DE112010005433T5

DE112010005433T5 - Gleitelement und Verfahren zur Herstellung desselben

Info

Publication number: DE112010005433T5
Application number: DE112010005433T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Yoshimura; Makoto Shito; Hiroichi Matsuhisa
Original assignee: Daido Metal Co Ltd
Current assignee: Daido Metal Co Ltd
Priority date: 2010-03-30
Filing date: 2010-08-05
Publication date: 2013-03-28
Also published as: WO2011121808A1; GB2492519B; GB2492519A; US20130023451A1; JP5571430B2; JP2011208736A; GB201219372D0; KR20120138817A; CN102869892A; US20150175922A1; KR101462409B1; CN102869892B; US9506004B2

Abstract

Ein Gleitelement, das mit einer Basis, einer imprägnierten bzw. beschichteten Schicht und einer Harzschicht versehen ist. Die Basis ist aus Metall oder Keramik hergestellt. Die beschichtete Schicht ist auf einem Oberflächenabschnitt einer Gleitseite der Basis durch Ausbilden einer Ausnehmung auf der Basis festgelegt. Die Harzschicht beschichtet die beschichtete Schicht, um so eine Gleitseitenoberfläche der Basis zu bedecken.

Description

TECHNISCHER BEREICH
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gleitelement, welches mit einer Harzschicht versehen ist, und auf ein Verfahren zur Herstellung desselben.
HINTERGRUND
Einige Gleitelemente sind mit einer Harzschicht versehen, welche als Gleitabschnitt dient. Die Harzschicht wird typischerweise aus PEEK (Polyetheretherketon) hergestellt, welches besondere Gleiteigenschaften wie Fressbeständigkeit, Verschleißbeständigkeit und mechanische Festigkeit bietet.
Das Harz, welches die Harzschicht bildet, bildet nicht einfach eine chemische Verbindung mit Metall, welches ein unterschiedlicher Materialtyp ist. Somit kann, wenn die Harzschicht direkt auf eine als Tragschicht dienende Metallbasis aufgetragen wird, die Harzschicht sich leicht von der Basis ablösen. Soweit dies der Fall ist, lehrt Patentdokument 1 eine poröse gesinterte Schicht bereitzustellen, die durch Sintern von Bleibronzepulver erhalten wird, auf der Basis und Imprägnieren bzw. Aufschichten eines Teils der Harzschicht in die poröse gesinterte Schicht. Das Patentdokument 1, das heißt JP H08-210357 A , lehrt, dass die Harzschicht auf der Basis durch die poröse gesinterte Schicht durch eine Verankerungswirkung befestigt wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
ZU ÜBERWINDENDE PROBLEME
Von einer Perspektive des Verbindens betrachtet sind mögliche Kombinationen zwischen unterschiedlichen Typen von Basismaterialien, wie Metallstützelemente und unterschiedliche Typen von porösen gesinterten Schichtmaterialien allgemein begrenzt. Somit müssen, wenn es erwünscht ist, die Art von Metallstütze in Abhängigkeit von der Anwendung zu ändern, die Art der zugehörigen bzw. passenden porösen gesinterten Schicht ebenfalls geändert werden. Eine Änderung des Typs der porösen gesinterten Schicht wird eine Änderung der Sinterbedingungen, wie die Sintertemperatur, erforderlich machen.
Jedoch sind Einrichtungen zur Herstellung der porösen gesinterten Schicht im Allgemeinen dahingehend konstruiert, die Sinterbedingungen zu erfüllen. Es ist daher beispielsweise schwierig, die Sintertemperatur zu ändern. Wenn es erwünscht ist, die Sinterbedingungen, wie die Sintertemperatur, zu ändern, müssen neue Einrichtungen bereitgestellt werden, welche die neuen Sinterbedingungen erfüllen.
Die vorliegende Erfindung basiert auf dem zuvor beschriebenen Hintergrund und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gleitelement bereitzustellen, in welchem die Harzschicht leicht auf der Basis ausgebildet werden kann und in welchem die Harzschicht sich nicht leicht von der Basis ablöst, und ein Verfahren zur Herstellung desselben.
MITTEL ZUR ÜBERWINDUNG DES PROBLEMS
Die Erfinder haben sorgfältige Experimente wiederholt, welche sich auf die Verbindungsgestaltung der Basis und der Harzschicht fokussieren. Als ein Ergebnis waren die Erfinder in der Lage, die Harzschicht direkt auf der Basis vorzusehen, ohne das Vorsehen der porösen gesinterten Schicht, indem die Oberfläche der Basis bearbeitet wurde. Somit wurde verifiziert, dass es tatsächlich möglich ist, ein Gleitelement zu erhalten, in welchem die Harzschicht leicht auf der Basis vorgesehen werden kann, und in welchem die vorgesehene Harzschicht sich nicht leicht von der Basis löst.
Auf der Grundlage der vorstehenden Erkenntnisse haben die Erfinder die folgenden Erfindungen erdacht.
