DE10320875A1

DE10320875A1 - Process for lubricating aluminum or aluminum alloy elements

Info

Publication number: DE10320875A1
Application number: DE10320875A
Authority: DE
Inventors: Ryosuke Kawagoshi; Masayuki Yoshida; Hiroshi Sumiya
Original assignee: Nihon Parkerizing Co Ltd; Denso Corp
Current assignee: Nihon Parkerizing Co Ltd; Denso Corp
Priority date: 2002-05-09
Filing date: 2003-05-09
Publication date: 2003-11-27
Also published as: US20030213698A1; JP2003328155A

Abstract

Ein Schmierbehandlungsverfahren für ein Element aus Al oder einer Al-Legierung wird durchgeführt durch Reinigen des Elements; Anodisieren der Oberfläche des gereinigten Elements, um eine 3 bis 30 mum dicke Anodisierungsschicht zu bilden; und Ausbilden eines Schmierfilms, der ein Polyesterharz (30 bis 70 Masseteile), ein teilchenförmiges PTFE (30 bis 70 Masseteile) und keramische (Aluminium-)Teilchen (0,5 bis 5 Masseteile) enthält und der 2 bis 20 mumdick ist, um dadurch dem Element als Al oder Al-Legierung einen ausgezeichneten Adhäsions- und Freißwiderstand sowie Reibungsarmut zu verleihen, und zwar auf kostengünstige und sehr umweltfreundliche Weise.A lubrication treatment process for an element made of Al or an Al alloy is carried out by cleaning the element; Anodizing the surface of the cleaned element to form a 3 to 30 µm thick anodizing layer; and forming a lubricating film containing a polyester resin (30 to 70 parts by mass), a particulate PTFE (30 to 70 parts by mass) and ceramic (aluminum) particles (0.5 to 5 parts by mass) and which is 2 to 20 µm thick, thereby to be to give the element, as an Al or Al alloy, excellent adhesion and tear resistance as well as low friction, in a cost-effective and very environmentally friendly manner.

Description

BACKGROUND OF THE INVENTION (1) Field of the Invention

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Schmierbehandlung von Elementen aus Aluminium oder Aluminiumlegierung. Genauer betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Schmierbehandlung von Elementen aus Aluminium oder Aluminiumlegierung wie beispielsweise einem Gleitelement aus Aluminium oder Aluminiumlegierung, um einen Verbundüberzug auf der verschleißfesten Oberfläche des Elements zu bilden. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung wird für die Herstellung von hoch verschleißfesten Gleitelementen angewendet, beispielsweise Kolben und Spiralen für Kompressoren und Klimaanlagen. The present invention relates to a method for the lubrication treatment of Elements made of aluminum or aluminum alloy. More precisely, this concerns Invention a method for lubricating aluminum or aluminum elements Aluminum alloy such as an aluminum sliding element or Aluminum alloy to form a composite coating on the wear-resistant surface of the To form elements. The method of the present invention is used for manufacturing of highly wear-resistant sliding elements, such as pistons and Spirals for compressors and air conditioning systems.

(2) Description of the Prior Art

Im allgemeinen müssen Gleitelemente friktionsarm sein, um einen Energieübertragungs-Verlust zu verhindern. Wenn das Gleitelement belastet wird, ist eine weitere wichtige Eigenschaft des Gleitelements eine hohe Belastbarkeit, um ein Blockieren bzw. Festfressen des Gleitelements unter einem hohen Flächendruck zu verhindern. Außerdem ist es unter industriellen Gesichtspunkten dringend erforderlich, daß die genannten Eigenschaften der Gleitelemente über längere Zeit beibehalten werden, daß die Gleitelemente eine lange Standzeit (eine hohe Verschleißfestigkeit) haben, und daß sie auf kostengünstige Weise hergestellt werden können. Als ein Verfahren zur Ausbildung von Gleitbeschichtungen für die aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung hergestellten Gleitelemente ist in der Praxis eine Hart-Anodisierbehandlung üblich. Die aus der Anodisierbehandlung resultierenden Überzüge bewirken an sich noch keine Verringerung der Friktionskoeffizienten der Gleitelement-Oberflächen. Die Anodisierungsbeschichtungen bewirken jedoch, daß die resultierende Gleitelement-Oberfläche eine bessere Verschleißfestigkeit zeigt und eine große Zahl von Poren aufweist, so daß die Gleitelement-Oberfläche das Öl besser halten kann und somit eine bessere Oberflächenschmierung aufweist. In general, sliding elements have to be low-friction in order to Prevent energy transmission loss. If the sliding element is loaded, another is important property of the sliding element is high resilience to blocking or to prevent the sliding element from seizing under a high surface pressure. In addition, from an industrial point of view, it is imperative that the mentioned properties of the sliding elements are maintained over a long time that the Sliding elements have a long service life (high wear resistance) and that they can be manufactured in a cost-effective manner. As a method of training of sliding coatings for those made of aluminum or an aluminum alloy A sliding anodizing treatment is customary in practice. From coatings resulting from the anodizing treatment do not in themselves have any effect Reduction of the friction coefficients of the sliding element surfaces. The Anodizing coatings, however, cause the resulting sliding element surface to have a shows better wear resistance and has a large number of pores, so that the Sliding element surface can hold the oil better and therefore a better one Has surface lubrication.

Das Phänomen des Festfressens wird durch gegenseitigen Kontakt von Metallen des gleichen Typs bewirkt. Um das Festfressen zu verhindern, sind in der Praxis Verfahren üblich, bei denen die Oberflächen, die mit einander in Berührung kommen, mit jeweils unterschiedlichen Metallen galvanisiert werden. Beispielsweise offenbaren die geprüften japanischen Patentveröffentlichungen Nr. 56-18080 und Nr. 59-9160 das Galvanisieren von Gleitelement-Oberflächen mit Zinn-, Eisen- und Nickelmaterialien. Bei der Verzinnung dient der Zinnüberzug an sich als fester Schmierstoff und kann den Friktionskoeffizienten der Gleitelement-Oberfläche verringern. Eine Verzinnungsschicht ist jedoch weich und hat daher eine kurze Standzeit (eine schlechte Verschleißfestigkeit). Außerdem besteht das generelle Problem, daß Elemente mit komplexer Form und Oberfläche sich nur schwer gleichmäßig galvanisieren lassen und daß die Kosten für das Galvanisieren allgemein hoch sind. The phenomenon of seizure is caused by mutual contact of metals of the same type. To prevent seizure, are in practice Process common in which the surfaces that come into contact with each other with different metals are galvanized. For example, the Examined Japanese Patent Publications No. 56-18080 and No. 59-9160 das Electroplating sliding element surfaces with tin, iron and nickel materials. When tinning, the tin coating serves as a solid lubricant and can Reduce the friction coefficient of the sliding element surface. A However, the tinning layer is soft and therefore has a short service life (a bad one Wear resistance). There is also the general problem that elements with complex shape and surface are difficult to galvanize evenly and that the cost of electroplating is generally high.

