DE102013226749A1 - Sliding bearing and method for producing a component with a sliding surface for a plain bearing - Google Patents
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Abstract
Ausführungsbeispiele beziehen sich auf ein Gleitlager (1). Das Gleitlager (1) umfasst ein erstes Bauteil (2) mit einer Kunststoffgleitschicht. Ferner besitzt das Gleitlager (1) ein zweites Bauteil (4). Dieses ist relativ zu dem ersten Bauteil (2) bewegbar. Das zweite Bauteil (4) weist eine nickelhaltige Schicht (5) auf. Die nickelhaltige Schicht (5) bildet eine Gleitfläche des zweiten Bauteils (4), die der Gleitfläche des ersten Bauteils (2) zugewandt ist.Embodiments relate to a plain bearing (1). The sliding bearing (1) comprises a first component (2) with a plastic sliding layer. Furthermore, the plain bearing (1) has a second component (4). This is movable relative to the first component (2). The second component (4) has a nickel-containing layer (5). The nickel-containing layer (5) forms a sliding surface of the second component (4), which faces the sliding surface of the first component (2).
Description
Ausführungsbeispiele beziehen sich auf ein Gleitlager mit einem ersten Bauteil und einem zweiten Bauteil und ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mit einer Gleitfläche für ein Gleitlager.Embodiments relate to a sliding bearing with a first component and a second component and a method for producing a component having a sliding surface for a plain bearing.
Gleitlager werden in einer Vielzahl von Anwendungen zum beweglichen Lager von Element zueinander eingesetzt. Beispielswiese kann mit einem Gleitlager eine Welle zu einem Gehäuse drehbar gelagert werden. Ferner kann mit einem Gleitlager ein Schlitten beweglich gegenüber einer Linearführung gelagert werden. Ein Beispiel für ein Gleitlager ist auch ein Gelenklager. Gelenklager werden ebenfalls in einer Vielzahl von Anwendungen zum beweglichen Lagern von unterschiedlichen Elementen eingesetzt.Slide bearings are used in a variety of applications for moving bearing of element to each other. For example, with a plain bearing a shaft can be rotatably mounted to a housing. Furthermore, a slide can be mounted movably with respect to a linear guide with a sliding bearing. An example of a plain bearing is also a spherical plain bearing. Spherical bearings are also used in a variety of applications for the movable storage of different elements.
In vielen Anwendungen für Gleit- und auch Gelenklager wird ein Korrosionsschutz verlangt. Konventionelle korrosionsgeschützte Gleitlager werden oft aus rostfreien Stählen hergestellt. Ein Beispiel für einen rostfreien Stahl ist der Werkstoff X46Cr13. Konventionelle Gleitlager können auch eine Gleitschicht aufweisen. Die eingesetzten rostfreien Stähle machen die Herstellung der konventionellen Gleitlager relativ aufwändig.In many applications for sliding and spherical plain bearings, corrosion protection is required. Conventional corrosion protected plain bearings are often made of stainless steels. An example of a stainless steel is the material X46Cr13. Conventional plain bearings may also have a sliding layer. The stainless steels used make the production of conventional plain bearings relatively complex.
Ferner werden andere konventionelle Standardgleitlager ohne ausdrücklichen Korrosionsschutz aus einem sog. Standardwälzlagerstahl hergestellt. Beispielsweise kann als Wälzlagerstahl 100Cr6 eingesetzt werden. Bei manchen dieser Standardgleitlager wird eine Innenring-Sphärenfläche, die die Gleitfläche ausbildet, mit einer Hartchromschicht versehen. Diese kann wenige μm dick sein. Die Beschichtung mit der Hartchromschicht kann bei manchen konventionellen Gleitlagern der Verbesserung des Verschleißschutzes bei einem Gleitkontakt dienen.Furthermore, other conventional plain bearings are made without explicit corrosion protection from a so-called. Standard rolling bearing steel. For example, can be used as bearing steel 100Cr6. In some of these standard plain bearings, an inner ring sphere surface forming the sliding surface is provided with a hard chrome layer. This can be a few microns thick. The coating with the hard chrome layer can serve in some conventional sliding bearings to improve the wear protection in a sliding contact.