In der Erfindung gemäß Anspruch 1 enthält ein Gleitelement eine Basis, die aus Metall oder Keramik hergestellt ist, eine imprägnierte bzw. beschichtete Schicht, die auf einem Oberflächenabschnitt einer Gleitseite der Basis durch Ausbilden einer Ausnehmung auf der Basis festgelegt bzw. befestigt ist und eine Harzschicht, die die beschichtete Schicht beschichtet und abdeckt.
1 ist eine Querschnittsansicht von einem Ausführungsbeispiel des Gleitelements gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Gleitelement 11, das in 1 gezeigt ist, enthält eine Basis 12, eine imprägnierte bzw. beschichtete Schicht 13 und eine Harzschicht 14. Die Oberfläche der Harzschicht 14, die sich auf der gegenüberliegenden Seite der Basis 12 befindet, dient als Gleitoberfläche 14a des Gleitelements 11. Ferner ist die Oberfläche der Basis 12, die sich auf der Seite der Harzschicht 14 befindet, das heißt, die Oberfläche der später beschriebenen beschichteten Schicht 13, die sich auf der Seite der Harzschicht 14 befindet, als Oberfläche 12a dargestellt.
Die transversale Querschnittsansicht, die entlang der Oberfläche 12a genommen ist, ist in 2 gezeigt. Die Abschnitte, in welchen die planaren Oberflächen der Basis 12 auf der Höhe der Oberfläche 12a vorliegen, sind als ”Absätze” in den Zeichnungen dargestellt. Zum Beispiel sind in 1 und 2 und 6 die Absätze als ”L” gekennzeichnet.
Die vorstehend beschriebene ”Basis” bezeichnet eine Struktur zur Bereitstellung der Harzschicht 14, wobei ein Beispiel hierzu eine Metallunterschicht ist. Die Basis 12 ist aus metallischem Material wie Eisen und Kupfer oder keramischem Material hergestellt, welches zu einer von der Harzschicht 14 unterschiedlichen Materialkategorie gehört.
Der oben genannte ”Oberflächenabschnitt der Basis” bezeichnet den Bereich, welcher sich innerhalb einer vorbestimmten Tiefe von der Oberfläche 12a der Basis 12 befindet. Der Oberflächenabschnitt ist als 12b in 1 bezeichnet. Ferner bezeichnet die ”vorbestimmte Tiefe” die Tiefe der später beschriebenen Ausnehmung 15 oder eine gegebene Tiefe, welche gleich oder größer als die Tiefe der Ausnehmung 15 ist.
Die beschichtete Schicht 13 ist durch Ausbilden der Ausnehmung 15 auf der Oberfläche 12b der Basis 12 festgelegt bzw. befestigt. Die Ausnehmung 15 kann verschiedene Formen annehmen, wie eine lineare Nut, gekrümmte Nut oder eine Öffnung. 2 stellt beispielhaft Ausnehmungen 15 dar, welche durch eine Mehrzahl von linearen Nuten 15a ausgebildet sind, die in einer Matrix angeordnet sind. Obwohl dies nicht gezeigt ist, können, im Falle, dass die Ausnehmung 15 durch eine Öffnung ausgebildet ist, eine oder mehrere Ausnehmungen 15 pro Gleitelement ausgebildet sein, und im Falle, dass zwei oder mehr Öffnungen ausgebildet sind, können die Öffnungen innerhalb des Oberflächenabschnitts 12b untereinander verbunden sein.
Mit Blick auf die Ausnehmung 15 kann der Bereich der Öffnung 15b der Oberfläche 12a dahingehend gestaltet sein, größer oder kleiner als der Oberflächenbereich der Öffnung 15c innerhalb der Basis 12 zu sein, wie in 1 gezeigt ist.
Die Ausnehmung 15 wird vorzugsweise durch das später beschriebene maschinelle Bearbeiten ausgebildet.
Die Harzschicht 14 ist auf der imprägnierten bzw. beschichteten Schicht 13 durch Imprägnieren und Beschichten der beschichteten Schicht 13 bereitgestellt, mit anderen Worten durch Imprägnieren bzw. Beschichten und Bedecken der Basis 12 mit einem Harzmaterial. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Abschnitt der Harzschicht 14 in die Ausnehmung 15 der beschichteten Schicht 13 gefüllt. Somit wird die Harzschicht 14 auf der Oberseite der beschichteten Schicht 13 durch eine Verankerungswirkung gehalten. Demgemäß kann die Harzschicht 14 direkt auf der Basis 12 ohne Bereitstellen der porösen gesinterten Schicht über der Basis, wie es in herkömmlichen Bauformen der Fall war, vorgesehen werden. Die Harzschicht 14 kann somit einfach auf der Basis 12 vorgesehen werden. Ferner wird, da die Harzschicht 14 auf der beschichteten Schicht 13 durch Verankerungswirkung gehalten wird, die Harzschicht 14 sich nicht leicht von der Basis 12 ablösen.