Als kostengünstige Oberflächenbehandlung ist in der Industrie eine chemische Konversionsbehandlung üblich. Als chemische Konversionsbehandlung von Aluminium oder Aluminiumlegierung für ein Gleitelement mit einem Schmierfilm, offenbart die japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 11-193,478 ein Verfahren, bei dem ein Element aus Aluminium oder Aluminiumlegierung in eine Behandlungsflüssigkeit getaucht wird, die eine Fluorverbindung und Ammoniumsilicofluorid enthält, und bei einer Temperatur im Bereich von 70 bis 100°C behandelt wird. Die japanische Offenlegungsschrift gibt an, daß infolge der Behandlung eine Überzugsschicht ausgebildet wird, die eine AlOH-F-Verbindung und/oder eine NH₄MgAlF₆-Verbindung enthält. Die resultierende Überzugsschicht an sich bewirkt jedoch keineswegs, daß der Friktionskoeffizient der Oberfläche des behandelten Elements sinkt. Diese Behandlung ist außerdem insofern von Nachteil, als wegen der Fluorverbindungen, die in großer Menge in der Behandlungsflüssigkeit enthalten sind, erhebliche Auflagen für die Reinigung des Abwassers aus dieser Behandlung erfüllt werden müssen und daß sich somit Probleme mit dem Umweltschütz ergeben. Chemical conversion treatment is common in industry as an inexpensive surface treatment. As a chemical conversion treatment of aluminum or aluminum alloy for a sliding element with a lubricating film, Japanese Patent Laid-Open No. 11-193,478 discloses a method in which an element made of aluminum or aluminum alloy is immersed in a treatment liquid containing a fluorine compound and ammonium silicon fluoride, and is treated at a temperature in the range of 70 to 100 ° C. The Japanese laid-open specification states that a coating layer containing an AlOH-F compound and / or an NH ₄ MgAlF ₆ compound is formed as a result of the treatment. However, the resulting coating layer by itself does not cause the friction coefficient of the surface of the treated element to decrease. This treatment is also disadvantageous insofar as, due to the fluorine compounds which are present in large quantities in the treatment liquid, considerable requirements have to be met for the purification of the wastewater from this treatment and problems with environmental protection arise.

Als Verfahren für die Aufbringung eines Schmiermittel-Decküberzugs auf einer Anodisierungsschicht offenbart beispielsweise die japanische PatentOffenlegungsschrift Nr. 52-39,059 ein Verfahren, bei dem eine Anodisierungsschicht auf einem Element aus Aluminium oder Aluminiumlegierung ausgebildet wird, und das resultierende Element anschließend in eine Polytetrafluorethylen-(PTFE-) Lösung getaucht wird, um das Element aus Aluminium oder Aluminiumlegierung mit der PTFE- Lösung zu imprägnieren. Weiter offenbart die japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 5-51,794 ein Verfahren, bei dem feine Polytetrafluorethylen-Teilchen elektrochemisch oder chemisch auf der Oberfläche eines Hartanodisierungsschicht, die auf einem Gleitelement aus Aluminium oder Aluminiumlegierung ausgebildet ist, absorbiert werden, die Schicht aus den absorbierten Teilchen getrocknet wird, und die Oberfläche der Schicht aus den absorbierten Teilchen mit einem dem Gleitelement entsprechenden Material gerieben wird, um eine mit Schmierfilm überzogene Schicht zu bilden. Bei jedem der genannten Verfahren wird PTFE in den feinen Poren, die in der Anodisierungsschicht ausgebildet wurden, aufgenommen und gespeichert. Bei diesen Verfahren ist jedoch die Fähigkeit des PTFE, sich eng an die Anodisierungsschicht, die auf dem Element aus Aluminium oder Aluminiumlegierung ausgebildet wurde, zu binden, gering, und daher binden sich die anhand der genannten Verfahren ausgebildeten PTFE-Schichten nur unzureichend an die Anodisierungsschicht des Elements aus Aluminium oder Aluminiumlegierung. Die PTFE-Deckschicht trägt zur Senkung des Friktionskoeffizienten der Anodisierungsschicht bei. Die PTFE-Schicht an sich ist jedoch weich und verschleißanfällig und somit ergibt sich das Problem, daß die PTFE- Schicht eine unzureichende Standzeit hat. As a procedure for applying a lubricant top coat to a The anodizing layer, for example, discloses the Japanese one Patent Laid-Open No. 52-39,059 discloses a method in which an anodizing layer is applied to a Element is made of aluminum or aluminum alloy, and that the resulting element into a polytetrafluoroethylene (PTFE) solution is dipped to the element made of aluminum or aluminum alloy with the PTFE Impregnate solution. Japanese Patent Laid-Open further discloses No. 5-51,794 a method in which fine polytetrafluoroethylene particles electrochemically or chemically on the surface of a hard anodizing layer that is on a sliding element is made of aluminum or aluminum alloy, are absorbed, the layer of the absorbed particles is dried, and the Surface of the layer of absorbed particles with a sliding element appropriate material is rubbed to a layer coated with lubricating film form. With each of the methods mentioned, PTFE is in the fine pores in the Anodization layer were formed, recorded and stored. With these However, the process is the ability of the PTFE to stick closely to the anodizing layer was formed on the element from aluminum or aluminum alloy bind, low, and therefore bind using the methods mentioned trained PTFE layers insufficiently to the anodizing layer of the element made of aluminum or aluminum alloy. The PTFE top layer helps to lower it of the friction coefficient of the anodizing layer. The PTFE layer itself is however, soft and susceptible to wear and thus the problem arises that the PTFE Layer has an insufficient service life.

Um den Friktionskoeffizienten eines Gleitelements zu senken, wird üblicherweise eine Schmiermittelfarbe (lubricating paint) verwendet. In der Praxis enthält die Schmiermittelfarbe ein Polyamidimidharz als Grundmaterial und ein festes Schmiermittel, wie Molybdändisulfid, Graphit und/oder Polytetrafluorethylen (PTFE) als Pigment. In dieser Schmiermittelfarbe dient das Polyamidimidharz als Bindemittel und somit haftet die Schmiermittelfarbe fest an der Anodisierungsschicht des Elements aus Aluminium oder Aluminiumlegierung. Bei dieser Behandlung wird üblicherweise eine mit einem organischen Lösemittel verdünnte Schmiermittelfarbe auf die Anodisierungsschicht auf dem Element aus Aluminium oder Aluminiumlegierung gesprüht und dort gespeichert. Bei diesem Verfahren entsteht das Problem, daß die schädlichen Dämpfe des organischen Lösemittels in die Atmosphäre entweichen. Um dieses Problem aus Gründen des Umweltschutzes zu lösen, besteht der dringende Bedarf an einer neuen Schmierung, bei der kein organisches Lösemittel verwendet wird. In order to reduce the friction coefficient of a sliding element, it is common a lubricating paint is used. In practice, the Lubricant paint a polyamide imide resin as the base material and a solid Lubricants such as molybdenum disulfide, graphite and / or polytetrafluoroethylene (PTFE) as Pigment. In this lubricant color, the polyamideimide resin serves as a binder and thus the lubricant paint adheres firmly to the anodizing layer of the element Aluminum or aluminum alloy. This treatment usually lubricant paint diluted with an organic solvent on the Anodizing layer sprayed on the element made of aluminum or aluminum alloy and there saved. This method creates the problem that the harmful fumes of organic solvent escape into the atmosphere. To solve this problem To solve environmental concerns, there is an urgent need for a new one Lubrication that does not use an organic solvent.

SUMMARY OF THE INVENTION

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens für die Schmierbehandlung eines Elements aus Aluminium oder Aluminiumlegierung, um eine Beschichtung, die eine ausgezeichnete Verschleißfestigkeit, einen verringerten Friktionskoeffizienten und ein sehr gutes Gleitvermögen aufweist, auf der Oberfläche des Elements aus Aluminium oder Aluminiumlegierung auszubilden, und zwar auf kostengünstige Weise und unter geringen Umweltschutzauflagen. The present invention provides a method for lubricating an aluminum or aluminum alloy element to a coating that has excellent wear resistance, a decreased Friction coefficient and very good sliding properties on the surface of the element made of aluminum or aluminum alloy, namely inexpensive and with low environmental protection requirements.

Das genannte Ziel kann durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung erreicht werden. The stated object can be achieved by the method of the present invention become.

