DE102008036796B4

DE102008036796B4 - Method for increasing the friction between frictionally connected components and arrangement of two frictionally connected components

Info

Publication number: DE102008036796B4
Application number: DE200810036796
Authority: DE
Inventors: Dr.-Ing. Mayer Ralph; Prof. Dr.-Ing. Gropp Herbert
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2008-08-07
Filing date: 2008-08-07
Publication date: 2013-07-25
Anticipated expiration: 2028-08-08
Also published as: DE102008036796A1

Abstract

Verfahren zum Erhöhen der Reibung zwischen reibschlüssig verbundenen Bauteilen (10', 12'), bei welchem zwischen reibschlüssig zusammenwirkenden Flächen (14, 16) der Bauteile (10', 12') in diese Flächen (14, 16) einbringbare Hartstoffkörper (20) angeordnet werden, wobei die Hartstoffkörper (20) für die Montage der Bauteile (10', 12') in einer nichtmetallischen Matrix (26) eingebettet werden, wobei als Matrix (26) ein flüssiges Medium verwendet wird, das während der Montage der Bauteile verfestigt und gefroren wird und die gefrorene Matrix (26) dann bei der Montage durch Erwärmen oder Druckbeaufschlagung verflüssigt und aus dem Spalt zwischen den Bauteilen ausgepresst, verflüchtigt, verdampft, verdunstet oder sublimiert wird.Method for increasing the friction between frictionally connected components (10 ', 12'), in which between hard frictionally cooperating surfaces (14, 16) of the components (10 ', 12') in these surfaces (14, 16) insertable hard material body (20) are arranged, wherein the hard material bodies (20) for the assembly of the components (10 ', 12') are embedded in a non-metallic matrix (26), wherein as a matrix (26) a liquid medium is used, which solidifies during assembly of the components and frozen, and the frozen matrix (26) is then liquefied upon assembly by heating or pressurization and squeezed out of the gap between the components, volatilized, vaporized, evaporated or sublimed.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erhöhen der Reibung zwischen reibschlüssig verbundenen Bauteilen mit den Merkmalen von Patentanspruch 1, sowie eine Anordnung zweier reibschlüssig verbundener Bauteile nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 5.The invention relates to a method for increasing the friction between frictionally connected components with the features of claim 1, and an arrangement of two frictionally connected components according to the preamble of claim 5.

Es ist bekannt, auf die Fügestellen von reibschlüssig verbundenen Bauteilen reibungserhöhende Beschichtungen aufzubringen. Durch derartige Beschichtungen kann die Momentenübertragungsfähigkeit derartiger reibschlüssiger Verbindungen erhöht werden. Allgemein bekannt ist beispielsweise ein Verfahren, durch chemische Behandlungsschritte eine Nickelmatrix auf den Reibflächen der Bauteile zu erzeugen, in welche Hartstoffpartikel, beispielsweise aus Diamant oder Siliciumcarbid eingebracht werden. Beim Verbinden der beiden Reibflächen werden diese Hartstoffpartikel in den metallischen Grundkörper der Bauteile eingepresst, wodurch der Reibwert der Verbindung deutlich erhöht wird.It is known to apply friction-increasing coatings to the joints of frictionally connected components. By such coatings, the torque transfer capability of such frictional connections can be increased. For example, it is generally known to produce by chemical treatment steps a nickel matrix on the friction surfaces of the components into which hard material particles, for example of diamond or silicon carbide, are introduced. When joining the two friction surfaces of these hard particles are pressed into the metallic body of the components, whereby the coefficient of friction of the connection is significantly increased.

