DE102016122476B4 - Polyamide-based sliding material - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gleitmaterial auf Polyamidbasis mit die tribologischen Eigenschaften verbessernden Füllstoffen, wobei die Füllstoffe Zinndisulfid und/oder Calciumphosphat umfassen. Ferner betrifft die Erfindung einen Gleitlagerverbundwerkstoff mit einer metallischen Stützschicht, insbesondere aus Stahl oder Bronze, optional mit einer porösen Trägerschicht, insbesondere aus Bronze, und mit einem die Poren der Trägerschicht ausfüllenden Gleitmaterial sowie einen dreidimensionalen Formkörper für gleitende Beanspruchung bestehend aus einem Gleitmaterial, insbesondere als Spritzguss- oder Extrusionsteil und/oder durch additive Fertigung hergestellt. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Gleitlagerelement hergestellt aus einem Gleitlagerverbundwerkstoff umfassend einen Formkörper.

Figure DE102016122476B4_0000
The invention relates to a polyamide-based sliding material having tribological properties improving fillers, the fillers comprising tin disulfide and / or calcium phosphate. Furthermore, the invention relates to a sliding bearing composite material with a metallic support layer, in particular steel or bronze, optionally with a porous support layer, in particular of bronze, and with a pores of the support layer filling sliding material and a three-dimensional molded body for sliding stress consisting of a sliding material, in particular as Injection molding or extrusion part and / or manufactured by additive manufacturing. Moreover, the invention relates to a sliding bearing element made of a sliding bearing composite material comprising a shaped body.
Figure DE102016122476B4_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Gleitmaterial auf Polyamidbasis mit die tribologischen Eigenschaften verbessernden Füllstoffen.The invention relates to a sliding material based on polyamide with the tribological properties of improving fillers.

Im Stand der Technik sind Gleitmaterialien, die Polyamide verwenden, bekannt. So wird beispielsweise ungefülltes Polyamid 4.6 eingesetzt, das jedoch für kritische Anwendungen im Nutzfahrzeugbereich nicht verschleißfest genug ist.In the prior art, sliding materials using polyamides are known. For example, unfilled polyamide 4.6 However, this is not wear resistant enough for critical applications in the commercial vehicle sector.

Darüber hinaus sind eine Vielzahl von Gleitmaterialien bekannt, die beispielsweise auf PTFE-Basis beruhen und Polyamid lediglich als Füllstoff verwenden.In addition, a variety of sliding materials are known which are based for example on PTFE-based and use polyamide only as a filler.

Etwas Entsprechendes ist beispielsweise in der DE 10 2011 077 008 A1 beschrieben, die einen Gleitlagerverbundwerkstoff auf PTFE-Basis beschreibt, bei der Füllstoffe umfassend Thermoplaste und/oder Duroplaste und weitere tribologisch wirksame Stoffe zusammen in compoundierter Form in der Polymerbasis des Gleitschichtmaterials vorliegen.Something similar is for example in the DE 10 2011 077 008 A1 described which describes a sliding bearing composite material based on PTFE, in which fillers comprising thermoplastics and / or thermosets and other tribologically active substances together in compounded form in the polymer base of the sliding layer material.

Darüber hinaus sind beispielsweise dreidimensionale Formkörper für gleitende Beanspruchung aus einem Gleitschichtmaterial auf Kunststoffbasis bekannt.In addition, for example, three-dimensional molded articles for sliding load of a sliding layer material based on plastic are known.

Aus der DE 103 01 135 A1 ist schließlich ein Gegenstand mit einer Verschleißschutzschicht bekannt, wobei auf ein nichtmetallisches Substrat, beispielsweise aus einem Kunststoff, eine metallische Verschleißschutzschicht aufgebracht wird, die mehr als 15 Vol.-% nichtmetallische Partikel umfasst.From the DE 103 01 135 A1 Finally, an article with a wear protection layer is known, wherein on a non-metallic substrate, for example made of a plastic, a metallic wear protection layer is applied, which comprises more than 15 vol .-% non-metallic particles.

Den Einsatz von Polyamiden als Festschmierstoffe in lösungsmittelfreien Polyamidimidgleitlacken auf Wasserbasis hat die DE 10 2013 021 949 A1 zum Gegenstand.The use of polyamides as solid lubricants in solvent-free polyamideimide gleitlacken water-based has the DE 10 2013 021 949 A1 to the subject.

