thin one Polymer layer diffused electrolyte.
Im Salzsprühtest nach DIN 50021 wurden statt der geforderten 120 Stunden nur 72 Stunden Standzeit bis zum Beginn von Rotrost erreicht. Die Unterwanderung und Folienablösung wurde im Salzsprühtest deutlich verstärkt.in the salt spray test According to DIN 50021, instead of the required 120 hours, only 72 hours were used Service life until the beginning of red rust reached. The infiltration and foil removal was in the salt spray test significantly strengthened.
Beispiel 1:Example 1:
Zur Erlangung eines Korrosionsschutzes zur Verwendung als PKW Türscharnierlager wurden etwa 6.000 Stück Buchsen vom gleichen Typ wie in Vergleichsbeispiel 1 (ca. 50 1 Schüttvolumen) mechanisch verzinkt.to Obtaining a corrosion protection for use as a car door hinge bearing were about 6,000 pieces Bushings of the same type as in Comparative Example 1 (about 50 1 bulk volume) mechanically galvanized.
Hierzu wurden die Buchsen zunächst mit einem mild alkalischen Reiniger gereinigt und entfettet und anschließend in eine konisch ausgeführte achteckige Beschichtungstrommel gefüllt. Nach dem Befüllen mit einer etwa gleichen Menge, bezogen auf das Volumen, Glaskugeln (Durchmesserspektrum 0,4–1,2 mm) und einer gleichen Menge, bezogen auf das Volumen, Leitungswasser wurde die Beschichtungstrommel mit 30 U/min in Rotation versetzt. Anschließend wurden zur Einleitung des Beschichtungsvorgangs 1 l einer 1%igen Lösung von Nonylphenolpolyglykolether in verdünnter Schwefelsäure (Aktivator B der Firma Tolkmit Industries, Balve, DE), 50 g einer 5%igen Zinnsulfatlösung in einem Gemisch aus verdünnter Schwefel- und Salzsäure (Promotor 2001 der Firma Tolkmit Industries, Balve, DE), 50 g Zinkpulver als Zink-Flash mit einer mittleren Teilchengröße von < 30 μm hinzugefügt und 10 min rotiert. In einem Zeitabstand von 10 min wurde 4 Mal jeweils 150 g Zinkpulver hinzugefügt und für weitere 30 min rotiert. Der pH-Wert der wässrigen Phase betrug hierbei 1 bis 2, was in regelmäßigen Abständen überprüft wurde. Nach dem Beschichtungsvorgang wurden die Lager aus der Trommel genommen, mit Wasser gespült und getrocknet.For this the jacks were first cleaned with a mild alkaline cleaner and degreased and then in a conical running octagonal coating drum filled. After filling with an approximately equal amount, based on the volume, glass beads (diameter spectrum 0.4-1.2 mm) and an equal amount, by volume, tap water The coating drum was rotated at 30 rpm. Subsequently were to initiate the coating process 1 l of a 1% solution of Nonylphenol polyglycol ether in dilute sulfuric acid (activator B Tolkmit Industries, Balve, DE), 50 g of a 5% tin sulfate solution in a mixture of dilute Sulfuric and hydrochloric acid (promoter 2001 Tolkmit Industries, Balve, DE), 50 g of zinc powder as Zinc flash with an average particle size of <30 microns added and rotated for 10 min. At a time interval of 10 min was 4 times each 150 g of zinc powder added and rotated for a further 30 min. Of the pH of the aqueous Phase was 1 to 2, which was checked at regular intervals. After the coating process the bearings were taken out of the drum, rinsed with water and dried.
Die so hergestellten Buchsen wiesen eine gleichmäßige Zinkschicht mit einer Dicke im Bereich von 12 bis 18 μm auf. Die Buchsen wiesen weder Zinkablagerungen auf der Gleitschicht, noch Folienablösungen oder Unterwanderungen der Polymerschicht auf. Im Salzsprühtest nach DIN 50021 wurde von allen Prüfbuchsen eine Beständigkeit gegen Rotrost größer 130 h erreicht. Die Buchsen zeichneten sich gegenüber den nach Vergleichsbeispiel 1 hergestellten Buchsen durch verbesserte Einlaufeigenschaften aus.The thus produced bushes had a uniform zinc layer with a Thickness in the range of 12 to 18 microns on. The bushes did not show zinc deposits on the overlay, still film detachments or infiltrations of the polymer layer. In salt spray test after DIN 50021 became one of all test sockets resistance against red rust larger than 130 h reached. The sockets were distinguished from those of the comparative example 1 bushings made by improved inlet properties.