Ferner sind weitere konventionelle Gleitlager, beispielsweise für kundenspezifische Anwendungsfälle, bekannt, bei denen ein höherer Korrosionsschutz oder längere Korrosionsschutzzeiten gefordert sind. Um diesen Korrosionsschutz zu bewirken, können unterschiedliche Beschichtungen auf die Gleitlagerringe aufgebracht werden. Bei manchen dieser Gleitlager werden als Beschichtungsmaterialien Zink (Zn), Zink-Nickel (Zn-NiP), Zink-Eisen oder auch Chemisch Nickel (NiP) gewählt. Ferner soll die Beschichtung auch den Belastungen bei einem Gleitkontakt Stand halten. Um diese zu ermöglichen werden bei konventionellen Gleitlagern die genannten Schichten im Bereich der Gleitfläche mit einer zusätzlichen Hartchromschicht versehen. Die Hartchromschicht bildet also die Gleitfläche aus. Die Beschichtung soll also ein gewisses Maß an Verschleißschutz bieten.Furthermore, other conventional plain bearings, for example, for customer-specific applications, known in which a higher corrosion protection or longer corrosion protection times are required. To effect this corrosion protection, different coatings can be applied to the slide bearing rings. In some of these plain bearings are selected as coating materials zinc (Zn), zinc-nickel (Zn-NiP), zinc-iron or chemical nickel (NiP). Furthermore, the coating should also withstand the stresses of a sliding contact. In order to make this possible, in the case of conventional slide bearings, the layers mentioned in the area of the sliding surface are provided with an additional hard chrome layer. The hard chrome layer thus forms the sliding surface. The coating should therefore offer a certain degree of wear protection.
Aus diesem Grund wird auch bei manchen konventionellen Gelenklagern die Sphärenfläche mit der Hartchromschicht versehen werden. Dabei handelt es sich insbesondere um sog. Standard-Lager-Gleitpaarungen PTFE-Gewebe/Hartchrom. Mit diesen konventionellen Standard-Lager-Gleitpaarungen kann beispielsweise bei einer Beanspruchung mit einem P·v-Wert von 5 MPa·m/s eine Laufleistung von 10 km erreicht werden.For this reason, even with some conventional spherical bearings, the sphere surface will be provided with the hard chrome layer. These are in particular so-called standard bearing sliding pairs PTFE fabric / hard chrome. With these conventional standard bearing sliding pairings, it is possible, for example, to achieve a mileage of 10 km under a load with a P · v value of 5 MPa · m / s.
Für See- oder Meerwasseranwendungen werden bei anderen konventionellen Gelenklagern sehr materialintensive und damit teure, hochkorrosionsbeständige Stähle (z. B. X30CrMon15 1; oder VC444) als Ringmaterial eingesetzt. Zusätzlich wird bei konventionellen Lösungen die Innenringsphäre als Gleitfläche üblicherweise mit einer Hartchromschicht versehen. Diese soll einen übermäßigen Verschleiß minimieren oder vermeiden. Die Hartchromschicht kann wenige μm dick sein.For marine or seawater applications, other conventional spherical plain bearings use very material-intensive and therefore expensive, highly corrosion-resistant steels (eg X30CrMon15 1 or VC444) as ring material. In addition, in conventional solutions, the inner ring sphere is usually provided with a hard chrome layer as the sliding surface. This should minimize or avoid excessive wear. The hard chrome layer may be a few microns thick.
Damit sind korrosionsbeständige Gelenklager, sowohl für maritime, wie auch für nicht-maritime Anwendungen, relativ materialeinsatzintensiv und aufwendig in der Herstellung. Dies ist auch bei manchen anderen korrosionsbeständigen Gleitlagerungen oder Gleitlagerungen der Fall.This makes corrosion-resistant spherical plain bearings, both for maritime and non-maritime applications, relatively material-intensive and expensive to manufacture. This is also the case with some other corrosion-resistant plain bearings or plain bearings.
Es besteht daher ein Bedarf daran, ein verbessertes Konzept für ein Gleitlager zu schaffen, das einen guten Kompromiss zwischen einer Korrosionsbeständigkeit eines Gleitlagers sowie einer vereinfachten Herstellung des Gleitlagers ermöglicht. Diesem Bedarf tragen ein Gleitlager und ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteiles mit einer Gleitfläche für ein Gleitlager nach den unabhängigen Ansprüchen Rechnung.There is therefore a need to provide an improved concept for a sliding bearing that allows a good compromise between corrosion resistance of a sliding bearing and simplified manufacture of the sliding bearing. This need is taken into account by a plain bearing and a method for producing a component with a sliding surface for a plain bearing according to the independent claims.