Ausgehend von diesem Stand der Technik war es nun Aufgabe der Erfindung, die tribologischen Eigenschaften und insbesondere die Verschleißfestigkeit von Gleitmaterialien auf Polyamidbasis zu verbessern.Starting from this prior art, it was an object of the invention to improve the tribological properties and in particular the wear resistance of polyamide-based sliding materials.

Diese Aufgabe wird durch ein Gleitmaterial auf Polyamidbasis, mit die tribologischen Eigenschaften verbessernden Füllstoffen gelöst, bei dem die Füllstoffe Zinndisulfid und/oder Calciumphosphat umfassen.This object is achieved by a polyamide-based sliding material having the tribological property-improving fillers, in which the fillers comprise tin disulfide and / or calcium phosphate.

Darüber hinaus betrifft die Erfindung einen Gleitlagerverbundwerkstoff nach Anspruch 13 sowie einen dreidimensionalen Formkörper nach Anspruch 14 und ein Gleitelement nach Anspruch 15.Moreover, the invention relates to a sliding bearing composite according to claim 13 and a three-dimensional shaped body according to claim 14 and a sliding element according to claim 15 ,

Dabei hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass der Zusatz von Zinndisulfid und/oder Calciumphosphat zur Polyamidbasis die Verschleißfestigkeit des Gleitmaterials signifikant verbessert. Das vorliegende Gleitmaterial eignet sich dabei insbesondere für Verwendungen außerhalb des Motors im Automobilbereich, insbesondere in fettgeschmierten Systemen, wie Nutzfahrzeugbremssystemen, Achsschenkellagerungen, etc. Bei derartigen Anwendungen besteht der Wunsch, bleifreie Gleitmaterialien einzusetzen. Das vorliegende Gleitmaterial stellt nun ein Material bereit, das eine ausreichende Verschleißfestigkeit aufweist.It has surprisingly been found that the addition of tin disulfide and / or calcium phosphate to the polyamide base significantly improves the wear resistance of the sliding material. The present sliding material is particularly suitable for uses outside the engine in the automotive sector, especially in grease-lubricated systems, such as commercial vehicle brake systems, stub axle bearings, etc. In such applications, there is a desire to use lead-free lubricants. The present slip material now provides a material that has sufficient wear resistance.

Beim erfindungsgemäßen Gleitmaterial wird eine Polyamidbasis als Polymerbasis verwendet. Dies bedeutet nicht zwingend, dass die gesamte Polymerbasis aus Polyamid bestehen muss. Anteile bis zu 30 Gew.-% des Polymeranteils, insbesondere bis 20 Gew.-% und vorzugsweise nur bis 10 Gew.-% der Polyamidbasis können durch andere Polymere und Kombinationen daraus, wie insbesondere PTFE, aber auch z. B. PVDF, PFA, FEP, ECTFE, ETFE ersetzt sein. Vorzugsweise besteht die gesamte Polyamidbasis zu 100 Gew.-% aus PolyamidIn the sliding material of the present invention, a polyamide base is used as the polymer base. This does not necessarily mean that the entire polymer base must be made of polyamide. Shares up to 30 wt .-% of the polymer content, in particular up to 20 wt .-% and preferably only up to 10 wt .-% of the polyamide base can by other polymers and combinations thereof, in particular PTFE, but also z. PVDF, PFA, FEP, ECTFE, ETFE. Preferably, the entire polyamide base consists of 100 wt .-% of polyamide

Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Polyamidbasis PA 4.6 umfasst und insbesondere zu mindestens 60 Gew.-%, insbesondere zu mindestens 70 Gew.-%, insbesondere mindestens zu 80 Gew.-%, insbesondere zu mindestens 90 Gew.-% und insbesondere zu 100 Gew.-% aus PA 4.6 besteht.According to a particularly preferred embodiment, it is provided that the polyamide base PA 4.6 comprises and in particular at least 60 wt .-%, in particular at least 70 wt .-%, in particular at least 80 wt .-%, in particular at least 90 wt .-% and in particular to 100 wt .-% of PA 4.6 consists.