Die DE 23 64 275 A1 offenbart weiterhin eine Einrichtung zum Verhindern von Relativbewegungen zwischen gegeneinander verspannten, reibschlüssigen zusammenwirkenden Bauteilen, bei welcher auf einer vorher aufgerauten Oberfläche durch Stickstoffdiffusion Metallnitride erzeugt werden. Beim Verspannen der Bauteile gegeneinander über diese Oberfläche wird diese Nitridschicht aufgebrochen, wodurch zwischen die Reibflächen der Bauteile harte Nitridpartikel eingebracht werden, welche sich beim weiteren Verspannen der Bauteile in die Bauteiloberflächen eindrücken.The DE 23 64 275 A1 further discloses means for preventing relative movement between inter-engaged frictional cooperating components, wherein metal nitrides are produced on a previously roughened surface by nitrogen diffusion. When clamping the components against each other via this surface, this nitride layer is broken, whereby hard nitride particles are introduced between the friction surfaces of the components, which press in the further clamping of the components in the component surfaces.

Aus der AT 149 136 B ist ein Haftmittel zur Erhöhung der Haftung sich berührender Flächen von gegeneinander dauernd unverschieblichen Maschinen- und Konstruktionsteilen bekannt. Das Haftmittel weist fein verteilte Haftkörner splittriger, kantiger oder runder Form auf.From the AT 149 136 B is an adhesive for increasing the adhesion of touching surfaces of mutually permanently immovable machine and structural parts known. The adhesive has finely divided adhesive grains splintery, edged or round shape.

Die DE 198 23 928 A1 offenbart ein Verbindungselement zur reibungserhöhenden Verbindung von zu fügenden Werkstücken. Es besteht aus einer dünnen flexiblen Schicht mit Partikeln, mit einer höheren Druck- und Scherfestigkeit, als derjenigen der zu fügenden Werkstücke.The DE 198 23 928 A1 discloses a connecting element for the friction-increasing connection of workpieces to be joined. It consists of a thin flexible layer with particles, with a higher compressive and shear strength, than that of the workpieces to be joined.

Aus der US 3,692,341 A ist eine Verbindung von Stahlwerkstücken bekannt, die eine Schicht aus Korrosionsschutzmaterial, wie einem Primer oder einer Galvanisierung aufweist. Diese Schicht enthält eine zusätzliche Schicht eines Reibmaterials aus Binder und Reibpartikeln.From the US Pat. No. 3,692,341 For example, a joint of steel workpieces having a layer of anti-corrosive material such as a primer or a galvanization is known. This layer contains an additional layer of friction material of binder and friction particles.

In der US 4,154,276 A wird eine Beschichtung auf einer Befestigungsschraube offenbart. Die Beschichtung enthält Strahlsand in einem Harz, welche sich zwischen der Schraube und dem Werkstück einlagern. Hierdurch wird das Drehmoment zum Lösen der Schraube erhöht.In the US 4,154,276 A a coating on a fastening screw is disclosed. The coating contains blasting sand in a resin which is interposed between the screw and the workpiece. As a result, the torque is increased to loosen the screw.

Die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren benötigen in der Regel eine Mehrzahl chemischer Behandlungsschritte sowie eine aufwendige Oberflächenvorbehandlung. Diese sind teuer, energetisch aufwendig und oftmals aus Umweltschutzgründen nicht wünschenswert.The methods known from the prior art generally require a plurality of chemical treatment steps and a complex surface pretreatment. These are expensive, energy consuming and often undesirable for environmental reasons.

Der vorliegenden Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Erhöhen der Reibung zwischen reibschlüssig verbundenen Bauteilen bereitzustellen, welches mit möglichst wenig Schritten auskommt und dabei sowohl kostengünstig als auch umweltfreundlich ist. Des Weiteren ist es Aufgabe, eine Anordnung mit zwei reibschlüssig verbundenen Bauteilen zu schaffen, die kostengünstig herstellbar ist und stabil ist.The present invention is therefore based on the object to provide a method for increasing the friction between frictionally connected components, which manages with as few steps and is both cost effective and environmentally friendly. Furthermore, it is an object to provide an arrangement with two frictionally connected components, which is inexpensive to produce and is stable.

Diese Aufgaben werden durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, und eine Anordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 5 gelöst.These objects are achieved by a method having the features of patent claim 1, and an arrangement having the features of patent claim 5.