Ausführungsbeispiele betreffen ein Gleitlager. Das Gleitlager umfasst ein erstes Bauteil mit einer Kunststoffgleitschicht. Ferner umfasst das Gleitlager ein zweites Bauteil, das relativ zu dem ersten Bauteil bewegbar ist. Das zweite Bauteil weist eine nickelhaltige Schicht auf. Die nickelhaltige Schicht bildet zumindest eine Gleitfläche des zweiten Bauteils aus. Die Gleitfläche des zweiten Bauteils ist der Gleitfläche des ersten Bauteils zugewandt.Embodiments relate to a plain bearing. The sliding bearing comprises a first component with a plastic sliding layer. Furthermore, the sliding bearing comprises a second component, which is movable relative to the first component. The second component has a nickel-containing layer. The nickel-containing layer forms at least one sliding surface of the second component. The sliding surface of the second component faces the sliding surface of the first component.
Dadurch, dass die nickelhaltige Schicht die Gleitfläche des zweiten Bauteils ausbildet, kann bei manchen Ausführungsbeispielen erreicht werden, dass das zweite Bauteil des Gleitlagers zum einen korrosionsbeständig ist und zum anderen auf einfache Art und Weise, ohne die weitere Verwendung anderer korrosionsbeständiger, ggf. teurer oder aufwendiger Materialien, herstellbar ist. Mit anderen Worten ausgedrückt, befindet sich die nickelhaltige Schicht an der Oberfläche des zweiten Bauteils und ist zumindest in dem Bereich der Gleitfläche nicht durch eine andere Schicht überdeckt. Die Kunststoffgleitschicht des ersten Bauteils kann ggf. ein Polymer, einen Verbundwerkstoff, einen Polymerverbundwerkstoff, einen Thermoplast, einen Duroplast und/oder dergleichen aufweisen. Ferner kann in die Kunststoffgleitschicht ein Schmiermittel eingelagert sein. So kann das Gleitlager bei manchen Ausführungsbeispielen als wartungsfreies Lager, bei dem beispielsweise kein Nachschmieren erforderlich ist, ausgebildet sein. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann eine Schmierung mit Fett oder einem Schmiermittel entfallen. Beispielsweise kann die Kunststoffgleitschicht an dem ersten Bauteil befestigt sein. Die nickelhaltige Schicht, die die Gleitfläche des zweiten Bauteiles ist, gleitet dann auf der Polymerschicht des ersten Bauteils.Due to the fact that the nickel-containing layer forms the sliding surface of the second component, it can be achieved in some embodiments that the second component of the sliding bearing is corrosion-resistant on the one hand and in a simple manner, without further use of other corrosion-resistant, possibly more expensive, or more elaborate materials, can be produced. In other words, the nickel-containing layer is located on the surface of the second component and is not covered by another layer at least in the region of the sliding surface. The Plastic sliding layer of the first component may optionally comprise a polymer, a composite material, a polymer composite, a thermoplastic, a thermosetting plastic and / or the like. Furthermore, a lubricant can be incorporated in the plastic sliding layer. Thus, in some embodiments, the sliding bearing may be designed as a maintenance-free bearing in which, for example, no relubrication is required. In some embodiments, lubrication with grease or a lubricant may be eliminated. For example, the plastic sliding layer may be attached to the first component. The nickel-containing layer, which is the sliding surface of the second component, then slides on the polymer layer of the first component.
Bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen ist das zweite Bauteil vollständig auf seiner ganzen Oberfläche mit der nickelhaltigen Schicht beschichtet. Dadurch kann bei manchen Ausführungsbeispielen erreicht werden, dass das zweite Bauteil an seiner gesamten Oberfläche die korrosionsbeständige Eigenschaft aufweist. Ferner könnte das zweite Bauteil so auf einfache Art und Weise hergestellt werden, weil ggf. nicht besondere Bereiche bei dem Beschichten ausgespart werden müssen. Bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen kann die nickelhaltige Schicht nur in einem Bereich des Bauteils ausgebildet sein, die die Gleitfläche ausbildet.In some other embodiments, the second component is completely coated on its entire surface with the nickel-containing layer. As a result, in some embodiments it can be achieved that the second component has the corrosion-resistant property over its entire surface. Furthermore, the second component could be produced in a simple manner, because, if necessary, no special areas must be left out during the coating. In some other embodiments, the nickel-containing layer may be formed only in a portion of the component that forms the sliding surface.
Bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen ist die nickelhaltige Schicht chromfrei (z. B. Chrom-IV-frei). So wird bei manchen Ausführungsbeispielen ermöglicht, dass auf Chrom zur Herstellung der nickelhaltigen Schicht verzichtet werden kann. So könnten unter Umständen möglicherweise geforderte Umweltrichtlinien oder Betriebsbedingungen für die Verarbeitung von Chrom eingehalten werden. Mit anderen Worten ausgedrückt, enthält die Gleitfläche des Innenrings kein Chrom und ist keine Hartchromschicht.In some other embodiments, the nickel-containing layer is chromium-free (eg, chromium-IV-free). Thus, in some embodiments it is possible to dispense with chromium for the production of the nickel-containing layer. For example, it may be possible to comply with required environmental guidelines or operating conditions for the processing of chromium. In other words, the sliding surface of the inner ring contains no chromium and is not a hard chrome layer.
Bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen weist die nickelhaltige Schicht einen Phosphorgehalt auf, der in einem Wertebereich liegt. Beispielsweise kann der Wertebereich einen Anfangswert und einen Endwert aufweisen. Der Anfangswert und/oder der Endwert können 2%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 11%, 12%, 13%, 14%, 15% oder 16% betragen. So kann bei manchen Ausführungsbeispielen eine ausreichend harte Schicht erzeugt werden, die die Gleitfläche ausbildet.In some other embodiments, the nickel-containing layer has a phosphorus content that is within a range of values. For example, the range of values may have an initial value and an end value. The initial value and / or the final value may be 2%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 11%, 12%, 13%, 14%, 15% or 16%. Thus, in some embodiments, a sufficiently hard layer may be created that forms the sliding surface.
Bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen weist die nickelhaltige Schicht eine Dicke auf, die in einem Wertebereich liegt. Der Wertebereich weist einen Anfangswert und einen Endwert auf. Der Anfangswert und/oder der Endwert kann 5 μm, 10 μm, 15 μm, 40 μm, 60 μm oder 100 μm betragen. So kann bei manchen Ausführungsbeispielen eine Nickelschicht erzeugt werden, die eine ausreichende Dicke und Härte aufweist, um als Gleitschicht zu dienen. Dabei kann eine Dicke der Schicht eine Ausdehnung der Schicht in eine radiale Richtung sein. Beispielsweise kann die Schicht über ihre gesamte Ausdehnung eine gleichmäßige Dicke aufweisen. Beispielsweise kann die Dicke im Rahmen der Herstellungs- oder Fertigungstoleranzen gleich dick sein.In some other embodiments, the nickel-containing layer has a thickness that is within a range of values. The value range has an initial value and a final value. The initial value and / or the final value may be 5 μm, 10 μm, 15 μm, 40 μm, 60 μm or 100 μm. Thus, in some embodiments, a nickel layer may be formed that has sufficient thickness and hardness to serve as a sliding layer. In this case, a thickness of the layer may be an extension of the layer in a radial direction. For example, the layer may have a uniform thickness over its entire extent. For example, the thickness may be the same thickness within the manufacturing or manufacturing tolerances.
Bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen weist die nickelhaltige Schicht zumindest eine erste und eine zweite Teilschicht auf. Die zweite Teilschicht bedeckt die erste Teilschicht zumindest teilweise. Die zweite Teilschicht bildet die Gleitfläche des zweiten Bauteils aus. Dadurch kann bei manchen Ausführungsbeispielen eine besonders stabile Schicht erzeugt werden. Die zweite Teilschicht kann einen Phosphorgehalt aufweisen, der in einem Wertebereich liegt. Ein Anfangs- und/oder ein Endwert des Wertebereichs können 3%, 5%, 7%, 9% oder 10% betragen. Beispielsweise kann die erste Teilschicht einen Phosphorgehalt aufweisen, der in einen Wertebereich liegt, der einen Anfangswert und/oder einen Endwert aufweisen kann der 5%, 8%, 10%, 12%, 14% oder 16% beträgt. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann dieses Gleitlager für trockene Anwendungen eingesetzt werden. Beispielsweise können trockene Anwendungen nicht maritime Anwendungen sein. Das Gleitlager kann also bei manchen Anwendungen keinem See- oder Salzwasser ausgesetzt sein. Dabei erfüllt die erste Teilschicht in manchen Ausführungsformen die Funktion eines Korrosionsschutzes. Ferner hat die zweite Teilschicht in manchen Ausführungsbeispielen die Funktion eines Verschleißschutzes für die erste Teilschicht. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann die nickelhaltige Schicht weitere Teilschichten (z. B. Multilayer, von engl.: „mehrschichtig”) umfassen.In some other embodiments, the nickel-containing layer has at least a first and a second sub-layer. The second sub-layer covers the first sub-layer at least partially. The second partial layer forms the sliding surface of the second component. As a result, in some embodiments, a particularly stable layer can be produced. The second sub-layer may have a phosphorus content which is within a range of values. A start and / or end value of the range of values may be 3%, 5%, 7%, 9% or 10%. For example, the first sub-layer may have a phosphorus content that is in a range of values that may have an initial value and / or a final value that is 5%, 8%, 10%, 12%, 14% or 16%. In some embodiments, this plain bearing can be used for dry applications. For example, dry applications may not be maritime applications. The plain bearing can therefore be exposed in some applications, no sea or salt water. In some embodiments, the first partial layer fulfills the function of corrosion protection. Furthermore, in some embodiments, the second partial layer has the function of wear protection for the first partial layer. In some embodiments, the nickel-containing layer may include further sub-layers (eg, multilayer, "multilayer").
Bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen weist zumindest eine der Teilschichten eine Dicke auf, die in einem Wertebereich liegt. Ein Anfangswert und/oder ein Endwert des Wertebereichs können dabei 5 μm, 10 μm, 15 μm, 20 μm, 25 μm, 30 μm, 35 μm oder 40 μm betragen. So kann bei manchen Ausführungsbeispielen eine ausreichend stabile Schutzschicht ausgebildet werden, die den benötigten Korrosions- und Verschleißschutz gewährleisten kann. Beispielsweise können beide Teilschichten die gleiche Dicke aufweisen.In some other embodiments, at least one of the sublayers has a thickness that is within a range of values. An initial value and / or a final value of the value range may be 5 μm, 10 μm, 15 μm, 20 μm, 25 μm, 30 μm, 35 μm or 40 μm. Thus, in some embodiments, a sufficiently stable protective layer can be formed, which can ensure the required corrosion and wear protection. For example, both partial layers can have the same thickness.
Bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen besteht das zweite Bauteil teilweise aus Stahl. So könnte ermöglicht werden, dass das zweite Bauteil aus einem relativ preiswerten Grundmaterial besteht bzw. herkömmliche Stahlringe verwendet werden können.In some other embodiments, the second component is partially made of steel. Thus it could be made possible that the second component consists of a relatively inexpensive base material or conventional steel rings can be used.
Bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen weist auch das erste Bauteil eine Beschichtung auf. Dadurch kann bei manchen Ausführungsbeispielen auch das erste Bauteil einen Korrosionsschutz oder eine gewisse Korrosionsbeständigkeit erhalten. Dadurch kann bei manchen Ausführungsbeispielen das ganze Gleitlager einen Korrosionsschutz aufweisen. Beispielsweise kann eine Beschichtung des ersten Bauteils einschichtig ausgebildet sein. Die einschichtige Beschichtung des ersten Bauteils kann eine hochphosphorige Nickel-Phosphor-Beschichtung sein. Beispielsweise kann diese eine Dicke von 5 μm bis 100 μm aufweisen. Beispielsweise kann die Beschichtung des ersten Bauteils hergestellt werden, ohne anschließend einen Tempervorgang nachzuschalten.In some other embodiments, the first component also has a coating. As a result, in some embodiments, the first component can also be given a corrosion protection or a certain corrosion resistance. As a result, in some embodiments, the entire plain bearing have corrosion protection. For example, a coating of the first component may be formed as a single layer. The single-layer coating of the first component may be a high-phosphorous nickel-phosphorus coating. For example, this may have a thickness of 5 .mu.m to 100 .mu.m. For example, the coating of the first component can be produced without subsequently connecting a tempering process.
Bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen kann das erste Bauteil eine Zink-Nickel-Beschichtung (Zn-Ni) aufweisen. Beispielsweise kann die Zink-Nickelbeschichtung eine Dicke zwischen 3 μm und 30 μm aufweisen. Optional kann die Zink-Nickel-Schicht passiviert sein. Ergänzend oder alternativ kann die Zink-Nickel-Schicht mit einer Überschicht versehen sein. Beispielsweise kann die Überschicht (z. B. Top-Coat von engl.: „Deckschicht”) eine Dicke zwischen 3 μm und 15 μm aufweisen.In some other embodiments, the first component may include a zinc-nickel (Zn-Ni) coating. For example, the zinc-nickel coating may have a thickness between 3 μm and 30 μm. Optionally, the zinc-nickel layer can be passivated. Additionally or alternatively, the zinc-nickel layer may be provided with an overcoat. For example, the overlayer (eg topcoat of "top coat") may have a thickness between 3 μm and 15 μm.
Bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen ist das Gleitlager ein Gelenklager. Beispielsweise kann das erste Bauteil ein Außenring sein. Beispielsweise kann das zweite Bauteil ein Innenring sein.In some other embodiments, the sliding bearing is a spherical plain bearing. For example, the first component may be an outer ring. For example, the second component may be an inner ring.