Das Verfahren der vorliegenden Erfindung für die Schmierbehandlung eines Elements aus Aluminium oder Aluminiumlegierung umfaßt:
Reinigen der Oberfläche des Elements aus Aluminium oder Aluminiumlegierung;
Durchführen einer Anodisierungsbehandlung der gereinigten Oberfläche des Elements aus Aluminium oder Aluminiumlegierung, um eine verschleißfeste Anodisierungsschicht mit einer Dicke von 3 bis 30 µm auf der Oberfläche des Elements auszubilden; und
Ausbilden eines Schmierfilm-Überzugs, welcher ein Polyesterharz, ein teilchenförmiges Polytetrafluorethylen und keramische Teilchen aufweist und 2 bis 20 µm dick ist, auf der Anodisierungsschicht. The method of the present invention for lubricating an aluminum or aluminum alloy member comprises:
Cleaning the surface of the aluminum or aluminum alloy element;
Performing anodizing treatment on the cleaned surface of the aluminum or aluminum alloy member to form a wear-resistant anodizing layer having a thickness of 3 to 30 µm on the surface of the member; and
Forming a lubricating film coating, which has a polyester resin, a particulate polytetrafluoroethylene and ceramic particles and is 2 to 20 µm thick, on the anodizing layer.

In dem Schmierbehandlungsverfahren der vorliegenden Erfindung für ein Element aus Aluminium oder Aluminiumlegierung wird die Anodisierungsbehandlung vorzugsweise in einem Schwefelsäurebad oder einem Oxalsäurebad bei einer Behandlungstemperatur von 0 bis 30°C und einer Stromdichte von 0,5 bis 4 A/dm² durchgeführt. In the lubrication treatment method of the present invention for an aluminum or aluminum alloy element, the anodization treatment is preferably carried out in a sulfuric acid bath or an oxalic acid bath at a treatment temperature of 0 to 30 ° C and a current density of 0.5 to 4 A / dm ² .

Im Schmierbehandlungsverfahren der vorliegenden Erfindung für ein Element aus Aluminium oder Aluminiumlegierung wird der Schmierfilm-Überzug vorzugsweise dadurch ausgebildet, daß man eine Flüssigkeit, die ein Polyesterharz, Polytetrafluorethylen und keramische Teilchen umfaßt, auf die Anodisierungsschicht aufbringt und dann den aufgebrachten flüssigen Überzug 1 bis 20 Minuten lang bei einer Temperatur von 100 bis 250°C brennt. In the lubrication treatment process of the present invention for one element Aluminum or aluminum alloy, the lubricating film coating is preferred in that a liquid containing a polyester resin, Polytetrafluoroethylene and ceramic particles comprises, applied to the anodizing layer and then the applied liquid coating at a temperature for 1 to 20 minutes burns from 100 to 250 ° C.

Im Schmierbehandlungsverfahren der vorliegenden Erfindung für ein Element aus Aluminium oder Aluminiumlegierung liegen das Polyesterharz (A), das teilchenförmige Polytetrafluorethylen (B) und die keramischen Teilchen (C) im Schmierfilmüberzug vorzugsweise in Massengehalten im Bereich von (A): 30 bis 70 Teilen, (B): 30 bis 70 Teilen und (C): 0,5 bis 5 Teilen vor, jeweils pro 100 Teile von insgesamt (A) + (B) + (C). In the lubrication treatment process of the present invention for one element Aluminum or aluminum alloy are the polyester resin (A), the particulate Polytetrafluoroethylene (B) and the ceramic particles (C) in the lubricating film coating preferably in mass contents in the range from (A): 30 to 70 parts, (B): 30 to 70 Parts and (C): 0.5 to 5 parts before, each per 100 parts of a total of (A) + (B) + (C).

Im Schmierbehandlungsverfahren der vorliegenden Erfindung für ein Element aus Aluminium oder Aluminiumlegierung sind die keramischen Teilchen vorzugsweise Aluminiumoxidteilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,01 bis 0,2 µm. In the lubrication treatment process of the present invention for one element The ceramic particles are preferably aluminum or aluminum alloy Alumina particles with an average particle size of 0.01 to 0.2 µm.

Im Schmierbehandlungsverfahren der vorliegenden Erfindung für ein Element aus Aluminium oder Aluminiumlegierung ist das Element aus Aluminium oder Aluminiumlegierung vorzugsweise ein Gleitelement. In the lubrication treatment process of the present invention for one element Aluminum or aluminum alloy is the element made of aluminum or Aluminum alloy preferably a sliding element.

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS

Die metallischen Elemente, auf die das Verfahren der vorliegenden Erfindung angewendet wird, sind Elemente aus Aluminium bzw. Aluminiumlegierung. The metallic elements to which the method of the present invention relates elements made of aluminum or aluminum alloy are used.

Im Verfahren der vorliegenden Erfindung wird zuerst die Oberfläche des Elements aus Aluminium oder Aluminiumlegierung gereinigt. Der Zweck der Reinigung besteht in der Entfernung von öligen Schmierstoffen (beispielsweise Schneidölen), die während der Herstellung des Elements aus Aluminium oder Aluminiumlegierung auf dessen Oberfläche aufgebracht wurden, sowie von Schmutz auf der Oberfläche des Elements. Es besteht keine Beschränkung für die Art des Reinigungsverfahrens. Aus Umweltschutzgründen sind Reinigungsmaterialien, die organische Lösemittel enthalten, für das Verfahren der vorliegenden Erfindung nicht bevorzugt. Vorzugsweise werden wäßrige Alkali-haltige Reinigungsmittel verwendet. Das Oberflächen-gereinigte Element aus Aluminium oder Aluminiumlegierung wird gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung einem Anodisierungsschritt unterzogen. In the method of the present invention, the surface of the element is first made of aluminum or aluminum alloy. The purpose of cleaning is in the removal of oily lubricants (such as cutting oils) that during the manufacture of the element from aluminum or aluminum alloy on the same Surface were applied, as well as dirt on the surface of the element. There is no limit to the type of cleaning process. Out For environmental reasons, cleaning materials that contain organic solvents are for the Methods of the present invention are not preferred. Aqueous ones are preferred Alkali-containing cleaning agents are used. The surface-cleaned element Aluminum or aluminum alloy is made according to the method of the present Invention subjected to an anodizing step.

Im Verfahren der vorliegenden Erfindung wird die Dicke der Anodisierungsschicht auf 3 bis 30 µm, vorzugsweise 10 bis 20 µm gesteuert. Die Anodisierungsschicht dient dazu, einen darüber liegenden Schmierfilm-Überzug festzuhalten und die Verschleißfestigkeit und den Freßwiderstand des resultierenden schmierbehandelten Elements aus Aluminium oder Aluminiumlegierung zu verbessern. Wenn das Element aus Aluminium oder Aluminiumlegierung einem Gleitvorgang ausgesetzt wird, kann das Gleitelement lokal erheblichem Druck ausgesetzt sein. Die Anodisierungsschicht, die eine druckfeste Schicht darstellt, verhindert den direkten Kontakt des Gleitelements aus Aluminium oder Aluminiumlegierung mit einem Metall, auf dem das Gleitelement gleitet, sowie ein Festfressen des Gleitelements. Wenn die Dicke der Anodisierungsschicht unter 3 µm liegt, zeigt das resultierende schmierbehandelte Element eine unzureichende Verschleißfestigkeit. Wenn die Dicke der Anodisierungsschicht dagegen über 30 µm liegt, sind zwar die Eigenschaften des resultierenden Elements zufriedenstellend, aber die Kosten für die Behandlung sind zu hoch, und daraus entstehen wirtschaftliche Nachteile. In the method of the present invention, the thickness of the Anodization layer controlled to 3 to 30 microns, preferably 10 to 20 microns. The Anodizing layer serves to hold an overlying lubricating film coating and the Wear resistance and seizure resistance of the resulting lubricated Improve elements made of aluminum or aluminum alloy. If the item made of aluminum or aluminum alloy can be subjected to a sliding process the sliding element may be exposed to considerable local pressure. The anodizing layer, which is a pressure-resistant layer, prevents direct contact of the sliding element Made of aluminum or aluminum alloy with a metal on which the sliding element slides, as well as seizing of the sliding element. If the thickness of the Anodization layer is less than 3 microns, the resulting lubricated element shows one insufficient wear resistance. If the thickness of the anodizing layer is over 30 µm, the properties of the resulting element are satisfactory, but the cost of the treatment is too high and it results in economic costs Disadvantage.