Bei dem Verfahren werden zwischen reibschlüssig zusammenwirkende Flächen zweier reibschlüssig verbundener Bauteile in diese Flächen eindrückbare Hartstoffkörper angeordnet, wobei erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass die Hartstoffkörper in einer nichtmetallischen Matrix eingebettet sind.In the method, hard bodies which can be pressed into these surfaces are arranged to be pressed into these surfaces between frictionally co-operating surfaces of two frictionally connected components, it being provided according to the invention that the hard material bodies are embedded in a non-metallic matrix.

Durch den Verzicht auf eine Einbettung in eine zusätzliche metallische Matrix können somit vorteilhaft mehrere chemische Behandlungsschritte eingespart werden, welche gemäß dem Stand der Technik beispielsweise für die Erzeugung einer Nickelmatrix oder für das Nitrieren einer Stahloberfläche nötig gewesen wären. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich dabei insbesondere für die Anwendung bei Bauteilen, bei denen kein wiederholtes Lösen und Fügen erforderlich ist. Eine homogene Verteilung der Hartstoffkörper ist daher nur beim erstmaligen Fügen erforderlich. Durch die Verwendung einer nichtmetallischen Matrix kann weiterhin auf eine vorherige aufwendige Oberflächenbehandlung, wie beispielsweise chemisches Entgraten oder Reinigen der Oberflächen verzichtet werden.By dispensing with embedding in an additional metallic matrix, it is thus advantageously possible to save several chemical treatment steps which, according to the prior art, would have been necessary, for example, for the production of a nickel matrix or for the nitriding of a steel surface. The inventive method is particularly suitable for use in components where no repeated loosening and joining is required. A homogeneous distribution of hard bodies is therefore required only for the first time joining. By using a non-metallic matrix, it is furthermore possible to dispense with a previously complex surface treatment, such as, for example, chemical deburring or cleaning of the surfaces.

Bevorzugt wird bei einem derartigen Verfahren eine flüchtige, trocknende oder aushärtende Matrix verwendet. Im Falle einer flüchtigen oder trocknenden Matrix dient die Matrixsubstanz also nur dem erstmaligen homogenen Anordnen der Hartstoffkörper. Nach dem erstmaligen Fügen der beiden reibschlüssig verbundenen Bauteile verdampft oder verflüchtigt sich das Matrixmaterial, so dass zwischen den Reibflächen lediglich die Hartstoffkörper zurück bleiben und den Reibwert der reibschlüssigen Verbindung erhöhen.Preferably, such a process uses a volatile, drying or curing matrix. In the case of a volatile or drying matrix, the matrix substance thus serves only for the first time homogeneous arrangement of the hard material bodies. After the first joining of the two frictionally connected components evaporates or volatilizes the matrix material, so that between the friction surfaces only the hard material back remain and increase the coefficient of friction of the frictional connection.

Bei der Verwendung von flüssigen nichtmetallischen Matrizen kann die Ausrichtung der Hartstoffkörper in eine Vorzugsorientierung und/oder eine Vorzugsverteilung durch das Anlegen eines elektrischen oder magnetischen Feldes weiter optimiert werden. Je nach Natur der Hartstoffpartikel kann dies unmittelbar durch den Einfluss des Feldes geschehen, nämlich wenn magnetische oder geladene Partikel verwendet werden, welche sich selbst entlang der Feldlinien ausrichten können. Bei der Verwendung nichtmagnetischer Hartstoffkörper kann eine derartige Ausrichtung durch Hinzugabe von Zusatzstoffen, welche sich selbst in magnetischen oder elektrischen Feld auszurichten vermögen und damit mittelbar die Ausrichtung der Hartstoffkörper beeinflussen, erzielt werden.When using liquid non-metallic matrices, the orientation of the hard material bodies in a preferred orientation and / or a preferred distribution by the application of an electric or magnetic field can be further optimized. Depending on the nature of the hard material particles, this can be done directly by the influence of the field, namely when magnetic or charged particles are used, which can align themselves along the field lines. When using non-magnetic hard body, such an orientation can be achieved by adding additives which are able to align themselves in magnetic or electric field and thus indirectly influence the orientation of the hard bodies.