Ferner kann, da das Gleitelement 11 frei von einer porösen gesinterten Schicht ist, eine Verbindungskraft zwischen der Basis 12 und der Harzschicht 14 kontrolliert bzw. gesteuert werden. Im Gegensatz dazu wird eine poröse gesinterte Schicht durch Sintern eines Pulvermaterials in einem porösen Zustand erhalten und somit ist es schwierig, das Ausmaß von Ausnehmungsausbildung, mit anderen Worten die Porosität, welche die Verbindungskraft beeinflusst zu kontrollieren. Es ist daher schwierig, die Verbindungskraft zwischen der Basis, die in den herkömmlichen Bauformen aus einer porösen gesinterten Schicht und der Harzschicht hergestellt ist, zu kontrollieren.
Das Harz, welches die Harzschicht 14 bildet, umfasst vorzugsweise Polyetheretherketon, Polyphenylensulfid und Polyamid, dies beispielsweise, welche hervorragende Gleiteigenschaften, wie Fressbeständigkeit, Verschleißbeständigkeit und mechanische Festigkeit des Gleitelements, zeigen. Diese Materialien können ferner dahingehend ausgestaltet werden, Fasern, wie Kaliumtitanat-Whisker und Carbon-Whisker, und Festschmierstoffe, wie Polytetrafluorethylen und Molybdänsulfid, zu enthalten.
Die imprägnierte bzw. beschichtete Schicht 13 und die Harzschicht 14 können auf beiden Seiten der Basis 12 vorgesehen sein.
In dem Gleitelement gemäß Anspruch 2 der vorliegenden Erfindung ist die Ausnehmung durch maschinelle Bearbeitung ausgebildet.
Die Ausnehmung 15, die in 1 gezeigt ist, wird vorzugsweise durch maschinelle Bearbeitung, wie Laserbearbeitung und Elektroentlade-Drahtschneidebearbeitung bzw. elektroerosive Drahtscheidebearbeitung, die durch eine maschinelle Bearbeitungsanlage ausgeführt wird, ausgebildet, die zur maschinellen Be- bzw. Verarbeitung von Ausnehmungen in der Lage ist. Es ist im Vergleich zum Ätzen einfacher, den Ort und die Form der Ausnehmung 15 durch maschinelle Bearbeitung zu kontrollieren.
Das Gleitelement gemäß Anspruch 3 wird durch einen Relationsausdruck repräsentiert: Y = a × x + b(0,45 ≤ a ≤ 1,00, –5,00 ≤ b ≤ 5,00) wobei p eine Öffnungsfläche der Ausnehmung repräsentiert, q eine Fläche einer gleitseitigen Oberfläche bzw. Gleitseitenoberfläche der beschichteten Schicht repräsentiert, x ein Öffnungsflächenverhältnis p/q der Ausnehmung repräsentiert, und Y eine Verbindungskraft zwischen der Basis und der Harzschicht repräsentiert.
Die vorstehend beschriebene ”Öffnungsfläche p der Ausnehmung” bezeichnet die Fläche einer Öffnung 15b der Ausnehmung 15, die sich auf der Oberfläche 12a der Basis 12 (der beschichteten Schicht 13), die in 1 gezeigt ist, befindet, mit anderen Worten die Gesamtfläche der Öffnungen, welche durch Nuten 15a in dem in 2 gezeigten Beispiel konfiguriert bzw. gebildet ist.
Die vorstehend beschriebene ”Fläche q einer Gleitseitenoberfläche der beschichteten Schicht” bezeichnet die Fläche der gleitseitigen (Harzschicht 14-seitigen) Oberfläche der beschichteten Schicht 13, mit anderen Worten die Oberfläche 12a, und somit ist die Öffnungsfläche p der Ausnehmung 15 ein Abschnitt bzw. Teil der Fläche q. Anders dargestellt, ist die ”Fläche q einer Gleitseitenoberfläche der beschichteten Schicht” die Summe der Fläche von jedem Absatz und der Fläche der Öffnungsfläche p von jeder Ausnehmung 15.
Das vorstehend beschriebene ”Öffnungsflächenverhältnis x der Ausnehmung” bezeichnet das Verhältnis, das die ”Öffnungsfläche p der Ausnehmung” in der ”Fläche q einer Gleitseitenoberfläche bzw. gleitseitigen Oberfläche der beschichteten Schicht” belegt.
Zum Beispiel beträgt das ”Öffnungsflächenverhältnis x der Ausnehmung” 60% durch die Gleichung: Öffnungsflächenverhältnis x = (60/100) × 100, wenn beispielsweise die Fläche q der Oberfläche 12a in der Gleitseite der beschichteten Schicht 13 (Fläche der Oberfläche 12a vor der Ausbildung der Ausnehmung 15) 100 mm² ist und wenn die Ausnehmung 15 mit einer Öffnungsfläche von 60 mm² innerhalb dieser Fläche q ausgebildet ist.
Die vorstehend beschriebene ”Verbindungskraft y zwischen der Basis und der Harzschicht” bezeichnet insbesondere die Scherfestigkeit, welche benötigt wird, wenn die Basis 12 und die Harzschicht 14 in entgegengesetzte Richtung parallel zur Oberfläche 12a gezogen werden.