Einige Ausführungsbeispiele betreffen ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mit einer Gleitfläche für ein Gleitlager. Bei dem Verfahren wird ein Stahlgrundkörper bereitgestellt. Ferner wird eine nickelhaltige Schicht auf einer Oberfläche des Stahlgrundkörpers abgeschieden. Die nickelhaltige Schicht bildet die Gleitfläche des Bauteils aus. So könnte auf einfache Art und Weise ein korrosionsbeständiges Bauteil mit einer Gleitfläche für ein Gleitlager hergestellt werden. Beispielsweise kann das Abscheiden der nickelhaltigen Schicht autokatalytisch erfolgen. So kann bei manchen Ausführungsbeispielen eine gleichmäße Schicht mit guten Oberflächeneigenschaften erzeugt werden.Some embodiments relate to a method for producing a component with a sliding surface for a plain bearing. The method provides a steel body. Further, a nickel-containing layer is deposited on a surface of the steel base body. The nickel-containing layer forms the sliding surface of the component. Thus, a corrosion-resistant component with a sliding surface for a plain bearing could be produced in a simple manner. For example, the deposition of the nickel-containing layer can be carried out by autocatalysis. Thus, in some embodiments, a uniform layer with good surface properties can be produced.
Bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen wird zum Abscheiden der nickelhaltigen Schicht, die die Gleitfläche ausbildet, eine erste Teilschicht als Grundschicht abgeschieden. Ferner wird dann eine zweite Teilschicht, abgeschieden. So könnte bei manchen Ausführungsbeispielen eine Schicht mit eine verbesserten mechanischen Eigenschaften, wie zum Beispiel einer höheren Verschleißfestigkeit erzeugt werden. Beispielsweise können die unterschiedlichen Schichten unterschiedliche Phosphor- oder Nickelgehalte und/oder Dicken aufweisen. Beispielsweise kann auch das Abscheiden der Teilschichten autokatalytisch erfolgen.In some other embodiments, a first sub-layer is deposited as a base layer to deposit the nickel-containing layer that forms the sliding surface. Further, a second sub-layer is then deposited. Thus, in some embodiments, a layer having improved mechanical properties such as higher wear resistance could be produced. For example, the different layers may have different phosphorus or nickel contents and / or thicknesses. For example, the deposition of the sublayers can also take place autocatalytically.
Bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen erfolgt nach dem Abscheiden der nickelhaltigen Schicht ein Tempern der Schicht. Dadurch kann bei manchen Ausführungsbeispielen die Eigenschaft der nickelhaltigen Schicht bezüglich Haftung und Verschleißfestigkeit verbessert werden. Beispielsweise kann die nickelhaltige Schicht bzw. das Bauteil mit der Schicht zu dem Tempern für eine Zeitdauer zwischen 2 bis 6 Stunden einer Temperatur zwischen 200°C und 400°C ausgesetzt werden. Beispielsweise kann die Schicht bzw. das Bauteil mit der Schicht dazu auch für eine Zeitdauer zwischen 2 bis 4 Stunden einer Temperatur von 200°C bis 300°C ausgesetzt werden.In some other embodiments, after depositing the nickel-containing layer, the layer is annealed. Thereby, in some embodiments, the property of the nickel-containing layer with respect to adhesion and wear resistance can be improved. For example, the nickel-containing layer or component with the annealing layer may be exposed to a temperature between 200 ° C and 400 ° C for a period of between 2 to 6 hours. For example, the layer or the component with the layer can also be exposed to a temperature of 200 ° C. to 300 ° C. for a period of time between 2 and 4 hours.
Ausführungsbeispiele betreffen eine Verwendung eines Gleitlagers nach zumindest einem Ausführungsbeispiel, wobei die Gleitfläche des zweiten Bauteils zumindest teilweise mit Wasser in Kontakt ist. So kann bei manchen Ausführungsbeispielen ein Einsatzgebiet des Geleitlagers erweitert werden.Embodiments relate to a use of a sliding bearing according to at least one embodiment, wherein the sliding surface of the second component is at least partially in contact with water. Thus, in some embodiments, an application of the convoy bearing can be extended.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden nachfolgenden, anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen, auf welche Ausführungsbeispiele jedoch nicht beschränkt sind, näher beschrieben.Further advantageous embodiments are described in more detail below, based on exemplary embodiments illustrated in the drawings, to which exemplary embodiments are not restricted.
So zeigen die Figuren schematisch die nachfolgenden Ansichten.Thus, the figures show schematically the following views.