Es ist weiterhin vorteilhaft, eine Matrix aus einem flüssigen Medium zu verwenden, wobei das Medium während der Montage der Bauteile verfestigt, insbesondere gefroren wird. Im einfachsten Fall ist so die Verwendung von Wasser möglich, in welchem die jeweiligen Hartstoffkörper suspendiert sind. Während des Fügeprozesses wird diese flüssige Matrix gefroren, um ein Positionieren der reibschlüssig zu verbindenden Bauteile in allen Lagen zu ermöglichen.It is also advantageous to use a matrix of a liquid medium, wherein the medium is solidified during assembly of the components, in particular frozen. In the simplest case, the use of water is possible in which the respective hard material bodies are suspended. During the joining process, this liquid matrix is frozen to allow positioning of the components to be frictionally connected in all layers.

Sollen die Bauteile montiert werden, während eine flüssige oder gelartige Matrix auf zumindest eine Reibfläche aufgebracht ist, so kann eine freie Lageorientierung der Bauteile dadurch gewährleistet werden, dass ein Randbereich der reibschlüssig zusammenwirkenden Flächen der Bauteile durch ein Montagewerkzeug begrenzt wird, um so ein Ausfließen der Matrix zu verhindern. Der gleiche Effekt kann durch die Verwendung von Bauteilen erzielt werden, bei welchen die Randbereiche der reibschlüssig zusammenwirkenden Flächen eine Erhöhung, einen Steg oder dergleichen aufweisen.If the components are to be mounted while a liquid or gel-like matrix is applied to at least one friction surface, then a free positional orientation of the components can be ensured by limiting an edge region of the frictionally co-operating surfaces of the components by an assembly tool so as to escape the Prevent matrix. The same effect can be achieved by the use of components in which the edge regions of the frictionally cooperating surfaces have an elevation, a web or the like.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Anordnung zweier reibschlüssig verbundener Bauteile, welche über jeweilige reibschlüssig zusammenwirkende Flächen verbunden sind, wobei zwischen den Flächen Hartstoffkörper angeordnet sind. In erfindungsgemäßer Ausführung der Anordnung umfassen diese Hartstoffkörper Diamant, Siliciumcarbid, Siliciumnitrid, Wolframcarbid, Bornitrid oder ähnlichen Keramiken, insbesondere bestehend aus einer oder mehreren der genannten Komponenten. Durch die besondere Härte der genannten Werkstoffe kann eine bereits eingangs geschilderte Reibungserhöhung zwischen den reibschlüssig zusammenwirkenden Flächen auch bei besonders hochwertigen Werkstoffen der Bauteile erzielt werden. Insbesondere ist derart eine Reibungserhöhung auch bei Bauteilen aus Nitrierstählen, Vergütungsstählen und dergleichen zu erzielen.The invention further relates to an arrangement of two frictionally connected components, which are connected via respective frictionally cooperating surfaces, wherein between the surfaces of hard material bodies are arranged. In an embodiment of the arrangement according to the invention, these hard bodies comprise diamond, silicon carbide, silicon nitride, tungsten carbide, boron nitride or similar ceramics, in particular consisting of one or more of the named components. Due to the particular hardness of the materials mentioned, an already described above increase in friction between the frictionally cooperating surfaces can be achieved even with very high-quality materials of the components. In particular, such an increase in friction can also be achieved with components made of nitriding steels, tempered steels and the like.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass diese Hartstoffkörper unter Bildung eines Mikroformschlusses in die beiden Flächen der beiden Bauteile eingedrückt sind. Damit wird vorteilhafter Weise ein Mikroformschluss direkt zwischen den beiden Bauteilen erzielt, ohne dass die Vermittlung der Wechselwirkung durch eine metallische Matrix, insbesondere eine Nickelmatrix, nötig ist.In a further embodiment of the invention, it is provided that these hard material bodies are pressed into the two surfaces of the two components to form a microforming connection. Thus, a microforming connection is advantageously achieved directly between the two components, without the mediation of the interaction by a metallic matrix, in particular a nickel matrix, is necessary.