Die Erfinder haben durch sorgfältige Experimente das Verhältnis zwischen dem Öffnungsflächenverhältnis x der Ausnehmung 15 und der Verbindungskraft y zwischen der Basis 12 und der Harzschicht 14 gefunden. Das Verhältnis zwischen dem Öffnungsflächenverhältnis x und der Verbindungskraft y und Bereichen x und y des Gleitelements 11, angegeben in Anspruch 3 der vorliegenden Erfindung, ist in 3 dargestellt.
Linie α, die in 3 gezeigt ist, zeigt die Relation zwischen dem Öffnungsflächenverhältnis x des Gleitelements 11 des vorliegenden Ausführungsbeispiels und der Verbindungskraft, das heißt, die Scherspannung y, welche in dem Schertest erhalten wird. Wie in 3 gezeigt ist, ist die Verbindungskraft y proportional zum Öffnungsflächenverhältnis x und kann durch ”y = a × x + b” repräsentiert werden, wobei 0,45 ≤ a ≤ 1,00 und –5,00 ≤ b ≤ 5,00. Die Linie α wurde aus Testergebnissen erhalten und wird durch y = 0,6 × x – 1,58 repräsentiert. Ferner wird die Linie β durch y = x + 5 repräsentiert und die Linie y durch y = 0,45 × x – 5 repräsentiert. 3 zeigt ferner beispielhaft die Scherspannung von einem BEISPIEL (aufgetragen in Diagonalen bzw. Rauten: 0), welches hinsichtlich der Konfiguration gleich dem Gleitelement 11 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist, und die Scherspannung einer porösen gesinterten Vergleichsprobe, welche die herkömmliche Konfiguration repräsentiert (aufgetragen in Quadraten: ☐).
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erhält das Gleitelement 11 eine Verbindungskraft (Scherspannung), welche gleich oder größer als die der porösen gesinterten Probe ist, wenn das Öffnungsflächenverhältnis x des Gleitelements 11 im Wesentlichen gleich (dem) der porösen gesinterten Probe ist. Ferner kann durch Kontrolle der Öffnungsfläche p der Ausnehmung 15 dahingehend, dass ”y = a × x + b”, wobei 0,45 ≤ a ≤ 1,00 und –5,00 ≤ b ≤ 5,00” wahr ist, ein Gleitelement 11 mit der gewünschten Verbindungskraft einfach erhalten werden.
Es ist zu bemerken, dass a in Abhängigkeit primär von den Inhaltsstoffen der Harzschicht 14 variiert. Ferner enthalten a und b Variationen bzw. Abweichungen, die aus Messabweichungen resultieren.
Wie aus dem vorstehenden verstanden werden kann, erhöht sich die Verbindungskraft y mit Erhöhung des Öffnungsflächenverhältnisses x. Theoretisch wird die Verbindungskraft y maximiert, wenn das Öffnungsflächenverhältnis × 100% ist. Jedoch ist die Essenz des vorliegenden Ausführungsbeispiels die Verbindung der Basis 12 mit der Harzschicht 14 und somit wird die maximale Verbindungskraft die Scherspannung der Basis 12 zu berücksichtigen haben. Das heißt, die maximale Bindungskraft wird durch Multiplizieren der für die Basis spezifischen Scherspannung mit (100 – x0)/100 erhalten, wenn das maximale Öffnungsflächenverhältnis zum Zeitpunkt des Bruchs durch x0 repräsentiert wird. Das ”maximale Öffnungsflächenverhältnis zum Zeitpunkt des Bruchs” ist als das maximale Öffnungsflächenverhältnis definiert, welches gemessen wird, wenn das Gleitelement 11 bricht, wenn Kraft, welche das Gleitelement 11 bricht (schert) an das Gleitelement 11 angelegt wird. Ferner wird die maximale theoretische Verbindungskraft, das heißt, die theoretisch maximale Bindungskraft im Falle, dass die Scherspannung zwischen der Basis 12 und der Harzschicht 14 betrachtend wird, durch (für die Basis spezifische Scherspannung x für das Harz spezifische Scherspannung)/(für die Basis spezifische Scherspannung + für das Harz spezifische Scherspannung) erhalten.
Mit Blick auf das Harzmaterial, welches die Harzschicht 14 ausbildet und die Materialzusammensetzung sowie die Herstellbarkeit der Basis ist x < 100, y ≤ 100 vorzuziehen und 10 ≤ x ≤ 90, 5 ≤ y ≤ 50 sogar noch mehr vorzuziehen.
In dem Gleitelement gemäß Anspruch 4 der vorliegenden Erfindung umfasst die Ausnehmung mehrere lineare Nuten, welche zueinander parallel angeordnet sind, wobei jede der Nuten eine Öffnung mit einer Breite enthält, welche 0,1 bis 0,8 mal einen Abstand von zwei benachbarten Nuten beträgt.
Die ”Ausnehmung” in diesem Kontext bezeichnet eine Mehrzahl von linearen Nuten 15a, wie sie in 2 gezeigt ist. Die Nuten 15a sind dahingehend angeordnet, zueinander parallel zu sein. Im Falle, dass die Ausnehmung 15 eine Mehrzahl von linearen Nuten 15a wie in diesem Beispiel umfasst, kann eine gegebene Nut 15a dahingehend angeordnet sein, sich mit der anderen Mehrzahl von Nuten 15a zu schneiden. 2 stellt beispielhaft eine gegebene Nut 15a dar, welche sich senkrecht mit anderen Nuten schneidet.