Bei der nachfolgenden Beschreibung der beigefügten Darstellungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten. Ferner werden zusammenfassende Bezugszeichen für Komponenten und Objekte verwendet, die mehrfach in einem Ausführungsbeispiel oder in einer Darstellung auftreten, jedoch hinsichtlich eines oder mehrerer Merkmale gemeinsam beschrieben werden. Komponenten oder Objekte, die mit gleichen oder zusammenfassenden Bezugszeichen beschrieben werden, können hinsichtlich einzelner, mehrerer oder aller Merkmale, beispielsweise ihrer Dimensionierungen, gleich, jedoch gegebenenfalls auch unterschiedlich ausgeführt sein, sofern sich aus der Beschreibung nicht etwas anderes explizit oder implizit ergibt.In the following description of the accompanying drawings, like reference characters designate like or similar components. Further, summary reference numbers are used for components and objects that occur multiple times in one embodiment or in one representation, but are described together in terms of one or more features. Components or objects which are described by the same or by the same reference numerals may be the same, but possibly also with regard to individual, several or all features, for example their dimensions be executed differently, unless something else explicitly or implicitly results from the description.
Wie in
Bei dem Gleitlager
Wie in
Das Gleitlager
Bei dem Gleitlager nach dem Ausführungsbeispiel der
Das Gleitlager
Die nickelhaltige Schicht
Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann die nickelhaltige Schicht auf jedwede Art und Weise erzeugt oder auf dem zweiten Bauteil abgeschieden werden.In some other embodiments, not shown, the nickel-containing layer may be produced in any manner or deposited on the second component.
Bei dem Ausführungsbeispiel der
Die zu beschichtende Ausgangsoberfläche des ersten Bauteils
Ferner kann bei manchen Ausführungsbeispielen vor dem Beschichten die Oberfläche des Bauteils
Um einen ausreichenden Korrosionsschutz für das zweite Bauteil
Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann auch das erste Bauteil
Mit anderen Worten ausgedrückt, kann bei manchen Ausführungsbeispielen ein Schutz gegen eine starke bis sehr starke Korrosionsbeanspruchung sowie ein erforderlicher Verschleißschutz durch allseitiges Beschichten des Innen- und Außenrings des Gelenklagers erreicht werden. Der Verschleißschutz kann dabei vor allem in einem Bereich der Gleitfläche des Innenrings wichtig sein, auf dem eine mechanische Belastung auf Grund des Abgleitens des Außenrings entsteht.In other words, in some embodiments, a protection against a strong to very strong corrosion stress as well as a required wear protection can be achieved by coating the inner and outer ring of the spherical plain bearing on all sides. The wear protection can be important especially in a region of the sliding surface of the inner ring, on which a mechanical load due to the sliding of the outer ring is formed.
Mit der beschriebenen nickelhaltigen Schicht
Um die Verschleißfestigkeit, Haftung und/oder Härte der nickelhaltigen Schicht
Mit andern Worten ausgedrückt, kann mit dem Gleitlager
Grundsätzlich kann ein Gleitlager nach dem Ausführungsbeispielen der
Ein in
Dazu kann die Kunststoffgleitschicht
Mögliche Einsatzbereiche des Gleitlagers
Ein Unterschied zwischen dem Gleitlager
Bei weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann die erste Teilschicht eine Dicke von 5 μm und 70 μm aufweisen. Ferner kann die erste Teilschicht einen Phosphorgehalt zwischen 5% bis 16% aufweisen. Die zweite Teilschicht kann eine Schichtdicke von 5 μm bis 70 μm aufweisen. Ferner kann die zweite Teilschicht einen Phosphorgehalt zwischen 3% und 10% aufweisen.In further, not shown embodiments, the first sub-layer may have a thickness of 5 microns and 70 microns. Further, the first sub-layer may have a phosphorus content between 5% to 16%. The second sub-layer may have a layer thickness of 5 microns to 70 microns. Furthermore, the second sub-layer may have a phosphorus content between 3% and 10%.
Sowohl die erste Teilschicht
Die Einstellung des Phosphorgehalts der Teilschichten
Bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen wird nach dem autokatalytischen Abscheiden der nickelhaltigen Schicht
Das Grundmaterial des zweiten Bauteils
Das zweite Bauteil
Das erste Bauteil
Bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen kann die Beschichtung des zweiten Bauteils nach dem Aufbringen auch getempert werden.In some other embodiments, the coating of the second component may also be tempered after application.