In weiterer Ausgestaltung einer derartigen Anordnung ist es vorgesehen, dass wenigstens eine der Flächen in einem Randbereich eine Erhöhung, einen Steg oder dergleichen aufweist. Damit ist das Aufbringen der Hartstoffkörper in einer flüssigen Matrix mittels eines eingangs geschilderten Verfahrens ermöglicht.In a further embodiment of such an arrangement, it is provided that at least one of the surfaces in an edge region has an elevation, a web or the like. Thus, the application of the hard material body in a liquid matrix by means of an initially described method allows.

Im Folgenden soll die Erfindung und ihre Ausführungsformen anhand der Zeichnung näher erläutert werden.In the following, the invention and its embodiments will be explained in more detail with reference to the drawing.

Hierbei zeigen:Hereby show:

1 eine schematische Schnittdarstellung einer reibungserhöhenden Verbindung zweier reibschlüssig verbundener Bauteile, welche mittels eines Verfahrens nach dem Stand der Technik erzeugt wurde, und 1 a schematic sectional view of a friction-increasing compound of two frictionally connected components, which was produced by a method according to the prior art, and

2A und B zwei Schritte der Montage zweier reibschlüssig verbundener Bauteile, wobei zum Erhöhen der Reibung zwischen den Bauteilen ein erfindungsgemäßes Verfahren Einsatz findet. 2A and B two steps of the assembly of two frictionally connected components, wherein an inventive method is used to increase the friction between the components.

1 zeigt eine reibschlüssige Verbindung zweier Bauteile 10 und 12, wobei die Reibung zwischen den Reibflächen 14 und 16 unter Einsatz eines konventionellen Verfahrens erhöht wurde. Hierzu wurde auf die Reibfläche 14 des ersten Bauteils 10 chemisch eine Nickelmatrix 18 abgeschieden, in welche während der Abscheidung scharfkantige Hartstoffkörper 20, die der Übersichtlichkeit halber nicht alle bezeichnet sind, eingebettet wurden. Beim Verspannen des ersten Bauteils 10 mit dem zweiten Bauteil 12 dringen die Hartkörper in die Reibfläche 16 des zweiten Bauteils 12 ein, wodurch sich ein Mikroformschluss zwischen dem zweiten Bauteil 12 und der mit dem ersten Bauteil 10 verbundenen Nickelmatrix 18 ergibt. Dadurch wird der Reibwert der reibschlüssigen Verbindung zwischen den Bauteilen 10 und 12 deutlich erhöht. 1 shows a frictional connection of two components 10 and 12 where the friction between the friction surfaces 14 and 16 was increased using a conventional method. This was done on the friction surface 14 of the first component 10 chemically a nickel matrix 18 deposited, in which during the deposition sharp-edged hard body 20 , which are not all for the sake of clarity, have been embedded. When clamping the first component 10 with the second component 12 penetrate the hard body in the friction surface 16 of the second component 12 a, resulting in a microforming between the second component 12 and the one with the first component 10 connected nickel matrix 18 results. As a result, the coefficient of friction of the frictional connection between the components 10 and 12 clearly increased.