Die vorstehend beschriebene ”Breite W der Öffnung der Nuten” zeigt eine Breite W der Öffnung von den Nuten 15a auf der Oberfläche 12a.
Der vorstehend beschriebene ”Abstand P zwischen den zwei Nuten” zeigt in den zwei linearen Nuten 15a, die zueinander parallel angeordnet sind, den Abstand zwischen einer Mitte bezüglich der Breite der Öffnung von einer der Nuten 15a und einer Mitte bezüglich der Breite der Öffnung der anderen der Nuten 15a.
Das Verhältnis zwischen der ”Breite W der Öffnung der Nut”, ”Abstand P der zwei Nuten” und des ”Öffnungsflächenverhältnisses x” ist in 4 gezeigt. 4 bezeichnet die Relation zwischen der Breite W und Breite W/Abstand P in Abhängigkeit von dem Öffnungsflächenverhältnis x in dem Fall, wenn beispielsweise die mehreren linearen Nuten sich schneiden, wie in 2 gezeigt ist. In diesem Beispiel liegt die Breite W der Öffnung der Nut 15a im Bereich von 0,1 bis 2,0 mm. Wie in 4 gezeigt ist, kann das Öffnungsflächenverhältnis x einfach auf 30% oder höher konfiguriert werden durch Anordnen bzw. Vorsehen der Breite W der Öffnung der Nuten 15a auf 0,1 mal oder höher als der Abstand P von zwei benachbarten Nuten 15a. Es kann ferner verstanden werden, dass das Öffnungsflächenverhältnis x einfach auf 90% oder weniger durch Anordnen bzw. Vorsehen der Breite W der Öffnung der Nuten 15a auf 0,8 mal oder weniger als der Abstand P von zwei benachbarten Nuten 15a konfiguriert werden kann. Somit kann eine Verankerungswirkung einfach erhalten werden, bei welcher das in die Ausnehmung 15 gefüllte Harz nicht einfach außer Eingriff gebracht werden kann.
Die Breite W der Öffnung der Nuten 15a wird vorzugsweise dahingehend konfiguriert, 0,15 bis 0,75 mal der Abstand von zwei benachbarten Nuten 15a zu sein, um die Bearbeitung und die Gestaltung der Nuten 15a zu vereinfachen.
In dem Gleitelement von Anspruch 5 der vorliegenden Erfindung umfasst die Ausnehmung eine Mehrzahl von linearen Nuten, in welchen die maximale Tiefe der Nuten sich im Bereich von 200 bis 2000 μm befindet, und die Nuten mit einem Winkel geneigt sind, der sich in einem Bereich von 5 bis 45° bezüglich einer Dickenrichtung der Basis befindet.
Die vorstehend beschriebene ”Tiefe von Nut” bezeichnet die kürzeste Länge der Nut, die sich von der Oberfläche 12a der Basis 12 zu der Dickenrichtung der Basis 12 erstreckt, wie in 1 und 5 gezeigt ist. Die kürzeste Länge der Nut wird durch de in 1 und 5 repräsentiert. 5 zeigt die Basis 12 und die imprägnierte bzw. beschichtete Schicht 13 vor dem Vorsehen der Harzschicht 14. Die ”tiefste Tiefe der Nut” bezeichnet die Tiefe der Nut, gemessen von der Oberfläche 12a der Basis 12 zu dem tiefsten Abschnitt der Nut. Die Tiefe der Nut wird durch Beobachten des vertikalen Querschnitts des Gleitelements 11 mit einem Profilprojektor oder dergleichen und durch Messen der beobachteten Tiefe erhalten.
Durch Konfigurieren der maximalen Tiefe der Nut 15a auf 200 μm oder größer kann die Verankerungswirkung zum sicheren Befestigen der Harzschicht 14 an der beschichteten Schicht 13 verbessert werden. Wenn ferner die maximale Tiefe der Nut 15a gleich oder geringer als 2000 μm ist, wird die Ausbildung der Ausnehmung 15 durch maschinelle Bearbeitung einfacher.
Durch einen Neigungswinkel θ der Nut 15a um 5° oder mehr bezüglich der Dickenrichtung der Basis 12 kann die Verankerungswirkung zum sicheren Befestigen der Harzschicht 14 an der beschichteten Schicht 13 verbessert werden. 5 zeigt ein Beispiel, in welchem θ = 20°. Somit kann die Harzschicht 14 eng bzw. fest an der beschichteten Schicht 13 sicher befestigt werden. Die Ausbildung der Ausnehmung 15 durch maschinelle Bearbeitung kann vereinfacht werden, wenn die Nuten 15a um 45° oder weniger bezüglich der Dickenrichtung der Basis 12 geneigt sind.
In dem Gleitelement von Anspruch 6 der vorliegenden Erfindung ist die maximale Oberflächenrauhigkeit des Abschnitts der Gleitseitenoberfläche der imprägnierten bzw. beschichteten Schicht mit Ausnahme der Öffnung der Ausnehmung dahingehend konfiguriert, im Bereich von 20 bis 100 μm zu liegen.