Vergleichsbeispiel 2:Comparative Example 2:
Aus einem 0,5 mm Metall/Kunststofflaminat vom Typ Norglide® T 0,5 der Saint-Gobain Performance Plastics Pampus GmbH, Willich (DE) mit folgendem Aufbau:
- 1. Metallmantel: Kaltband DC4, beidseitig galvanisch verzinkt und gelbchromatiert
- 2. Heißschmelzklebefilm (EFTE-Film)
- 3. Kunststoff-Gleitschicht: Fluorpolymer-Compoundfolie (PTFE + Kohle/Graphit)
- 1. Metal sheath: Cold strip DC4, galvanized on both sides and yellow chromated
- 2. Hot melt adhesive film (EFTE film)
- 3. Plastic sliding layer: fluoropolymer compound film (PTFE + carbon / graphite)
Zur Erlangung eines Korrosionsschutzes zur Verwendung als PKW-Motorhaubenscharnierlager wurden 30.000 Stück der zuvor beschriebenen Buchsen in üblicher Weise galvanisch verzinkt und anschließend zum Schutz gegen Weißrost gelbchromatiert [Cr(VI)].to Obtaining a corrosion protection for use as a car engine hood hinge bearing were 30,000 pieces the previously described bushes galvanized in the usual way and then to Protection against white rust yellow chromated [Cr (VI)].
Bei ca. 3% der so hergestellten Buchsen wurden starke Deformationen sowohl im Flanschbereich wie auch im zylindrischen Teil der Buchsen festgestellt. Als Ursache für diese Deformationen wurde eine mechanische Verformung durch die relativ schweren Elektroden in der Galvanisiertrommel identifiziert. Es wurden weiter 11 Buchsen mit Beschädigungen durch Lichtbogenüberschläge aussortiert. Durch die oben beschriebenen Defekte war eine 100%ige Kontrolle der Buchsen erforderlich. Im Salzsprühtest wurde eine Beständigkeit gegen beginnenden Rotrost von 132 h ermittelt.at About 3% of the sockets produced in this way became strong deformations both in the flange area and in the cylindrical part of the bushings detected. As cause for These deformations became a mechanical deformation by the identified relatively heavy electrodes in the galvanizing drum. There were further sorted out 11 sockets with damage by arcing. The defects described above were a 100% control the sockets required. In the salt spray test was a resistance to starting red rust of 132 h determined.
Beispiel 2:Example 2:
Zur Erlangung eines Korrosionsschutzes zur Verwendung als PKW-Motorhaubenscharnierlager wurden etwa 6.000 Stück Buchsen vom gleichen Typ wie in Vergleichsbeispiel 2 zunächst wie im Beispiel 1 beschrieben mechanisch verzinkt, wobei insgesamt 300 g Zink verwendet und eine Zinkschicht der Dicke 15 μm gebildet wurde. Anschließend wurde zur Passivierung blauchromatiert [Cr(III)] sowie mit einem Sealer vom Typ Finigard 105 der Firma Coventya in Gütersloh/DE beschichtet.to Obtaining a corrosion protection for use as a car engine hood hinge bearing were about 6,000 pieces Bushings of the same type as in Comparative Example 2 initially as described in Example 1 mechanically galvanized, with a total of 300 used zinc and a zinc layer of thickness 15 microns formed has been. Subsequently was passivated with a blue chromate [Cr (III)] and with a Sealer of type Finigard 105 from Coventya in Gütersloh / DE coated.
Nach visueller Begutachtung der so hergestellten mechanisch verzinkten, blaupassivierten und versiegelten Buchsen konnten keine Defekte festgestellt werden. Im Salzsprühtest wurde eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Rotrost von über 300 h erreicht. Die Buchsen zeichneten sich gegenüber den nach Vergleichsbeispiel 2 hergestellten Buchsen durch verbesserte Einlaufeigenschaften aus.To Visual inspection of the thus produced mechanically galvanized, blue passivated and sealed jacks could not fail be determined. In salt spray test became an excellent resistance against red rust from over Reached 300 h. The sockets were opposite the According to Comparative Example 2 bushings improved by Inlet properties.
Vergleichsbeispiel 3:Comparative Example 3
Aus einem 0,75 mm Metall/Kunststofflaminat vom Typ Norglide® T 0,75 der Saint-Gobain Performance Plastics Pampus GmbH, Willich (DE) mit folgendem Schichtaufbau
- 1. Metallmantel: Kaltband DC4, beidseitig galvanisch verzinkt und gelbchromatiert
- 2. Heißschmelzklebefilm (EFTE-Film)
- 3. Kunststoff-Gleitschicht: Bronzegewebe verstärkte Gleitschicht (E-PTFE + Glasfaser/ Graphit)
- 1. Metal sheath: Cold strip DC4, galvanized on both sides and yellow chromated
- 2. Hot melt adhesive film (EFTE film)
- 3. Plastic sliding layer: bronze mesh reinforced sliding layer (E-PTFE + glass fiber / graphite)
Zur Erlangung eines Korrosionsschutzes zur Verwendung als PKW-Mehrgelenkscharnierlager wurden 32.000 Stück der zuvor beschriebenen Buchsen in üblicher Weise galvanisch verzinkt.to Obtaining a corrosion protection for use as car multi-joint hinge bearing were 32,000 pieces the previously described bushes galvanized in the usual way.
Anschließend wurde zum Schutz gegen Weißrost gelbchromatiert (Cr-VI).Subsequently was for protection against white rust Yellow chromated (Cr-VI).