Daneben können zur weiteren Verbesserung der Eigenschaften des Gleitmaterials, insbesondere zur besseren Compoundierbarkeit der Materialien, zwischen 0 Gew.-% und 40 Gew.-%, insbesondere 1 Gew.-% bis 30 Gew.-% und insbesondere 5 Gew.-% bis 20 Gew.-% weitere von PA 4.6 verschiedene Polyamide eingesetzt werden, insbesondere PA 6 und/oder PA 6.6.In addition, to further improve the properties of the sliding material, in particular for better compounding of the materials, between 0 wt .-% and 40 wt .-%, in particular 1 wt .-% to 30 wt .-% and in particular 5 wt .-% bis 20% by weight more of PA 4.6 various polyamides are used, in particular PA 6 and / or PA 6.6 ,

Besonders vorteilhafte Eigenschaften ergeben sich, wenn der Anteil an Füllstoffen, insbesondere an Zinndisulfid und/oder Calciumphosphat in Summe 1 Gew.-% bis 30 Gew.-%, insbesondere 1 Gew.-% bis 20 Gew.-% und insbesondere 1 Gew.-% bis 10 Gew.-%, insbesondere 5 Gew.-% des Gleitmaterials beträgt. Je nach konkreter Auswahl der Füllstoffe kann es auch besonders bevorzugt sein, wenn der Anteil der Füllstoffe, insbesondere der Anteil von Calciumphosphat und/oder Zinndisulfid 10 Gew.-% beträgt bezogen auf das Gewicht des Gleitmaterials. Particularly advantageous properties arise when the proportion of fillers, in particular of tin disulfide and / or calcium phosphate in total 1 Wt .-% to 30 wt .-%, in particular 1 wt .-% to 20 wt .-% and in particular 1 wt .-% to 10 wt .-%, in particular 5 wt .-% of the sliding material. Depending on the concrete selection of the fillers, it may also be particularly preferred if the proportion of fillers, in particular the proportion of calcium phosphate and / or tin disulfide 10 Wt .-% is based on the weight of the sliding material.

Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn sowohl Zinndisulfid als auch Calciumphosphat eingesetzt werden. Dabei beträgt der Anteil von Zinndisulfid vorzugsweise 1 bis 50 Gew.-% und von Calciumphosphat 50 bis 99 Gew.-% an der Mischung aus Zinndisulfid und Calciumphosphat. Insbesondere beträgt der Anteil an Zinndisulfid 3 bis 40 Gew.-% und von Calciumphosphat von 60 bis 97 Gew.-%. Weiter insbesondere beträgt der Anteil an Zinndisulfid 5 bis 30 Gew.-% und von Calciumphosphat von 70 bis 95 Gew.-%.It is particularly preferred if both tin disulfide and calcium phosphate are used. The proportion of tin disulfide is preferably 1 to 50 wt .-% and calcium phosphate 50 to 99 Wt .-% of the mixture of tin disulfide and calcium phosphate. In particular, the proportion of tin disulfide 3 to 40 Wt .-% and of calcium phosphate from 60 to 97 wt .-%. In particular, the proportion of tin disulfide is 5 to 30 Wt .-% and of calcium phosphate from 70 to 95 wt .-%.

Besonders bevorzugt können Mischungen aus Calciumphosphat und/oder SnS2 mit weiteren Metallsulfiden als Füllstoffe, insbesondere WS2, MoS2 und/oder Bismutsulfid eingesetzt werden. Der Gewichtsanteil der Mischung am Gewicht des Gleitmaterials kann dann in Summe 1 Gew.-% bis 30 Gew.-%, insbesondere 1 Gew.-% bis 20 Gew.-% und insbesondere 1 Gew.-% bis 10 Gew.-%, und besonders bevorzugt 5 Gew.-% oder 10 Gew.-% betragen.Particular preference may be given to using mixtures of calcium phosphate and / or SnS 2 with further metal sulfides as fillers, in particular WS 2 , MoS 2 and / or bismuth sulfide. The weight proportion of the mixture on the weight of the sliding material can then be in total 1 Wt .-% to 30 wt .-%, in particular 1 wt .-% to 20 wt .-% and in particular 1 wt .-% to 10 wt .-%, and particularly preferably 5 wt .-% or 10 wt. %.