Bei der Ausbildung der Anodisierungsschicht im Verfahren der vorliegenden Erfindung kann ein herkömmliches Schwefelsäure- oder Oxal-Anodisierungsbad verwendet werden. Wenn ein Schwefelsäurebad verwendet wird, wird das Anodisierungsverfahren vorzugsweise bei einer Schwefelsäurekonzentration von 10 bis 20 Masse% und bei einer Behandlungstemperatur von 10 bis 20°C bei einer Stromdichte von 0,5 bis 1,5 A/dm² durchgeführt. Wenn ein Oxalsäurebad verwendet wird, wird das Anodisierungsverfahren vorzugsweise bei einer Oxalsäurekonzentration von 2 bis 5 Masse% und einer Behandlungstemperatur von 25 bis 30°C bei einer Stromdichte von 2 bis 3 A/cm² durchgeführt. A conventional sulfuric acid or oxalic anodizing bath can be used in forming the anodizing layer in the process of the present invention. If a sulfuric acid bath is used, the anodization process is preferably carried out at a sulfuric acid concentration of 10 to 20% by mass and at a treatment temperature of 10 to 20 ° C at a current density of 0.5 to 1.5 A / dm ² . When an oxalic acid bath is used, the anodization process is preferably carried out at an oxalic acid concentration of 2 to 5% by mass and a treatment temperature of 25 to 30 ° C at a current density of 2 to 3 A / cm ² .

Im Verfahren der vorliegenden Erfindung wird der Schmierfilm auf der Vorderseite des Elements aus Aluminium oder Aluminiumlegierung ausgebildet. Ein Hauptzweck des Schmierfilms besteht in der Verringerung der Reibung zwischen dem Element aus Aluminium oder Aluminiumlegierung und einem Metall, auf dem das Element aus Aluminium oder Aluminiumlegierung während eines Gleitvorgangs gleitet. Im Verfahren der vorliegenden Erfindung wird die Dicke des Schmierfilms im Bereich von 2 bis 20 µm, vorzugsweise 6 bis 14 µm gesteuert: Wenn die Dicke des Schmierfilms unter 2 µm liegt, zeigt die resultierende Schicht eine unzureichende reibungsvermindernde Wirkung und somit ein unzureichendes Gleitverhalten. Wenn die Dicke des Schmierfilms über 20 µm liegt, ist zwar die reibungsvermindernde Wirkung zufriedenstellend, aber die Beschichtungskosten steigen und dies führt zu wirtschaftlichen Nachteilen. In the method of the present invention, the lubricating film is applied to the Front of the element made of aluminum or aluminum alloy. On The main purpose of the lubricating film is to reduce the friction between the Element made of aluminum or aluminum alloy and a metal on which the element made of aluminum or aluminum alloy glides during a sliding process. in the The method of the present invention, the thickness of the lubricating film is in the range of 2 Controlled to 20 µm, preferably 6 to 14 µm: If the thickness of the lubricating film is below 2 µm, the resulting layer shows an insufficient friction reducing Effect and therefore insufficient gliding behavior. If the thickness of the Lubrication film is over 20 µm, the friction-reducing effect is satisfactory, but the coating costs increase and this leads to economic disadvantages.

Das Material, aus dem der Schmierfilm gebildet wird, umfaßt als Hauptbestandteile ein Polyesterharz, Polytetrafluorethylen und keramische Teilchen, wobei das Polyesterharz als Bindemittel dient, um die anderen Bestandteile zusammenzuhalten und zu binden und um einen starken Überzug zu bilden. Damit der Schmierfilm während des Gleitvorgangs eine hohe mechanische Festigkeit aufweist, enthält der Schmierfilm vorzugsweise ein Polyesterharz mit hoher mechanischer Festigkeit. Wenn das Gleitelement einem Gleitvorgang unterzogen wird, kommt der Schmierfilm außerdem in Kontakt mit einem Schmieröl. Falls das Gleitelement in einem Kompressor für eine Klimaanlage verwendet wird, enthält die Gleitumgebung zusätzlich zum Schmieröl ein Kühlmittel (Fluorkohlenstoff-Verbindungen, Flon). Darum muß der Schmierfilm in diesem Medium stabil sein. Forschungen auf dem Gebiet der Bindemittelharze mit hoher Beständigkeit gegenüber Schmierölen und Fluorkohlenstoff-Verbindungen haben bestätigt, daß Polyesterharze sich für diesen Zweck am besten eignen. Das teilchenförmige Polytetrafluorethylen ist als friktionsminderndes Mittel im Schmierfilm enthalten. The material from which the lubricating film is formed includes as Main components are a polyester resin, polytetrafluoroethylene and ceramic particles, the Polyester resin serves as a binder to hold the other components together and to tie and to form a strong coating. So that the lubricating film during the The lubricating film contains high mechanical strength preferably a polyester resin with high mechanical strength. If that If the sliding element is subjected to a sliding process, the lubricating film also comes in Contact with a lubricating oil. If the sliding element in a compressor for a Air conditioning is used, the sliding environment contains in addition to the lubricating oil Coolant (fluorocarbon compounds, Flon). Therefore the lubricating film in be stable in this medium. Research in the field of binder resins have high resistance to lubricating oils and fluorocarbon compounds confirms that polyester resins are best suited for this purpose. The Particulate polytetrafluoroethylene is used as a friction-reducing agent in the lubricating film contain.

Das teilchenförmige Polytetrafluorethylen weist vorzugsweise eine durchschnittliche Teilchengröße von 0,05 bis 30 µm, stärker bevorzugt von 0,5 bis 5 µm auf. The particulate polytetrafluoroethylene preferably has one average particle size from 0.05 to 30 µm, more preferably from 0.5 to 5 µm.

Weiter werden keramische Teilchen verwendet, um den Freßwiderstand des Schmierfilms zu verbessern. Wenn das schmierbehandelte Gleitelement aus Aluminium oder Aluminiumlegierung, das gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde, sich festfrißt, wird der Schmierfilm zerstört, und dann wird die Anodisierungsschicht von dem Metall, auf dem das Gleitelement gleitet, in einem solchen Umfang zerstört, daß das Element aus Aluminium oder Aluminiumlegierung in trockenen Kontakt mit dem Metall kommt. Somit kann der Freßwiderstand des Gleitelements aus Aluminium oder Aluminiumlegierung insgesamt verbessert werden, wenn der Freßwiderstand des Schmierfilms verbessert wird, und somit kann insgesamt die Standzeit des schmierbehandelten Gleitelements aus Aluminium oder Aluminiumlegierung verbessert werden. Ceramic particles are also used to reduce the seizure resistance of the To improve lubricating film. If the lubricated aluminum sliding element or aluminum alloy made in accordance with the present invention, seizes, the lubricating film is destroyed, and then the anodizing layer destroyed to such an extent by the metal on which the sliding element slides, that the element made of aluminum or aluminum alloy in dry contact with the metal comes. Thus, the seizure resistance of the sliding element made of aluminum or aluminum alloy can be improved overall if the seizure resistance of the Lubricating film is improved, and thus the overall service life of the lubricated aluminum or aluminum alloy sliding element improved become.