Ergänzend oder alternativ kann das erste Bauteil
Mit anderen Worten ausgedrückt, kann mit dem Gleitlager
Weil keine Hartverchromung erforderlich ist, könnte zum einen ein geringerer Materialeinsatz und dadurch eine Kosteneinsparung sowie ein Beitrag zum Umweltschutz ermöglicht werden. Da ebenfalls auf den Einsatz von teuren korrosionsbeständigen Stählen (Nirostähle) verzichtet werden kann, könnte das Gelenklager auf einfache Art und Weise hergestellt werden. Trotz entfallender Hartchromschicht könnte mit dem Gleitlager eine ähnliche Laufleistung und Lebensdauer wie bei hartverchromten Gleitflächen erreicht werden. Die Lagerfunktion könnte also durch die chromfreie Ausbildung nicht beeinträchtigt werden.Because no hard chrome plating is required, on the one hand a lower material usage and thus a cost saving and a contribution to environmental protection could be made possible. Since it is also possible to dispense with the use of expensive corrosion-resistant steels (stainless steels), the spherical plain bearing could be manufactured in a simple manner. Despite the fact that there is no hard chrome layer, the slide bearing could achieve a similar mileage and service life as hard chromed sliding surfaces. The bearing function could therefore not be affected by the chrome-free training.
Ferner können bei manchen Ausführungsbeispielen im Vergleich zu hartverchromten Gleitflächen gleichmäßigere Gleitflächen erzeugt werden. Es könnte beispielsweise eine geringere Formschwankung der Gleitfläche (z. B. Sphäre), die durch die Schicht
Bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen kann die nickelhaltige Schicht auch auf ein Bauteil eines anderen Geleitlagers aufgebracht sein. Beispielsweise kann die Schicht gleiche Eigenschaften in Bezug auf Dicke und Zusammensetzung wie die Schicht
Wie in
Der Grundkörper kann als Werkstoff Stahl umfassen. Beispielsweise kann der Grundkörper ein Stahlring sein.The main body may comprise steel as the material. For example, the main body may be a steel ring.
Bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen wird zum Abscheiden der nickelhaltigen Schicht, die die Gleitfläche ausbildet, eine erste Teilschicht als Grundschicht abgeschieden. Auf diese wird dann eine zweite Teilschicht, die die Gleitfläche ausbildet, abgeschieden.In some other embodiments, a first sub-layer is deposited as a base layer to deposit the nickel-containing layer that forms the sliding surface. On this then a second sub-layer, which forms the sliding surface, deposited.
Anschließend kann die nickelhaltige Schicht einem Temperprozess ausgesetzt werden. Dadurch könnte beispielsweise eine Haftfähigkeit oder die mechanischen Eigenschaften, beispielsweise die Verschleißfestigkeit, der Schicht erhöht werden. Subsequently, the nickel-containing layer can be subjected to a tempering process. As a result, for example, an adhesion or the mechanical properties, for example the wear resistance, of the layer could be increased.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und den beigefügten Figuren offenbarten Ausführungsbeispiele sowie deren einzelne Merkmale können sowohl einzeln wie auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung eines Ausführungsbeispiels in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein und implementiert werden.The embodiments disclosed in the foregoing description, the appended claims and the appended figures, as well as their individual features, may be relevant and implemented both individually and in any combination for the realization of an embodiment in its various forms.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Gleitlagerbearings
- 22
- erstes Bauteilfirst component
- 33
- KunststoffgleitschichtPlastic sliding layer
- 44
- zweites Bauteilsecond component
- 55
- nickelhaltige Schichtnickel-containing layer
- 66
- Gleitflächesliding surface
- 77
- Innenbohrunginternal bore
- 88th
- Mantelflächelateral surface
- 1111
- Gleitlagerbearings
- 1212
- erstes Bauteilfirst component
- 1313
- KunststoffgleitschichtPlastic sliding layer
- 1414
- zweites Bauteilsecond component
- 1515
- nickelhaltige Schichtnickel-containing layer
- 1616
- Gleitflächesliding surface
- 1717
- Innenbohrunginternal bore
- 1818
- Mantelcoat
- 1919
- erste Teilschichtfirst sub-layer
- 2020
- zweite Teilschichtsecond sub-layer
- 3030
- Verfahrenmethod
- 3131
- BereitstellenProvide
- 3232
- Abscheidensecrete
- MM
- Rotationsachseaxis of rotation
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
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- DIN EN ISO 9227:2006 [0067] DIN EN ISO 9227: 2006 [0067]
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DE102013226749.5A DE102013226749A1 (en) | 2013-12-19 | 2013-12-19 | Sliding bearing and method for producing a component with a sliding surface for a plain bearing |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016223372A1 (en) | 2016-11-25 | 2017-11-02 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | variator |
CN112709759A (en) * | 2019-10-24 | 2021-04-27 | 斯凯孚公司 | Sliding bearing and method for manufacturing the same |
-
2013
- 2013-12-19 DE DE102013226749.5A patent/DE102013226749A1/en active Pending
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Title |
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DIN EN ISO 9227:2006 |
DIN EN ISO 9227:2012 |
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