Als besonders bevorzugt haben sich Füllstoffe folgender Zusammensetzung erwiesen:

  • 2-20 Gew.-% SnS2,
  • 70-97 Gew.-% Calciumphosphat
  • 1-10 Gew.-% WS2.
Particularly preferred fillers have the following composition:
  • 2-20% by weight SnS 2 ,
  • 70-97% by weight of calcium phosphate
  • 1-10% by weight of WS 2 .

Dabei beziehen sich die Gewichtsangaben auf die Summe der Gewichte der drei Füllstoffe. Die Summe der Anteile ergibt dabei 100 Gew.-%. Von dieser Zusammensetzung können dann 1 Gew.-% bis 30 Gew.-%, insbesondere 1 Gew.-% bis 20 Gew.-% und insbesondere 1 Gew.-% bis 10 Gew.-%, insbesondere 5 Gew.-% oder 10 Gew.-% im Gleitmaterial eingesetzt werden, bezogen auf das Gewicht des Gleitmaterials.The weights are based on the sum of the weights of the three fillers. The sum of the shares is 100% by weight. From this composition can then 1 wt .-% to 30 wt .-%, in particular 1 wt .-% to 20 wt .-% and in particular 1 wt .-% to 10 wt .-%, in particular 5 wt .-% or 10 wt .-% be used in the sliding material, based on the weight of the sliding material.

Besonders bevorzugt sind dabei Gewichtsverhältnisse von SnS2 / Calciumphosphat /WS2 (bezogen auf WS2) wie folgt:

  • 1-3 SnS2,
  • 9-13 Calciumphosphat
  • 1 WS2, und insbesondere
  • 1,67 SnS2,
  • 11 Calciumphosphat
  • 1 WS2.
Weight ratios of SnS 2 / calcium phosphate / WS 2 (based on WS 2 ) are particularly preferred as follows:
  • 1-3 SnS 2 ,
  • 9-13 calcium phosphate
  • 1 WS 2 , and in particular
  • 1.67 SnS 2 ,
  • 11 calcium phosphate
  • 1 WS 2 .

Derartige Füllstoffzusammensetzungen bieten besonders gute tribologische Eigenschaften.Such filler compositions offer particularly good tribological properties.

Darüber hinaus können die Füllstoffe weitere tribologisch wirksame Stoffe umfassen, z.B. Verstärkungsstoffe, wie insbesondere Kohlenstofffasern, Glasfasern, Polymerfasern (insbesondere Aramidfasern); und/oder Festschmierstoffe, wie insbesondere PTFE, ZnS, BaSO4, Graphit, Ruß, BN und/oder Kunststoffpartikel, wie insbesondere Aramid (PPTA)-, PPSO2-, PI- und PAI-Partikel, Polyacrylatpartikel (PAR), PBA-Partikel, PBI-Partikel; und/oder Metalloxide, wie insbesondere Fe2O3, Al2O3, SiO2, CrO2, TiO2, CuO, MgO, ZnO; und/oder Hartstoffpartikel, insbesondere keramische Partikel, wie SiC, Si3N4, BC, cubisches BN; und/oder Fluoride, wie insbesondere CaF2, NaF, AlF3; und/oder Schichtsilikate, wie insbesondere Kaolin, Glimmer, Wollastonit, Talkum, gefällte Kreide, Kieselsäure; und/oder metallische Feinpulver, wie insbesondere Bronze und Wismut; und/oder Pigmente oder Mischphasenoxidpigmente, wie insbesondere Co-Al, Cr-Sb-Ti, Co-Ti, Fe-Al oder Co-Cr.In addition, the fillers may comprise other tribologically active substances, for example reinforcing materials, in particular carbon fibers, glass fibers, polymer fibers (in particular aramid fibers); and / or solid lubricants, in particular PTFE, ZnS, BaSO 4 , graphite, carbon black, BN and / or plastic particles, in particular aramid (PPTA), PPSO 2 , PI and PAI particles, polyacrylate particles (PAR), PBA Particles, PBI particles; and / or metal oxides, in particular Fe 2 O 3 , Al 2 O 3 , SiO 2 , CrO 2 , TiO 2 , CuO, MgO, ZnO; and / or hard material particles, in particular ceramic particles, such as SiC, Si 3 N 4 , BC, cubic BN; and / or fluorides, in particular CaF 2 , NaF, AlF 3 ; and / or sheet silicates, in particular kaolin, mica, wollastonite, talc, precipitated chalk, silicic acid; and / or metallic fine powders, in particular bronze and bismuth; and / or pigments or Mischphasenoxidpigmente, in particular Co-Al, Cr-Sb-Ti, Co-Ti, Fe-Al or Co-Cr.

Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn der Anteil der weiteren tribologisch wirksamen Stoffe 0 Gew.-% bis 40 Gew.-%, insbesondere 1 Gew.-% bis 20 Gew.-%, insbesondere 1 Gew.-% bis 10 Gew.-%, insbesondere 5 Gew.-% des Gleitmaterials beträgt.It is particularly preferred if the proportion of other tribologically active substances 0 Wt .-% to 40 wt .-%, in particular 1 wt .-% to 20 wt .-%, in particular 1 wt .-% to 10 wt .-%, in particular 5 wt .-% of the sliding material.

Besonders bevorzugt ist dabei die Verwendung von Schichtsilikaten, insbesondere Kaolin und/oder Wollastonit und /oder Talkum, und/oder Festschmierstoffen, insbesondere BaSo4 und/oder ZnS. Particularly preferred is the use of phyllosilicates, in particular kaolin and / or wollastonite and / or talc, and / or solid lubricants, in particular BaSO 4 and / or ZnS.

Weiterhin ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass die Polyamidbasis 50 Gew.- bis 95 Gew.-%, insbesondere 60 Gew.-% bis 95 Gew.-% und insbesondere 70 Gew.-% bis 90 Gew.-% des Gleitmaterials umfasst. Auf diese Weise können die Eigenschaften des Polyamidmaterials das Gleitmaterial in hinreichender Weise beeinflussen.Furthermore, it is particularly preferred that the polyamide base 50 Gew.- to 95 wt .-%, in particular 60 wt .-% to 95 wt .-% and in particular 70 wt .-% to 90 wt .-% of the sliding material. In this way, the properties of the polyamide material can sufficiently influence the sliding material.

Das Gleitmaterial kann dabei zur Herstellung eines Gleitlagerverbundwerkstoffs dienen mit einer metallischen Stützschicht, insbesondere aus Stahl oder Bronze, optional mit einer porösen Trägerschicht, insbesondere aus Bronze und mit einem die Poren der Trägerschicht ausfüllenden Gleitmaterial der vorstehend beschriebenen Art. Hierzu wird das Gleitmaterial mit seinen Füllstoffen in ein folienartiges Flachmaterial extrudiert und dieses Flachmaterial wird auf eine metallische Stützschicht aufgebracht, bzw. in die Poren der porösen Trägerschicht einimprägniert, wobei hierfür vorzugsweise ein Heißpressprozess und/oder ein Walzvorgang eingesetzt wird.The sliding material can serve for producing a sliding bearing composite material with a metallic support layer, in particular steel or bronze, optionally with a porous support layer, in particular bronze and with a pores of the support layer filling sliding material of the type described above. For this purpose, the sliding material with its fillers extruded in a sheet-like flat material and this sheet is applied to a metallic support layer, or impregnated into the pores of the porous support layer, for which purpose preferably a hot pressing process and / or a rolling process is used.

Darüber hinaus umfasst die Erfindung auch einen dreidimensionalen Formkörper zur gleitenden Beanspruchung bestehend aus einem Gleitmaterial der vorstehend beschriebenen Art, der insbesondere als Spritzguss- oder Extrusionsteil hergestellt ist. Der Formkörper kann darüber hinaus an ein Trägerteil aus einem anderen Material angefügt, insbesondere an dieses angespritzt sein. Es sind aber auch mechanische oder andere stoffschlüssige Verbindungsarten denkbar. Ebenfalls sind additive Fertigungsverfahren denkbar, mit denen der Formkörper hergestellt werden kann.In addition, the invention also includes a three-dimensional molded body for sliding stress consisting of a sliding material of the type described above, which is in particular produced as an injection molding or extrusion part. The molded body can also be added to a support member made of a different material, in particular be molded onto this. But there are also mechanical or other cohesive types of connection conceivable. Also, additive manufacturing methods are conceivable with which the molded body can be produced.