Bei einer bevorzugten Art der Ausbildung des Schmierüberzugs gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wird aus Gründen des Umweltschutzes der Schmierfilm aus einem wäßrigen Schmierstoff gebildet. Genauer wird nach der Ausbildung einer Anodisierungsschicht eine wäßrige Behandlungslösung, die ein Polyesterharz, Polytetrafluorethylen-Teilchen und keramische Teilchen in einem wäßrigen Medium enthält, auf der Anodisierungsschicht aufgebracht, und dann wird die resultierende flüssige Schicht aus der wäßrigen Behandlungslösung bei einer Temperatur von 100 bis 250°C, stärker bevorzugt 160 bis 200°C, für 1 bis 20 Minuten, stärker bevorzugt 5 bis 15 Minuten, gebrannt. In a preferred type of formation of the lubricating coating according to the The method of the present invention is used for environmental protection reasons Lubricant film formed from an aqueous lubricant. It becomes more precise after the training an anodizing layer an aqueous treatment solution containing a polyester resin, Polytetrafluoroethylene particles and ceramic particles in an aqueous medium contains, applied to the anodizing layer, and then the resulting liquid layer from the aqueous treatment solution at a temperature of 100 to 250 ° C, more preferably 160 to 200 ° C, for 1 to 20 minutes, more preferably 5 to 15 minutes, burned.

Die Dicke des Schmierfilms kann durch Steuern der aufgebrachten Menge der wäßrigen Behandlungsflüssigkeit gesteuert werden. Wenn die Brenntemperatur unter 100°C liegt, kann die Fertigstellung des Brennvorgangs ungünstig in die Länge gezogen werden. Wenn dagegen die Brenntemperatur über 250°C liegt, wird das Polyesterharz möglicherweise nachteilig beschädigt. Wenn die Brenndauer unter einer Minute liegt, wird der Brennvorgang möglicherweise nicht fertig. Wenn die Brenndauer über 20 Minuten liegt, mag zwar das Brennergebnis zufriedenstellend sein, aber die Rentabilität des Zielprodukts kann sinken. Um die Trocknungswirkung während der Ausbildung des Schmierfilms zu verbessern, kann ein Vorwärmen des anodisierten Gleitelements bei einer Temperatur von 80 bis 120°C wirksam sein. The thickness of the lubricating film can be controlled by controlling the amount of aqueous treatment liquid can be controlled. If the firing temperature is below 100 ° C, the completion of the burning process can be lengthy to be pulled. If, on the other hand, the firing temperature is above 250 ° C, it will Polyester resin may be adversely damaged. If the burn time is below one Minute, the burn process may not finish. If the burn time over 20 minutes, the firing result may be satisfactory, but the The profitability of the target product may decrease. To the drying effect during the To improve the formation of the lubricating film, preheating the anodized Sliding element to be effective at a temperature of 80 to 120 ° C.

Die Mengenverhältnisse der im Schmierfilm enthaltenen Bestandteile zueinander können durch Steuern der Konzentrationen der Bestandteile, die in der wäßrigen Behandlungslösung enthalten sind, gesteuert werden. Im Verfahren der vorliegenden Erfindung liegen das Polyesterharz (A), das teilchenförmige Polytetrafluorethylen (B) und die keramischen Teilchen (C) vorzugsweise in Masseanteilen im Bereich von (A): 30 bis 70 Teilen, vorzugsweise 40 bis 60 Teilen, (B): 30 bis 70 Teilen, vorzugsweise 40 bis 60 Teilen, und (C): 0,5 bis 5 Teilen, vorzugsweise 1 bis 3 Teilen vor, jeweils pro 100 Teile von insgesamt (der Summe von) (A), (B) und (C). The proportions of the components contained in the lubricating film to each other can be controlled by controlling the concentrations of the ingredients in the aqueous Treatment solution are included, controlled. In the process of the present Invention are the polyester resin (A), the particulate polytetrafluoroethylene (B) and the ceramic particles (C) preferably in mass fractions in the range of (A): 30 to 70 parts, preferably 40 to 60 parts, (B): 30 to 70 parts, preferably 40 to 60 parts, and (C): 0.5 to 5 parts, preferably 1 to 3 parts before, each per 100 parts of the total (the sum of) (A), (B) and (C).

Wenn der Gehalt an Polyesterharz (A), bezogen auf (A) + (B) + (C) = 100 Masseteile, unter 30 Masseteilen liegt, ist die Bindungswirkung des Polyesterharzes (A) im Schmierfilm möglicherweise ungenügend und somit wird möglicherweise kein starker Schmierfilm ausgebildet. Wenn andererseits der Gehalt an Polyesterharz (A), pro 100 Teile von insgesamt (A) + (B) + (C), unter 70 Teilen liegt, wird der Gehalt am teilchenförmigen Polytetrafluorethylen (B) zu niedrig, und somit zeigt der resultierende Überzug möglicherweise eine ungenügende Schmierwirkung. When the content of polyester resin (A) based on (A) + (B) + (C) = 100 Parts by weight, less than 30 parts by weight, is the binding effect of the polyester resin (A) in Lubricant film may be insufficient and therefore may not become a strong one Lubricant film formed. On the other hand, if the content of polyester resin (A) per 100 Parts of total (A) + (B) + (C), less than 70 parts, the content on particulate polytetrafluoroethylene (B) too low, and thus the resulting shows Coating may have an insufficient lubricating effect.

Wenn der Gehalt des teilchenförmigen Polytetrafluorethylens unter 30 Teilen pro 100 Teile von insgesamt (A) + (B) + (C) liegt, zeigt der resultierende Überzug möglicherweise eine ungenügende Schmierwirkung. Wenn andererseits der Gehalt an teilchenförmigem Polytetrafluorethylen über 70 Teilen pro 100 Teile von insgesamt (A) + (B) + (C) liegt, enthält der resultierende Schmierfilm eine ungenügende Menge an Polyesterharz, und der resultierende Schmierfilm zeigt möglicherweise eine ungenügende mechanische Festigkeit. Wenn der Gehalt an keramischen Teilchen unter 0,5 Teilen pro 100 Teile von insgesamt (A) + (B) + (C) liegt, ist außerdem möglicherweise der Freßwiderstand des resultierenden Schmierüberzugs ungenügend, und wenn der Gehalt an den keramischen Teilchen über 5 Teilen liegt, ist möglicherweise die Kontinuität des resultierenden Schmierfilms ungenügend, und er zeigt daher möglicherweise eine ungenügende mechanische Festigkeit. If the content of the particulate polytetrafluoroethylene is below 30 parts per The resulting coating shows 100 parts of a total of (A) + (B) + (C) possibly an insufficient lubricating effect. On the other hand, if the content of Particulate polytetrafluoroethylene over 70 parts per 100 parts in total (A) + (B) + (C), the resulting lubricating film contains an insufficient amount Polyester resin, and the resulting lubricating film may show one insufficient mechanical strength. If the content of ceramic particles is less than 0.5 parts per 100 parts of a total of (A) + (B) + (C) may also be Resistance to seizing of the resulting lubricating coating is insufficient, and if the content If the ceramic particles are over 5 parts, the continuity of the resulting lubricating film is insufficient, and therefore may show one insufficient mechanical strength.