Das Aufbringen der nichtgalvanisch abgeschiedenen Nickelschicht 18 ist jedoch ein hochgradig aufwendiger Prozess. Die Oberfläche 14 des ersten Bauteils 10 muss vor dem Vernickeln aufwendig vorbehandelt werden. Unter anderem muss nach einer mechanischen Vorbehandlung der Reibfläche 14 diese durch Warmentfetten von hydrophoben Substanzen befreit werden und anschließend sauer oder alkalisch gebeizt werden. In der Regel schließt sich hieran ein weiterer elektrolytischer Entfettungsschritt mit anschließendem Dekapieren der Oberfläche 14 an, bevor die Nickelmatrix 18 aufgebracht werden kann. Ein solches Verfahren ist nicht nur prozesstechnisch aufwendig, es fallen auch große Mengen an Abfallprodukten an, welche zur Einhaltung von Umweltstandards aufwendig entsorgt werden müssen. Ein weiterer Nachteil der dem Stand der Technik entsprechenden Verfahren ist ebenfalls deutlich in 1 zu erkennen. Die Hartkörper 20 dringen aufgrund ihrer Einbettung in die Nickelmatrix 18 lediglich in den Grundkörper des zweiten Bauteils 12 ein. Gegenüber dem Bauteil 10 werden sie ausschließlich durch die Nickelmatrix 18 gehalten, weswegen die maximale Scherbelastbarkeit im Wesentlichen durch die Haftung der Nickelmatrix 18 auf der Oberfläche 14 des ersten Bauteils 10 bestimmt wird.The application of the non-galvanically deposited nickel layer 18 however, it is a highly complex process. The surface 14 of the first component 10 must be elaborately pretreated before nickel plating. Among other things, after a mechanical pretreatment of the friction surface 14 These are freed from hydrophobic substances by thermal fats and then pickled sour or alkaline. As a rule, this is followed by another electrolytic degreasing step with subsequent pickling of the surface 14 on before the nickel matrix 18 can be applied. Such a method is not only technically complex, it also attract large amounts of waste products, which must be disposed of consuming to comply with environmental standards. Another disadvantage of the prior art method is also evident in 1 to recognize. The hard bodies 20 penetrate into the nickel matrix due to their embedment 18 only in the main body of the second component 12 one. Opposite the component 10 They are exclusively through the nickel matrix 18 Because of this, the maximum shear capacity is essentially due to the adhesion of the nickel matrix 18 on the surface 14 of the first component 10 is determined.