Der Gleitlagerverbundwerkstoff oder der dreidimensionale Formkörper können als Gleitlagerelement eingesetzt werden, wobei ein Gleitlagerelement beispielsweise eine Gleitleiste, ein Gleitschuh, ein Gleitkissen sowie eine Gleitlagerschale, eine Gleitlagerbuchse oder eine Gleitlagerbundbuchse sein kann. Bei einem Gleitschuh oder einer Gleitleiste betragen die Abmessungen des Formkörpers in jeder Dimension mindestens 1 mm, insbesondere mindestens 2 mm und weiter insbesondere mindestens 5 mm oder mindestens 6 mm. Selbstverständlich können die Abmessungen demgegenüber auch sehr viel größer sein. Grundsätzlich sind auch Schalenformen, wie insbesondere Kugelschalenformen, Buchsen- oder Bundbuchsen sowie weitere Bauteile bei der Verwendung des Formkörpers denkbar.The sliding bearing composite material or the three-dimensional molded body can be used as a sliding bearing element, wherein a sliding bearing element may be for example a slide bar, a sliding block, a sliding pad and a plain bearing shell, a plain bearing bush or a plain bearing bushing. In the case of a sliding shoe or a sliding strip, the dimensions of the shaped body in each dimension are at least 1 mm, in particular at least 2 mm and more particularly at least 5 mm or at least 6 mm. Of course, the dimensions can also be much larger. In principle, shell shapes, such as, in particular, spherical shell shapes, bushing or flanged bushes, as well as other components, are also conceivable in the use of the molded article.

Bei Gleitelementen kann es sich darüber hinaus auch um typischerweise gerollte zylindrische Buchsen oder halbschalenförmige Gleitlagerelemente handeln, die mit dem Gleitlagerverbundwerkstoff hergestellt werden. Der Gleitlagerverbundwerkstoff kann auch zur Herstellung von Bundbuchsen oder Topfbuchsen oder ebenen und sphärischen Gleitlagerelementen eingesetzt werden. Beispiel Nr. Referenz 1 2 3 4 Polyamidbasis 100 Gew.-% PA 4.6 80 Gew.-% PA 4.6 85 Gew.-% PA 4.6 80 Gew.-% PA 4.6 75 Gew.-% PA 4.6 10 Gew.-% PA 6.6 10 Gew.-% PA 6.6 15 Gew.-% PA 6.6 7,5 Gew.-% PTFE 5 Gew.-% PTFE Füllstoffe - - - 10 Gew.-% Mischung A 5 Gew.-% Mischung A Weitere tribologisch wirksame Stoffe - 10 Gew.-% Kaolin 7,5 Gew.-% Kaolin - - Verschleiß 174 189 117 71 64 Beispiel Nr. 5 6 7 8 Polyamidbasis 80 Gew.-% PA 4.6 80 Gew.-% PA 4.6 70 Gew.-% PA 4.6 70 Gew.-% PA 4.6 10 Gew.-% PA 6.6 10 Gew.-% PA 6.6 15 Gew.-% PA 6.6 15 Gew.-% PA 6.6 5 Gew.-% PTFE 5 Gew.-% PTFE Füllstoffe 5 Gew.-% Mischung A 5 Gew.-% Mischung A 5 Gew.-% Mischung A 5 Gew.-% Mischung A Weitere tribologisch wirksame Stoffe 5 Gew.-% Bariumsulfat 5 Gew.-% Zinksulfid 5 Gew.-% Kaolin 5 Gew.-% Talkum Verschleiß 55 51 46 43 Sliding elements may also be typically rolled cylindrical bushes or half-shell slide bearing elements made with the sliding bearing composite. The sliding bearing composite material can also be used for the production of flanged bushes or cup bushings or planar and spherical plain bearing elements. Example no. reference 1 2 3 4 polyamide-based 100% by weight PA 4.6 80% by weight PA 4.6 85% by weight PA 4.6 80% by weight PA 4.6 75% by weight PA 4.6 10% by weight PA 6.6 10% by weight PA 6.6 15% by weight PA 6.6 7.5% by weight of PTFE 5% by weight of PTFE fillers - - - 10% by weight of mixture A 5% by weight of mixture A Other tribologically active substances - 10% by weight of kaolin 7.5% by weight of kaolin - - wear 174 189 117 71 64 Example no. 5 6 7 8th polyamide-based 80% by weight PA 4.6 80% by weight PA 4.6 70% by weight PA 4.6 70% by weight PA 4.6 10% by weight PA 6.6 10% by weight PA 6.6 15% by weight PA 6.6 15% by weight PA 6.6 5% by weight of PTFE 5% by weight of PTFE fillers 5% by weight of mixture A 5% by weight of mixture A 5% by weight of mixture A 5% by weight of mixture A Other tribologically active substances 5 wt .-% barium sulfate 5% by weight of zinc sulfide 5% by weight of kaolin 5% by weight talc wear 55 51 46 43