Die keramischen Teilchen, die für das Verfahren der vorliegenden Erfindung geeignet sind, werden vorzugsweise ausgewählt aus Aluminiumoxidteilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,01 bis 0,2 µm, stärker bevorzugt 0,05 bis 0,01 µm. Wenn die Teilchengröße unter 0,01 µm liegt, sind die Teilchen zu fein und der resultierende Schmierfilm zeigt möglicherweise einen ungenügenden Freßwiderstand. Wenn andererseits die Teilchengröße über 0,2 µm liegt, agglomerieren die Teilchen möglicherweise leicht miteinander und infolgedessen kann der resultierende Schmierfilm eine ungenügende Kontinuität aufweisen, und es können stellenweise unerwünschte lokale Adhäsionen des Schmierfilms auftreten. The ceramic particles required for the process of the present invention are preferably selected from aluminum oxide particles with a average particle size of 0.01 to 0.2 µm, more preferably 0.05 to 0.01 µm. If the particle size is less than 0.01 µm, the particles are too fine and that resulting lubricating film may show insufficient seizure resistance. On the other hand, if the particle size is over 0.2 µm, the particles agglomerate possibly easily with one another and as a result the resulting can Grease film have insufficient continuity, and it can be patchy undesirable local adhesions of the lubricating film occur.

Die keramischen Teilchen, die für die vorliegende Erfindung geeignet sind, können ausgewählt werden aus Siliciumdioxid, Zirkoniumoxid und/oder Titandioxid. Diese keramischen Teilchen können in Mischung mit Aluminiumoxidteilchen verwendet werden. The ceramic particles suitable for the present invention can be selected from silicon dioxide, zirconium oxide and / or titanium dioxide. These ceramic particles can be mixed with alumina particles be used.

EXAMPLES

Die vorliegende Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert. Es werden auch Vergleichsbeispiele angegeben, um die Vorteile und Wirkungen der vorliegenden Erfindung im Vergleich zu den Vergleichsbeispielen zu verdeutlichen. The following examples illustrate the present invention. It Comparative examples are also given to demonstrate the benefits and effects of present invention in comparison to the comparative examples.

Die Elemente aus Aluminium oder Aluminiumlegierung, die Behandlungsverfahren für diese Elemente, die Messungen der Dicke der Überzüge und die Bewertung der resultierenden Produkte der Beispiele und Vergleichsbeispiele waren wie nachstehend angegeben. The elements of aluminum or aluminum alloy that Treatment procedures for these elements, measurements of the thickness of the coatings and the Evaluation of the resulting products of the examples and comparative examples were as given below.

(1) Starting material

Form und Abmessungen: Platte (40 mm × 40 mm × 1,5 mm (Dicke)) Shape and dimensions: plate (40 mm × 40 mm × 1.5 mm (thickness))

(2) Treatment method

Das Element aus Aluminiumlegierung wird 3 Minuten lang in eine 2%-ige wäßrige Lösung eines Reinigungsmittels (Warenzeichen: FINE CLEANER 315, Hersteller NIHON PARKERIZING K. K.) bei einer Temperatur von 60°C eingetaucht, aus der Reinigungslösung genommen und mit Wasser gespült, um das Element zu reinigen. Das gereinigte Element aus Aluminiumlegierung wurde in sämtlichen Beispielen und Vergleichsbeispielen einer Anodisierungsbehandlung unter den für jedes Beispiel und Vergleichsbeispiel angegebenen Bedingungen unterzogen; das anodisierte Element aus Aluminiumlegierung wird 30 Sekunden lang mit Leitungswasser gespült und 5 Minuten lang bei einer Temperatur von 100°C getrocknet. Die Oberfläche der resultierenden Anodisierungsschicht wurde mit der wäßrigen Schmierflüssigkeit, welche die jeweils in den Beispielen und Vergleichsbeispielen angegebene Zusammensetzung aufweist, überzogen, und zwar durch ein Sprühbeschichtungsverfahren unter Verwendung einer Luftsprühpistole, und der aufgebrachte flüssige Schmierfilm wurde unter den für jedes Beispiel und Vergleichsbeispiel angegebenen Bedingungen getrocknet und gebrannt. The aluminum alloy element is soaked in a 2% for 3 minutes aqueous solution of a cleaning agent (trademark: FINE CLEANER 315, Manufacturer NIHON PARKERIZING K. K.) immersed at a temperature of 60 ° C of the cleaning solution and rinsed with water to clean the element. The cleaned aluminum alloy element was used in all examples and Comparative examples of anodizing treatment among those for each example and Comparative example submitted subjected conditions; the anodized element Aluminum alloy is rinsed with tap water for 30 seconds and 5 minutes dried long at a temperature of 100 ° C. The surface of the resulting Anodizing layer was coated with the aqueous lubricating liquid, which is in each case has the composition specified in the examples and comparative examples, coated by a spray coating method using a Air spray gun, and the applied liquid lubricating film was among those for each Example and comparative example specified conditions dried and fired.

(3) Measurements of coating thickness

Die Dicke jedes Überzugs, der auf dem Element aus Aluminiumlegierung ausgebildet worden war, wurde in µm gemessen. The thickness of each coating that is on the aluminum alloy element had been formed was measured in µm.

(4) Evaluation

Für die Adhäsionsprüfung wurde ein Schmierungs-Prüfgerät (Warenzeichen: TRYVOGUIER HEIDO-14DR, Hersteller SHINTOKAGAKU K. K.) verwendet. For the adhesion test, a lubrication tester (trademark: TRYVOGUIER HEIDO-14DR, manufacturer SHINTOKAGAKU K. K.) used.

Ein Probenstück aus schmierbehandelter Aluminiumlegierung wurde mit einer nicht schmierbehandelten Kugelrolle [speed ball] (SUJ2, Durchmesser: 5 mm) in Kontakt gebracht, und das Probenstück und die Kugel wurden unter einer Last von 10 N und einer Reibgeschwindigkeit von 0,1 m/s bei einer Reibamplitude von 10 mm aneinander gerieben. Das Reiben wurde auf zwei verschiedene Arten durchgeführt, wobei in einer davon die Reibflächen des Probenstücks und der Kugel mit einem Schmieröl (Warenzeichen: ND Oil 8, Hersteller K. K. DENSO) behandelt wurden, und in der anderen kein Schmieröl aufgebracht wurde. Die gesamte Reibstrecke, bis zu der das Probenstück an der Kugel haftete, und der Friktionskoeffizient zwischen dem Probenstück und der Kugel wurden bestimmt und bewertet. Je länger die ermittelte gesamte Reibstrecke, desto besser die Schmierung. Wenn in dem Fall ohne Schmieröl die gesamte Reibstrecke 20 m oder mehr betrug, oder wenn in dem Fall mit Schmieröl die gesamte Reibstrecke 400 m oder mehr betrug, wurde die Schmierung des Probenstücks als zufriedenstellend (gut) bewertet. Außerdem muß der Friktionskoeffizient so niedrig wie möglich sein. Üblicherweise wird der Friktionskoeffizient des Probenstücks mit zufriedenstellend (gut) bewertet. A sample piece of lubricated aluminum alloy was cut with a not lubricated ball roller [speed ball] (SUJ2, diameter: 5 mm) in Contacted, and the sample and the ball were under a load of 10 N and a friction speed of 0.1 m / s with a friction amplitude of 10 mm to each other rubbed. The rubbing was carried out in two different ways, one in including the friction surfaces of the sample and the ball with a lubricating oil (Trademark: ND Oil 8, manufacturer K. K. DENSO) were treated, and none in the other Lubricating oil was applied. The total friction distance up to which the sample is attached the ball stuck, and the friction coefficient between the specimen and the Bullets were determined and evaluated. The longer the determined total friction distance, the better the lubrication. If in the case without lubricating oil the whole Friction distance was 20 m or more, or if in the case with lubricating oil the entire Friction distance was 400 m or more, the lubrication of the specimen was considered satisfactory (good) rating. In addition, the friction coefficient must be as low as possible his. Usually the friction coefficient of the sample is included satisfactory (good) rating.

(b) Seizure test

Für die Festfressungs-Prüfung wurde ein Friktions- und Abriebs-Prüfgerät (Modell: EFM-III-D, Hersteller TOYO BALDWIN) verwendet. A friction and abrasion tester was used for the seizure test (Model: EFM-III-D, manufacturer TOYO BALDWIN) used.