Die vorstehend beschriebene ”maximale Oberflächenrauhigkeit” ist in dem Abschnitt der Gleitseite der Oberfläche 12a der beschichteten Schicht 13 mit Ausnahme der Öffnung 15b der Ausnehmung 15 ausgebildet, mit anderen Worten auf den Absätzen ausgebildet. Die Größe der ”maximalen Oberflächenrauhigkeit” wird durch Messen der Rauhigkeit der Basis 12 mit einem Oberflächenrauhigkeits-Testgerät vor dem Beschichten und Bedecken erhalten.
Durch Ausbilden von Konvex-/Konkav-Abschnitten, mit anderen Worten der rauhen bzw. unebenen Oberflächenabschnitte auf den Absätzen füllen Teile der Harzschicht 14 die konkaven der Konvex-/Konkav-Abschnitte, und die Harzschicht 14 wird sogar fester an der beschichteten Schicht 13 durch Verankerungswirkung befestigt, was es ermöglicht, dass die Harzschicht 14 sogar noch schwieriger von der Basis 12 abzulösen ist. Durch Konfigurieren der maximalen Oberflächenrauhigkeit (Rz) auf 20 μm oder größer kann der vorstehend beschriebene Verankerungseffekt hinreichend verbessert werden und Konfigurieren der maximalen Oberflächenrauhigkeit (Rz) auf 100 μm oder weniger ist aus Sicht der Herstellbarkeit zu bevorzugen.
In dem Gleitelement gemäß Anspruch 7 der vorliegenden Erfindung wird die imprägnierte bzw. beschichtete Schicht in einen Niedriglast-Oberflächenbereich und einen Hochlast-Oberflächenbereich geteilt, der im Vergleich zu dem Niedriglast-Oberflächenbereich schwerere Last aufnimmt, und es gilt 0,2 ≤ x1 ≤ 0,8, wobei p1 die Öffnungsfläche der Ausnehmung in dem Hochlast-Oberflächenbereich repräsentiert, q1 die Fläche der Gleitseitenoberfläche des Hochlast-Oberflächenbereichs repräsentiert, und x1 das Öffnungsflächenverhältnis p1/q1 des Hochlast-Oberflächenbereichs repräsentiert.
In einem Lager für statische Last kann die beschichtete Schicht ähnlich in einen Hauptlast-Oberflächenbereich, in welchem ein Ölfilm ausgebildet ist, und einen Sub-Last-Oberflächenbereich, der den übrigen Bereich der beschichteten Schicht belegt, geteilt werden.
Im Gleitelement 11 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist, wie in 6 gezeigt ist, die beschichtete Schicht 13 in einen Niedriglast-Oberflächenbereich, bezeichnet als LT, welcher niedrige Last aufnimmt, und einen Hochlast-Oberflächenbereich, bezeichnet als HT, welcher im Vergleich zu dem Niedriglast-Oberflächenbereich schwere Last aufnimmt, geteilt. Genauer nimmt der Niedriglast-Bereich die Hälfte oder weniger der Maximallast auf, die durch das Gegenelement ausgeübt wird. In dem Lager für statische Last erstreckt sich der Hauptlast-Oberflächenbereich von dem Ölfilm-Startpunkt zu dem Ölfilm-Endpunkt der theoretischen Öldruckverteilung.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Verbindungskraft zwischen der Basis 12 und der Harzschicht 14 in dem Hochlast-Oberflächenbereich verbessert, indem das Öffnungsflächenverhältnis x1 in dem Hochlast-Oberflächenbereich kontrolliert wird. Genauer wird das Öffnungsflächenverhältnis x1 in dem Hochlast-Oberflächenbereich dahingehend kontrolliert, im Bereich zwischen 0,2 ≤ x1 ≤ 0,8 zu liegen. Das Öffnungsflächenverhältnis x1 liegt, wenn dies in Prozentzahlen repräsentiert wird, im Bereich zwischen 20% ≤ x1 ≤ 80%.
Wenn das Öffnungsflächenverhältnis x1 in dem Hochlast-Oberflächenbereich gleich oder größer als 0,2, mit anderen Worten 20%, ist, ist die Verbindungskraft zwischen der Basis 12 und der Harzschicht 14 in dem Hochlast-Oberflächenbereich hoch, und somit löst sich die Harzschicht 14 nicht leicht von der Basis 12, selbst wenn diese hoher Last unterzogen wird. Ferner ist ein Öffnungsflächenverhältnis x1 in dem Hochlast-Oberflächenbereich, der gleich oder geringer als 0,8, mit anderen Worten 80%, ist, vorteilhaft hinsichtlich der Verarbeitbarkeit. In dem Niedriglast-Oberflächenbereich muss andererseits kein großes Öffnungsflächenverhältnis geschaffen werden, da es auf regulärer Basis keiner hohen Last unterzogen wird. Somit kann das Ausmaß maschineller Bearbeitung in dem Niedriglast-Oberflächenbereich der beschichteten Schicht 13 des Gleitelements 11 reduziert werden. Im Falle, dass Materialien mit relativ hoher Wärmeleitfähigkeit wie Stahl für die Basis 12 verwendet werden, ist das Verhältnis der Basis 12, welches die beschichtete Schicht 13 belegt, relativ erhöht, da das Öffnungsflächenverhältnis kleiner wird, was hinsichtlich der Wärme-Dissipationsfähigkeit vorteilhaft ist.