Mischung A:

  • 1,67 Anteile SnS2 zu
  • 11 Anteilen Calciumphosphat zu
  • 1 Anteil WS2
Mixture A:
  • 1.67 parts of SnS 2 too
  • 11 parts of calcium phosphate too
  • 1 share WS 2

Die Verschleißwerte in µm sind in der nachfolgenden Abbildung aufgetragen zusammen mit den Parametern der Messung:The wear values in μm are plotted in the following figure together with the parameters of the measurement:

Der Abbildung kann entnommen werden, dass die Zugabe von Füllstoffen der Mischung A die Verschleißwerte deutlich senkt und damit die Verschleißfestigkeit verbessert.It can be seen from the figure that the addition of fillers of mixture A significantly reduces the wear values and thus improves the wear resistance.

Die vorstehend dargestellten Beispiele 3 bis 8 stellen bevorzugte Zusammensetzungen des erfindungsgemäßen Gleitmaterials dar, wobei die Polyamidbasis aus zwei verschiedenen Polyamiden mit Schwerpunkt PA 4.6 sowie teilweise PTFE gebildet ist und hierzu Anteile von 5 Gew.-% bzw. 10 Gew.-% einer Mischung A von Zinndisulfid, Calciumphosphat und Wolframdisulfid im Verhältnis 5:33:3 Gew.-% zugegeben wurde sowie teilweise ein weiterer tribologisch wirksamer Stoff, nämlich 5 Gew.-% Bariumsulfat, Zinksulfid, Kaolin oder Talkum in den Beispielen 5 bis 8. Die Beispiele 1 und 2 sind Vergleichsbeispiele. Ein Gleitmaterial aus PA 4.6 ohne Füllstoffe und weitere Bestandteile dient als Referenz.The examples 3 to 8 shown above represent preferred compositions of the sliding material according to the invention, wherein the polyamide base consists of two different polyamides with emphasis PA 4.6 and partially PTFE is formed and this shares of 5 wt .-% or 10 wt .-% of a mixture of tin disulfide, calcium phosphate and tungsten disulfide in the ratio 5 : 33: 3 wt .-% was added and some of another tribologically active substance, namely 5 wt .-% barium sulfate, zinc sulfide, kaolin or talc in the examples 5 to 8th , Examples 1 and 2 are comparative examples. A sliding material made of PA 4.6 without fillers and other ingredients serves as a reference.

Claims (17)