Ein behandeltes Probenstück wurde für den Test in Kontakt mit einem unbehandelten Aluminiumkranz (ADC10, Innendurchmesser: 23 mm, Außendurchmesser: 25 mm) gebracht, die Gleitflächen des Probenstücks und des Kranzes wurden mit einem Schmieröl beschichtet; und dann wurden das Probenstück und der Kranz unter einer Last von 50 N bei einer Reibgeschwindigkeit von 2 m/Sekunde aneinander gerieben. Die Last wurde nach jeweils 2 Minuten um 50 N erhöht, und die Last, unter der ein Festfressen des Probenstücks an dem Kranz auftrat, wurde bestimmt. Je höher die Last, bei der ein Festfressen auftritt, desto höher der Freßwiderstand des Probenstücks. A treated specimen was in contact with a for the test untreated aluminum rim (ADC10, inside diameter: 23 mm, outside diameter: 25 mm), the sliding surfaces of the specimen and the rim were covered with a Lubricating oil coated; and then the specimen and the wreath were under one Load of 50 N rubbed together at a rubbing speed of 2 m / second. The load was increased by 50 N every 2 minutes, and the load under the one The sample was seized on the rim was determined. The higher the load, at which seizure occurs, the higher the seizure resistance of the sample.

Wenn die Last, bei der ein Festfressen auftritt, 800 N oder mehr betrug, wurde der Freßwiderstand des Probenstücks mit zufriedenstellend (gut) bewertet. When the seizure load was 800 N or more, the Seizure resistance of the specimen was rated as satisfactory (good).

EXAMPLE 1

Die oben genannte Aluminiumlegierung für ein Gleitelement wurde den folgenden Verfahren unter den nachstehend angegebenen Bedingungen unterzogen. Bedingungen für die Ausbildung einer Anodisierungsschicht Behandlungsbad: Schwefelsäure 18 Masse%
Behandlungstemperatur: 15°C
Stromdichte: 1 A/dm²
Behandlungsdauer: 60 Minuten
Dicke der Beschichtung: 20 µm The above aluminum alloy for a sliding member was subjected to the following procedures under the conditions shown below. Conditions for the formation of an anodizing layer Treatment bath : sulfuric acid 18 mass%
Treatment temperature: 15 ° C
Current density: 1 A / dm ²
Treatment duration: 60 minutes
Coating thickness: 20 µm

Conditions for the formation of a lubricating film composition

Polyesterharz: 50 Masse% Polyester resin: 50% by mass

Teilchenförmiges PTFE: 48 Masse% Particulate PTFE: 48 mass%

Keramische Teilchen: 2 Masse% Ceramic particles: 2 mass%

(Aluminiumoxidteilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,1 µm) (Alumina particles with an average particle size of 0.1 µm)

Brenntemperatur: 180°C Firing temperature: 180 ° C

Brenndauer: 10 Minuten Burning time: 10 minutes

Dicke der Beschichtung: 10 µm Coating thickness: 10 µm

Die Testergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. The test results are shown in Table 1.

EXAMPLE 2

Das Material aus Aluminiumlegierung für ein Gleitelement wurde den folgenden Verfahren unter den nachstehend angegebenen Bedingungen unterzogen: Bedingungen für die Ausbildung einer Anodisierungsschicht Behandlungsbad: Schwefelsäure 18 Masse%
Behandlungstemperatur: 15°C
Stromdichte: 1 A/dm²
Behandlungsdauer: 75 Minuten
Dicke der Beschichtung: 25 µm The aluminum alloy material for a sliding member was subjected to the following procedures under the following conditions: Conditions for forming an anodizing layer Treatment bath : sulfuric acid 18 mass%
Treatment temperature: 15 ° C
Current density: 1 A / dm ²
Treatment duration: 75 minutes
Coating thickness: 25 µm

Conditions for the formation of a lubricating film composition

Polyesterharz: 30 Masse% Polyester resin: 30% by mass

Teilchenförmiges PTFE: 66 Masse% Particulate PTFE: 66 mass%

Keramische Teilchen: 4 Masse% (Aluminiumoxidteilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,04 µm) Ceramic particles: 4 mass% (Alumina particles with an average particle size of 0.04 µm)

Brenntemperatur: 220°C Firing temperature: 220 ° C

Brenndauer: 5 Minuten Burn time: 5 minutes

Dicke der Beschichtung: 6 µm Coating thickness: 6 µm

EXAMPLE 3

Die Aluminiumlegierung für ein Gleitelement wurde den folgenden Verfahren unter den nachstehend angegebenen Bedingungen unterzogen: Bedingungen für die Ausbildung einer Anodisierungsschicht Behandlungsbad: Oxalsäure 4 Masse%
Behandlungstemperatur: 28°C
Stromdichte: 2,5 A/dm²
Behandlungsdauer: 40 Minuten
Dicke der Beschichtung: 5 µm The aluminum alloy for a sliding member was subjected to the following procedures under the following conditions: Conditions for forming an anodizing layer Treatment bath : oxalic acid 4 mass%
Treatment temperature: 28 ° C
Current density: 2.5 A / dm ²
Treatment duration: 40 minutes
Coating thickness: 5 µm

Conditions for the formation of a lubricating film composition

Polyesterharz: 68 Masse% Polyester resin: 68% by mass

Teilchenförmiges PTFE: 30 Masse% Particulate PTFE: 30% by mass

Keramische Teilchen: 2 Masse% (Aluminiumoxidteilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,05 µm) Ceramic particles: 2 mass% (Alumina particles with an average particle size of 0.05 µm)

Brenntemperatur: 240°C Firing temperature: 240 ° C

Brenndauer: 3 Minuten Burn time: 3 minutes

Dicke der Beschichtung: 20 µm Coating thickness: 20 µm

EXAMPLE 4

Die Aluminiumlegierung für ein Gleitelement wurde den folgenden Verfahren unter den nachstehend angegebenen Bedingungen unterzogen: Bedingungen für die Ausbildung einer Anodisierungsschicht Behandlungsbad: Oxalsäure 4 Masse%
Behandlungstemperatur: 28°C
Stromdichte: 2,5 A/dm²
Behandlungsdauer: 80 Minuten
Dicke der Beschichtung: 10 µm The aluminum alloy for a sliding member was subjected to the following procedures under the following conditions: Conditions for forming an anodizing layer Treatment bath : oxalic acid 4 mass%
Treatment temperature: 28 ° C
Current density: 2.5 A / dm ²
Treatment duration: 80 minutes
Coating thickness: 10 µm

Conditions for the formation of a lubricating film composition

Polyesterharz: 35 Masse% Polyester resin: 35% by mass

Teilchenförmiges PTFE: 63 Masse% Particulate PTFE: 63 mass%

Brenntemperatur: 150°C Firing temperature: 150 ° C

Brenndauer: 15 Minuten Burning time: 15 minutes

Dicke der Beschichtung: 15 µm Coating thickness: 15 µm

Example 5

Die Aluminiumlegierung für ein Gleitelement wurde den folgenden Verfahren unter den nachstehend angegebenen Bedingungen unterzogen: Bedingungen für die Ausbildung einer Anodisierungsschicht Behandlungsbad: Schwefelsäure 18 Masse%
Behandlungstemperatur: 15°C
Stromdichte: 1 A/dm²
Behandlungsdauer: 60 Minuten
Dicke der Beschichtung: 20 µm The aluminum alloy for a sliding member was subjected to the following procedures under the following conditions: Conditions for forming an anodizing layer Treatment bath : sulfuric acid 18 mass%
Treatment temperature: 15 ° C
Current density: 1 A / dm ²
Treatment duration: 60 minutes
Coating thickness: 20 µm

Conditions for the formation of a lubricating film composition

Polyesterharz: 40 Masse% Polyester resin: 40% by mass

Teilchenförmiges PTFE: 59 Masse% Particulate PTFE: 59 mass%

Keramische Teilchen: 1 Masse% (Aluminiumoxidteilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,15 µm) Ceramic particles: 1 mass% (Alumina particles with an average particle size of 0.15 µm)

Brenntemperatur: 200°C Firing temperature: 200 ° C

Brenndauer: 5 Minuten Burn time: 5 minutes

Dicke der Beschichtung: 10 µm Coating thickness: 10 µm

Comparative Example 1

Die Aluminiumlegierung für ein Gleitelement wurde nur dem Reinigungsverfahren unterzogen. Es wurden keine Anodisierungsbehandlung und keine Schmierbehandlung des gereinigten Elements durchgeführt. The aluminum alloy for a sliding element was just that Subjected to cleaning procedures. There was no anodizing treatment and none Lubrication treatment of the cleaned element carried out.