Das Gleitelement 11 kann in einem Kippsegment-Drucklager verwendet werden. In einer Anwendung, in welcher Lastbeständigkeit am meisten erfordert wird, wobei eine typische Bedingung davon eine relativ hohe spezifische Last von ungefähr 3 MPa und eine relativ niedrige Umdrehungsgeschwindigkeitsbedingung von ungefähr 15 m/s oder weniger sein kann, wird ein Öffnungsflächenverhältnis x1 des Hochlast-Oberflächenbereichs vorzugsweise dahingehend konfiguriert, sich im Bereich zwischen 0,4 ≤ x1 ≤ 0,8 zu befinden. Mit Blick auf die Festigkeit und Herstellbarkeit ist der Bereich von 0,5 ≤ x1 ≤ 0,6 sogar mehr zu bevorzugen. In solch einem Fall ist das Öffnungsflächenverhältnis des Niedriglast-Oberflächenbereichs vorzugsweise gleich oder geringer als 0,4, mit anderen Worten gleich oder geringer als 40%. In einer Anwendung, in welcher Fressbeständigkeit am meisten erforderlich ist, wobei eine typische Bedingung davon relativ niedrige spezifische Last von 2 MPa oder weniger und eine relativ hohe Umdrehungsgeschwindigkeit oberhalb von 15 m/s sein kann, wird ein Öffnungsflächenverhältnis x1 des Hochlast-Oberflächenbereichs vorzugsweise dahingehend konfiguriert, sich im Bereich zwischen 0,2 ≤ x1 ≤ 0,4 zu befinden. In solch einem Fall ist das Öffnungsflächenverhältnis des Niedriglast-Oberflächenbereichs vorzugsweise gleich oder geringer als 0,4, mit anderen Worten gleich oder geringer als 40%. Mit Blick auf die Herstellbarkeit ist das Öffnungsflächenverhältnis des Niedriglast-Oberflächenbereichs vorzugsweise gleich oder geringer als x1.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Gleitelements gemäß der vorliegenden Erfindung richtet sich auf ein Gleitelement, welches mit einer aus Metall oder Keramik hergestellten Basis, einer imprägnierten bzw. beschichteten Schicht, die auf einem Oberflächenabschnitt einer Gleitseite der Basis durch Ausbilden einer Ausnehmung auf der Basis festgelegt bzw. befestigt ist, und einer Harzschicht, welche die beschichtete Schicht beschichtet und abdeckt, versehen ist. Die maximale Oberflächenrauhigkeit eines Abschnitts einer Gleitseitenoberfläche der beschichteten Schicht mit Ausnahme einer Öffnung der Ausnehmung liegt im Bereich von 20 bis 100 μm. Das Verfahren nach Anspruch 8 enthält Ausbilden der Ausnehmung auf dem Oberflächenabschnitt der Gleitseite der Basis durch maschinelle Bearbeitung, welche durch eine Anlage zur maschinellen Bearbeitung ausgeführt wird, um die beschichtete Schicht zu erhalten, und Ausbilden eines Konvex-/Konkav-Abschnitts mit einer maximalen Oberflächenrauhigkeit, die im Bereich von 20 bis 100 μm liegt, auf einem Abschnitt der Gleitoberfläche der beschichteten Schicht mit Ausnahme der Öffnung der Ausnehmung durch das maschinelle Bearbeiten von der Anlage zur maschinellen Bearbeitung.
Die vorstehend beschriebene ”Anlage zur maschinellen Bearbeitung” bezeichnet eine Anlage zur maschinellen Bearbeitung, welche in der Lage ist, das zuvor genannte Laserbearbeiten, Elektroentlade bzw. Elektroerosiv-Schneiddrahtbearbeiten und andere Bearbeitungen auszuführen, welche die Ausbildung einer Ausnehmung ermöglichen.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird eine Anlage zur maschinellen Bearbeitung verwendet, um Ausnehmungen 15 auf dem Oberflächenabschnitt 12b der Gleitseite der Basis 12 auszubilden. Die Anlage zur maschinellen Bearbeitung wird auch verwendet, um Konvex-/Konkav-Abschnitte auf einem Abschnitt der Oberfläche 12a auszubilden, der sich in der Gleitseite der beschichteten Schicht 13 mit Ausnahme der Öffnungen von Ausnehmungen 15, mit anderen Worten auf den Absätzen, befinden. Die maximale Oberflächenrauhigkeit (Rz) der Konvex-/Konkav-Abschnitte liegt im Bereich von 20 bis 100 μm. Somit muss eine zusätzliche Anlage zur maschinellen Bearbeitung zur Ausbildung der Konvex-/Konkav-Abschnitte auf den Absätzen nicht vorgesehen werden, und die Ausbildung von den Absätzen 15 auf der Oberfläche 12b der Gleitseite der Basis 12 und die Ausbildung der Konvex-/Konkav-Abschnitte auf den Absätzen, mit anderen Worten auf der Oberfläche 12a, kann aufeinander folgend ausgeführt werden. Dies reduziert die Zeit zur Herstellung des Gleitelements 11.