Gleitmaterial auf Polyamidbasis mit die tribologischen Eigenschaften verbessernden Füllstoffen, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllstoffe Zinndisulfid und/oder Calciumphosphat umfassen, und wobei die Polyamidbasis 50 - 95 Gew.-%, insbesondere 60 - 95 Gew.-% und insbesondere 70 - 90 Gew.-% des Gleitmaterials ausmacht.Sliding material based on polyamide with the tribological properties improving fillers, characterized in that the fillers comprise tin disulfide and / or calcium phosphate, and wherein the polyamide base 50-95 wt .-%, in particular 60-95 wt .-% and in particular 70-90 wt. -% of the sliding material. Gleitmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Polyamidbasis des Gleitmaterials mindestens 70 Gew.-% Polyamid umfasst.Sliding material after Claim 1 , characterized in that the polyamide base of the sliding material comprises at least 70% by weight of polyamide. Gleitmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Polyamidbasis PA 4.6 umfasst.Sliding material after Claim 1 or 2 , characterized in that the polyamide base comprises PA 4.6. Gleitmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Polyamidbasis 0 - 40 Gew.-% von PA 4.6 verschiedene Polyamide umfasst.Sliding material according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that the polyamide base comprises 0 - 40 wt .-% of PA 4.6 different polyamides. Gleitmaterial nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die von PA 4.6 verschiedenen Polyamide PA6 und/oder PA 6.6 sind.Sliding material after Claim 4 , characterized in that the polyamides other than PA 4.6 are PA6 and / or PA6.6. Gleitmaterial nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil an Füllstoffen in Summe 1-30 Gew.-% des Gleitmaterials beträgt.Sliding material according to one or more of the preceding claims, characterized in that the proportion of fillers in total is 1-30 wt .-% of the sliding material. Gleitmaterial nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllstoffe Metallsulfide umfassen.Sliding material according to one or more of the preceding claims, characterized in that the fillers comprise metal sulfides. Gleitmaterial nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllstoffe folgende Zusammensetzung umfassen: 2-20 Gew.-% SnS2, 70-97 Gew.-% Calciumphosphat 1-10 Gew.-% WS2. Sliding material after Claim 7 , characterized in that the fillers comprise the following composition: 2-20 wt .-% SnS 2 , 70-97 wt .-% calcium phosphate 1-10 wt .-% WS 2 . Gleitmaterial nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewichtsverhältnisse von 1-3 SnS2 zu 9-13 Calciumphosphat zu 1 WS2 betragen.Sliding material after Claim 7 or 8th , characterized in that the weight ratios of 1-3 SnS 2 to 9-13 calcium phosphate to 1 WS 2 . Gleitmaterial nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewichtsverhältnisse von 1,67 SnS2 zu 11 Calciumphosphat zu 1 WS2 betragen.Sliding material after Claim 9 , characterized in that the weight ratios of 1.67 SnS 2 to 11 calcium phosphate to 1 WS 2 . Gleitmaterial nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllstoffe weitere tribologisch wirksame Stoffe umfassen und als weitere tribologisch wirksame Stoffe Verstärkungsstoffe, und/oder Festschmierstoffe, und/oder Kunststoffpartikel, und/oder Metalloxide, und/oder Hartstoffpartikel, und/oder Fluoride, und/oder Schichtsilikate, und/oder metallische Feinpulver, und/oder Pigmente oder Mischphasenoxidpigmente, enthalten sind.Sliding material according to one or more of the preceding claims, characterized in that the fillers comprise further tribologically active substances and as further tribologically active substances reinforcing agents, and / or solid lubricants, and / or plastic particles, and / or metal oxides, and / or hard particles, and / / or fluorides, and / or sheet silicates, and / or metallic fine powders, and / or pigments or mixed phase oxide pigments. Gleitmaterial nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil der weiteren tribologisch wirksamen Stoffe 0 - 40 Gew.-%, des Gleitmaterials beträgt.Sliding material after Claim 11 characterized in that the proportion of other tribologically active substances 0- 40 wt .-%, of the sliding material. Gleitmaterial nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass als weitere tribologisch wirksame Stoffe 0 - 40 Gew.-% Schichtsilikate, und/oder Festschmierstoffe vorgesehen sind.Sliding material after Claim 11 or 12 , characterized in that are provided as further tribologically active substances 0 - 40 wt .-% phyllosilicates, and / or solid lubricants. Gleitlagerverbundwerkstoff mit einer metallischen Stützschicht, mit einer porösen Trägerschicht, insbesondere aus Bronze, und mit einem die Poren der Trägerschicht ausfüllenden Gleitmaterial nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche 1 bis 13.Sliding bearing composite material with a metallic support layer, with a porous support layer, in particular made of bronze, and with a pore of the support layer filling the sliding material according to one or more of the preceding Claims 1 to 13 , Dreidimensionaler Formkörper für gleitende Beanspruchung bestehend aus einem Gleitmaterial nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche 1 bis 13.A three-dimensional sliding load molded body consisting of a sliding material according to one or more of the preceding claims Claims 1 to 13 , Gleitlagerelement hergestellt aus einem Gleitlagerverbundwerkstoff nach Anspruch 14 oder umfassend einen Formkörper nach Anspruch 15.Slide bearing element produced from a sliding bearing composite material Claim 14 or comprising a molding according to Claim 15 , Gleitlagerelement nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Gleitleiste, ein Gleitschuh oder Gleitkissen oder ein Gleitlagerschale, eine Gleitlagerbuchse oder -bundbuchse ist.Slide bearing element after Claim 16 , characterized in that it is a sliding strip, a sliding shoe or sliding pad or a sliding bearing shell, a plain bearing bush or -bundbuchse.
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