Comparative Example 2

Die Aluminiumlegierung für ein Gleitelement wurde einer Anodisierungsbehandlung unter den folgenden Bedingungen unterzogen, und es wurde keine Behandlung zur Bildung eines Schmierfilms durchgeführt. Bedingungen für die Ausbildung einer Anodisierungsschicht Behandlungsbad: Schwefelsäure 18 Masse%
Behandlungstemperatur: 15°C
Stromdichte: 1 A/dm²
Behandlungsdauer: 30 Minuten
Dicke der Beschichtung: 10 µm The aluminum alloy for a sliding member was subjected to anodizing treatment under the following conditions and no treatment to form a lubricating film was carried out. Conditions for the formation of an anodizing layer Treatment bath : sulfuric acid 18 mass%
Treatment temperature: 15 ° C
Current density: 1 A / dm ²
Treatment duration: 30 minutes
Coating thickness: 10 µm

Conditions for the formation of a lubricating film

Diese Behandlung wurde nicht durchgeführt. This treatment has not been carried out.

Comparative Example 3

Eine Aluminiumlegierung für ein Gleitelement wurde direkt einer Schmierbehandlung unter den nachstehend angegebenen Bedingungen unterzogen. Es wurde keine Anodisierungsbehandlung des Elements durchgeführt. An aluminum alloy for a sliding element became one Lubricated under the conditions specified below. It didn't Anodizing treatment of the element performed.

Conditions for the formation of an anodization layer

Conditions for the formation of a lubricating film composition

Polyesterharz: 50 Masse% Polyester resin: 50% by mass

Teilchenförmiges PTFE: 48 Masse% Particulate PTFE: 48 mass%

Brenntemperatur: 180°C Firing temperature: 180 ° C

Brenndauer: 5 Minuten Burn time: 5 minutes

Dicke der Beschichtung: 10 µm Coating thickness: 10 µm

Comparative Example 4

Die Aluminiumlegierung für ein Gleitelement wurde einer Verzinnung unter den nachstehend angegebenen Bedingungen unterzogen. Verzinnungs-Bedingungen Behandlungsbad: Alkali-substituiertes Verzinnungsbad
Behandlungstemperatur: 60°C
Behandlungsdauer: 4 Minuten
Dicke der Beschichtung: 1 µm The aluminum alloy for a sliding member was subjected to tinning under the conditions shown below. Tinning conditions Treatment bath : Alkali-substituted tinning bath
Treatment temperature: 60 ° C
Treatment duration: 4 minutes
Coating thickness: 1 µm

Die Testergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1

The test results are shown in Table 1. Table 1

Aus Tabelle 1 geht klar hervor, daß in den Beispielen 1 bis 5 gemäß dem Behandlungsverfahren der vorliegenden Erfindung das schmierbehandeltes Element aus Aluminiumlegierung mit einem ausgezeichneten Adhäsions- und Festfreß-Widerstand auf einfache und unkomplizierte Weise erzeugt worden war. Das Produkt des Vergleichsbeispiels 1, bei dem nur eine Reinigung durchgeführt worden war, zeigte dagegen extrem schlechte Eigenschaften. Das Produkt des Vergleichsbeispiels 2, das keinen Schmierfilm aufwies, zeigte einen sehr schlechten Adhäsionswiderstand. Das Produkt von Vergleichsbeispiel 3, das keine Anodisierungsschicht aufwies, zeigte ebenfalls einen schlechten Freßwiderstand. Das verzinnte Produkt des Vergleichsbeispiels 4 war in seinem Adhäsionswiderstand und Friktionskoeffizienten ungenügend. From Table 1 it is clear that in Examples 1 to 5 according to the Treatment method of the present invention from the lubricated element Aluminum alloy with excellent adhesion and seizure resistance simple and uncomplicated way. The product of the Comparative example 1, in which only cleaning had been carried out, showed extremely bad properties. The product of Comparative Example 2, which is none Showed a very poor adhesion resistance. The product of Comparative Example 3, which had no anodizing layer, also showed bad feeding resistance. The tinned product of Comparative Example 4 was insufficient in its adhesion resistance and friction coefficient.

Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ermöglicht die Ausbildung eines Verbundüberzugs, der eine Anodisierungsschicht und einen Schmierfilm umfaßt und der einen ausgezeichneten Adhäsions- und Freßwiderstand zeigt, auf einem Gleitelement aus Aluminium oder Aluminiumlegierung, und zwar anhand eines einfachen und unkomplizierten Verfahrens innerhalb kurzer Zeit und zu geringen Kosten. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ist außerdem sehr umweltfreundlich. The method of the present invention enables the formation of a Composite coating comprising an anodizing layer and a lubricating film and the shows excellent adhesion and seizure resistance on a sliding element Made of aluminum or aluminum alloy, using a simple and uncomplicated procedure within a short time and at low cost. The procedure the present invention is also very environmentally friendly.

Claims

1. A method of lubricating an aluminum or aluminum alloy member comprising:
Cleaning the surface of the aluminum or aluminum alloy element;
Performing anodizing treatment on the cleaned surface of the aluminum or aluminum alloy element to form an anodizing layer with a thickness of 3 to 30 µm on the wear-resistant surface of the element; and
Forming a lubricating film coating comprising a polyester resin, a particulate polytetrafluoroethylene and ceramic particles and which is 2 to 20 µm thick on the anodizing layer.

2. The lubrication treatment method for an aluminum or aluminum alloy element according to claim 1, wherein the anodization treatment is carried out in a sulfuric acid bath or an oxalic acid bath at a treatment temperature of 0 to 30 ° C and a current density of 0.5 to 4 A / dm ² .

3. Lubrication process for an aluminum or aluminum element The aluminum alloy of claim 1, wherein the lubricating film coating is applied a coating liquid which is a polyester resin, a particulate Includes polyethylene and ceramic particles on the anodizing layer is formed, and the applied liquid coating layer then at a Temperature of 100 to 250 ° C for 1 to 20 minutes.

4. Lubrication treatment process for an element made of aluminum or The aluminum alloy according to claim 1, wherein the polyester resin (A) is the particulate Polytetrafluoroethylene (B) and the ceramic particles (C) in the lubricating film Coating in mass contents is present in the following ranges: (A): 30 to 70 parts, (B): 30 to 70 parts and (C): 0.5 to 5 parts, each for 100 parts of the total (A) + (B) + (C).

5. Lubrication treatment method for an element made of aluminum or The aluminum alloy of claim 1, wherein the ceramic particles Alumina particles with an average particle size of 0.01 to 0.2 microns.

6. Lubrication treatment process for an element made of aluminum or Aluminum oxide according to claim 1, wherein the element made of aluminum or Aluminum alloy is a sliding element.