Bei 36% der so hergestellten Buchsen wurden leichte Zinkabscheidungen auf der Laufschicht des Flansches beobachtet. Diese Abscheidungen sind dadurch bedingt, dass bei der Flanschformung in der Polymerlaufschicht Mikrorisse entstehen über welche der Elektrolyt bis auf die Bronzegewebeverstärkung eindringen kann und somit die elektrolytische Abscheidung von Zink ermöglicht. Die auf der PTFE-Laufschicht abgelagerten Zinkpartikel führen beim Betrieb der Gleitlagerbuchsen zu einem erhöhten Abrieb in der Einlaufphase und zu einer Verkürzung der Lebensdauer. Die Buchsen wiesen im Salzsprühtest eine Beständigkeit gegen Rotrost von größer 120 h auf.at 36% of the bushings thus produced became light zinc deposits observed on the running layer of the flange. These deposits are due to the fact that during flange formation in the polymer running layer Microcracks arise over which penetrate the electrolyte up to the bronze fabric reinforcement can and thus allows the electrolytic deposition of zinc. The deposited on the PTFE overlay zinc particles lead during Operating the plain bearing bushes to increased wear in the running-in phase and to a shortening the lifetime. The bushes showed resistance in the salt spray test against red rust of greater than 120 h.
Beispiel 3:Example 3:
Zur Erlangung eines Korrosionsschutzes zur Verwendung als PKW-Mehrgelenkscharnierlager wurden etwa 6.000 Stück Buchsen vom gleichen Typ wie in Vergleichsbeispiel 3 zunächst wie im Beispiel 1 beschrieben mechanisch verzinkt, wobei insgesamt 300 g Zink verwendet und eine Zinkschicht der Dicke 15 μm gebildet wurde. Anschließend wurden die Buchsen mit einem Silikat-Sealer durch Tauchen, Schleudern und Trocknen beschichtet.to Obtaining a corrosion protection for use as car multi-joint hinge bearing were about 6,000 pieces Bushings of the same type as in Comparative Example 3 first as described in Example 1 mechanically galvanized, with a total of 300 used zinc and a zinc layer of thickness 15 microns formed has been. Subsequently The jacks were covered with a silicate sealer by dipping, spinning and drying coated.
Nach visueller Begutachtung der so hergestellten Buchsen konnten weder Zinkablagerungen noch andere Unregelmäßigkeiten festgestellt werden. Im Salzsprühtest wurde eine gute Beständigkeit gegen Rotrost von über 140h erreicht. Es wurde durch tribologische Untersuchungen festgestellt, dass die zuvor beschriebene Korrosions-Schutzbehandlung das Reibungs- und Abriebverhalten der Gleitlager nicht negativ beeinflußt.To visual inspection of the bushings thus produced could neither Zinc deposits still other irregularities are noted. In salt spray test was a good resistance against red rust from over 140h reached. It was found by tribological investigations that the corrosion protection treatment described above the friction and abrasion behavior the sliding bearing is not adversely affected.
Die
vorstehend beschriebenen Beispiele zeigen, dass die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten
mechanisch verzinkten Lagerbuchsen folgende Vorteile gegenüber ebensolchen
galvanisch verzinkten Lagerbuchsen besitzen:
Die Haftung der
Kunststoff-Gleitschicht an dem Metallmantel wird durch das mechanische
Verzinken nicht beeinträchtigt.
Aus diesem Grund finden weder Ablösungen noch Unterwanderungen
der Gleitschicht statt, so dass keine Bereiche mit erhöhter Korrosionssuszeptibilität entstehen.
Ferner werden mechanische Deformationen und feldkonzentrationsbedingte
Beschädigungen
der Buchsen durch Lichtbogenüberschläge vermieden.
Weiterhin wird die Gleitfähigkeit
der Gleitschicht nicht durch Ablagerungen an Korrosionsschutzmittel
beeinträchtigt,
was zu einer Verbesserung der Einlaufeigenschaften und zu einer
Erhöhung
der Lebensdauer der Gleitlagerbuchsen führt.The examples described above show that the mechanically galvanized bushings produced by the process according to the invention have the following advantages over just such galvanically galvanized bushings:
The adhesion of the plastic sliding layer on the metal shell is not affected by the mechanical galvanizing. For this reason, neither detachment nor sub-migration of the sliding layer take place, so that no areas with increased corrosion susceptibility arise. Furthermore, mechanical deformations and field concentration caused damage to the bushings are avoided by arcing. Furthermore, the lubricity of the sliding layer is not affected by deposits on corrosion inhibitors, which leads to an improvement of the inlet properties and to an increase in the life of the plain bearing bushes.
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Applications Claiming Priority (3)
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|---|---|---|---|
| DE10323832.8 | 2003-05-23 | ||
| DE10323832 | 2003-05-23 | ||
| DE102004020385A DE102004020385B4 (en) | 2003-05-23 | 2004-04-23 | Method for producing plain bearing bushes |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| DE102004020385A1 DE102004020385A1 (en) | 2004-12-30 |
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