Diese Probleme treten bei einem erfindungsgemäßen Verfahren nicht auf, wie in den 2A und B anhand eines Ausführungsbeispiels zu erkennen ist. 2A zeigt dabei ein erstes Bauteil 10' vor dem Herstellen der eigentlichen reibschlüssigen Verbindung. Die Reibfläche 14 des Bauteils 10 ist dabei zum Rand hin mit einem Steg 22 begrenzt. In dem von diesem Steg 22 umgebenen Bereich 24 wird nun zunächst eine nichtmetallische Matrix 26 mit Hartstoffkörpern 20 eingebracht. Die Matrix 26 ist dabei bevorzugt flüssig oder gelartig gehalten, wobei der Steg 22 ein Ausfließen der Matrix 26 verhindert. Bei den Hartstoffkörpern 20 kann es sich um Diamantpartikel, aber auch um Hochleistungskeramiken wie Siliciumnitrid, Siliciumcarbid, Wolframcarbid oder dergleichen handeln. In der einfachsten Ausgestaltung der Erfindung handelt es sich bei Matrix 26 um Wasser, welches, um ein Fügen in allen Positionen des Bauteils 10' zu ermöglichen, nach Aufbringen auf die Fläche 14 gefroren werden kann. Im gefrorenen Zustand der Matrix 26 kann nun, wie in 2B dargestellt ein zweites Bauteil 12' mit dem Bauteil 10' verspannt werden. Durch Erwärmen oder entsprechende Druckbeaufschlagung verflüssigt sich das Wasser der Matrix 26 wieder und wird aus dem Spalt zwischen den Bauteilen 10' und 12' ausgepresst beziehungsweise kann verdunsten oder sublimieren. Dadurch werden die Hartstoffkörper 20 sowohl in die Oberfläche 14 des Bauteils 10' als auch in die Oberfläche 16 des Bauteils 12' eingepresst. Die Reibkraft zwischen den beiden Flächen 14 und 16 wird daher durch einen Mikroformschluss, welcher durch die Hartstoffkörper vermittelt wird, stark erhöht. Im Gegensatz zum in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel nach dem Stand der Technik entsteht der Mikroformschluss tatsächlich zwischen den Bauteilen 10' und 12' ohne Vermittlung einer metallischen Matrix, welche auf eine der Oberflächen 14 oder 16 aufgebracht ist. Die maximale Scherbelastung zwischen den Oberflächen 14 und 16 ist daher im in 2B gezeigten Beispiel wesentlich höher, da sie nicht durch die Haftkraft einer metallischen Matrix auf einer der Oberflächen 14 oder 16 limitiert wird.These problems do not occur in a method according to the invention, as in the 2A and B can be seen with reference to an embodiment. 2A shows a first component 10 ' before making the actual frictional connection. The friction surface 14 of the component 10 is to the edge with a jetty 22 limited. In the from this jetty 22 surrounded area 24 becomes first a non-metallic matrix 26 with hard bodies 20 brought in. The matrix 26 is preferably kept liquid or gel, wherein the web 22 an outflow of the matrix 26 prevented. In the hard bodies 20 may be diamond particles, but also high performance ceramics such as silicon nitride, silicon carbide, tungsten carbide or the like. In the simplest embodiment of the invention is in matrix 26 around water, which involves a joining in all positions of the component 10 ' to allow, after application to the surface 14 can be frozen. In the frozen state of the matrix 26 can now, as in 2 B illustrated a second component 12 ' with the component 10 ' be tense. By heating or appropriate pressurization, the water of the matrix liquefies 26 again and gets out of the gap between the components 10 ' and 12 ' squeezed out or can evaporate or sublime. As a result, the hard body 20 both in the surface 14 of the component 10 ' as well as in the surface 16 of the component 12 ' pressed. The frictional force between the two surfaces 14 and 16 is therefore greatly increased by a microformure, which is mediated by the hard material body. Unlike in 1 As shown in the prior art embodiment of the microforming actually arises between the components 10 ' and 12 ' without mediating a metallic matrix, which on one of the surfaces 14 or 16 is applied. The maximum shear stress between the surfaces 14 and 16 is therefore in the 2 B shown much higher, since they are not affected by the adhesive force of a metallic matrix on one of the surfaces 14 or 16 is limited.

Ist die Lageausrichtung des Bauteils 10' gegenüber dem Bauteil 12' bei der Montage nicht von Bedeutung, so kann auch auf das Gefrieren der Matrix 26 verzichtet werden. Es ist dann beispielsweise auch möglich, teilweise oder vollständig organische Lösungsmittel zu benutzen, welche noch leichter aus dem Spalt zwischen den Bauteilen 10' und 12' verdampfen können. Alternativ hierzu können auch aushärtende Matrizen verwendet werden. Durch die Anpresskraft beim Fügen der Bauteile 10' und 12' wird überflüssiges Matrixmaterial durch den Spalt zwischen den Bauteilen abgepresst, und lediglich der zwischen den Bauteilen verbleibende Anteil kann aushärten, nachdem sich die Hartstoffkörper bereits in die Oberflächen 14 und 16 eingeschnitten haben. Damit wird vorteilhaft noch ein zusätzlicher Stoffschluss zwischen den Flächen erzielt.Is the positional orientation of the component 10 ' opposite the component 12 ' not important in the assembly, so can the freezing of the matrix 26 be waived. It is then also possible, for example, to use partially or completely organic solvents, which are even easier from the gap between the components 10 ' and 12 ' can evaporate. Alternatively, curing matrices can be used. Due to the contact pressure when joining the components 10 ' and 12 ' Excess matrix material is pressed through the gap between the components, and only the remaining between the components share can harden after the hard material already in the surfaces 14 and 16 have cut. This advantageously still an additional material connection between the surfaces is achieved.

Um eine Gleichverteilung oder eine Vorzugsausrichtung der Hartstoffkörper 20 in der Matrix 26 zu erzielen, ist es weiterhin möglich, diese mittelbar oder unmittelbar durch Anlegen eines elektrischen oder magnetischen Feldes auszurichten. Im Falle von geladenen oder auch ferromagnetischen Hartstoffkörpern 20 kann eine derartige Ausrichtung unmittelbar ausgeführt werden. Die Hartstoffkörper 20 selbst richten sich dann nach Anlegen des entsprechenden Feldes an den Feldlinien aus. Im Falle von ungeladenen und nicht ferromagnetischen Hartstoffkörpern 20 kann eine derartige Ausrichtung erzielt werden, indem entsprechende geladene beziehungsweise ferromagnetische Zusatzstoffe in die Matrix 26 eingebracht werden. Ein Beispiel für solche Zusatzstoffe wären unter anderem geladene langkettige Polymere, welche sich in einem externen Feld unter Streckung entlang der Feldlinien ausrichten und damit benachbarte Hartstoffkörper 20 ebenfalls entlang dieser Vorzugsrichtungen anordnen. Durch eine derart optimierte Ausrichtung der Hartstoffkörper 20 können dabei besonders homogene Flächenpressungen erzielt werden, was den Verschleiß der Bauteile 10' und 12' weiter reduziert.For a uniform distribution or preferential orientation of the hard material body 20 in the matrix 26 To achieve, it is also possible to align them directly or indirectly by applying an electric or magnetic field. In the case of charged or ferromagnetic hard bodies 20 Such an orientation can be carried out immediately. The hard material bodies 20 itself then align themselves after creation of the appropriate field at the field lines. In the case of uncharged and non-ferromagnetic hard bodies 20 Such alignment can be achieved by incorporating appropriate charged or ferromagnetic additives into the matrix 26 be introduced. An example of such additives would be, inter alia, charged long-chain polymers which align in an external field under extension along the field lines and thus adjacent hard bodies 20 also arrange along these preferred directions. By such an optimized alignment of the hard body 20 In this case, particularly homogeneous surface pressures can be achieved, which reduces the wear of the components 10 ' and 12 ' further reduced.

Claims

Method for increasing the friction between frictionally connected components ( 10 ' . 12 ' ), in which between frictionally interacting surfaces ( 14 . 16 ) of the components ( 10 ' . 12 ' ) in these areas ( 14 . 16 ) insertable hard material body ( 20 ), wherein the hard material bodies ( 20 ) for the assembly of the components ( 10 ' . 12 ' ) in a non-metallic matrix ( 26 ), where as a matrix ( 26 ) a liquid medium is used, which is solidified and frozen during assembly of the components and the frozen matrix ( 26 ) is then liquefied during assembly by heating or pressurization and squeezed out of the gap between the components, volatilized, evaporated, evaporated or sublimated.

A method according to claim 1, characterized in that for embedding the hard material body ( 20 ) a liquid matrix ( 26 ) is used, wherein the hard body ( 20 ) be aligned directly or indirectly with the aid of added additives by a magnetic or electric field in a preferred orientation and / or a preferred distribution.

Method according to one of claims 1 to 2, characterized in that during assembly of the components ( 10 ' . 12 ' ) an edge region of the frictionally cooperating surfaces ( 14 . 16 ) is limited by an assembly tool.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that components ( 10 ' . 12 ' ), in which edge regions ( 22 ) of frictionally cooperating surfaces ( 14 . 16 ) have an elevation or a bridge.

Arrangement of two frictionally connected components ( 10 ' . 12 ' ), which via respective frictionally interacting surfaces ( 14 . 16 ), characterized in that between the surfaces ( 14 . 16 ) exclusively hard material bodies ( 20 ) comprising at least one of diamond, silicon carbide, silicon nitride, tungsten carbide, boron nitride.

Arrangement according to claim 5, characterized in that the hard material body ( 20 ) to form a microformure in both surfaces ( 14 . 16 ) are pressed.

Arrangement according to claim 5 or 6, characterized in that at least one of the surfaces ( 14 . 16 ) in a peripheral area ( 22 ) has an elevation or a bridge.