Die Konvex-/Konkav-Abschnitte müssen nicht auf den Absätzen ausgebildet werden, wenn dies nicht erforderlich ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
[1] eine schematische Querschnittsansicht eines Gleitelements gemäß einem Ausführungsbeispiel.
[2] eine transversale Draufsicht, die entlang der Oberfläche einer Basis genommen ist.
[3] ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen dem Öffnungsflächenverhältnis und der Scherspannung zeigt.
[4] ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen der Breite und der Breite/Abstand anzeigt.
[5] eine Ansicht, welche eine sich mit einem Winkel erstreckende Nut zeigt.
[6] eine Ansicht, welche den Niedriglast-Oberflächenbereich und den Hochlastlast-Oberflächenbereich einer beschichteten Schicht zeigt.
[7A und 7B] Figuren, welche die Form eines Probenstückes darstellen, der in dem Schertest verwendet wird. 7A ist eine Draufsicht des Teststückes und 7B ist eine Frontansicht des Teststückes.
[8] ein Diagramm, welches die Testergebnisse des Fresstests darstellen.
AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Als nächstes wird eine Ausführungsform unter Bezugnahme auf 1 bis 3 und 7 und 8 beschrieben.
Das Gleitelement 11 des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird erhalten durch Vorbereiten einer Basismetallstütze 12, die beispielsweise aus Stahl hergestellt ist, die eine imprägnierte bzw. beschichtete Schicht 13 durch Ausbilden einer Ausnehmung 15 auf einem Oberflächenabschnitt 12b der Basismetallstütze 12 bereitstellt bzw. unterstützt, und durch Imprägnieren bzw. Beschichten und Bedecken einer beschichteten Schicht 13 mit einer Harzschicht 14, die primär aus PEEK zusammengesetzt ist.
Um die Verbindungskraft, mit anderen Worten die Scherspannung der Basis 12 und der Harzschicht 14 des Gleitelements 11 des vorliegenden Ausführungsbeispiels zu verifizieren, wurden BEISPIELE auf der Grundlage des Ausführungsbeispiels und VERGLEICHSBEISPIELE auf der Grundlage herkömmlicher poröser gesinterter Konfiguration vorbereitet und durch einen Schertest überprüft.
Genauer, wurden BEISPIELE wie folgt vorbereitet.
Zunächst wurde eine Stahlstützplatte, die als die Basis dient und eine Dicke von 20 mm aufweist, vorbereitet. Dann wurden durch Elektroentladungs bzw. Elektroerosiv-Drahtschneidverarbeitung bzw. Elektroerosiv-Drahtschneidverarbeitung auf dem Oberflächenabschnitt der Basis Ausnehmungen ausgebildet, so dass jede der Ausnehmungen 1 mm tief, um einen Winkel θ, konfiguriert mit 15°, geneigt ist und ein vorbestimmtes Öffnungsflächenverhältnis x aufweist. Eine Basisplatte, die mit einer beschichteten Schicht bzw. zu beschichtenden Schicht versehen ist, wurde somit erhalten.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wurde PEEK als das Harzmaterial für die Harzschicht verwendet.
Die Platte wurde auf oder auf oberhalb des Schmelzpunkts von PEEK erhitzt und eine Platte aus PEEK, welche auf 5 mm durch einen Plattenextruder dünner gemacht wurde, wurde auf die Platte aufgebracht und gepresst. Das BEISPIEL, umfassend eine Basisplatte mit einer beschichteten Schicht, beschichtet und bedeckt durch die Platte, wurde somit erhalten, welche im Aufbau ähnlich dem Gleitelement 11 ist.
Zusätzliche BEISPIELE wurden in ähnlicher Weise mit der Ausnahme des Unterschiedes im Öffnungsflächenverhältnis x vorbereitet.
VERGLEICHSBEISPIELE auf der Basis eines herkömmlichen porösen gesinterten Gleitelements, hergestellt mit einer porösen gesinterten Schicht wurden erhalten, wie nachstehend im Detail beschrieben.
Zunächst wurde Bronzepulver auf die Oberfläche der Basis aufgetragen, welche eine Stahlrückplatte umfasst, die 20 mm dick ist, bis das aufgetragene Bronzepulver eine Dicke von 1 mm aufwies. Dann wurde die Basis, auf welche Bronze aufgetragen wurde, auf 800°C erhitzt und gesintert. Ein Komposit-Element mit einer porösen gesinterten Schicht, die über der Basis vorgesehen ist, wurde somit erhalten.
Dann wurde, wie vorstehend beschrieben, die PEEK-Platte auf das Komposit-Element aufgebracht und gepresst. Ein VERGLEICHSBEISPIEL, welches eine poröse gesinterte Probe umfasst, wurde somit durch Imprägnieren bzw. Beschichten und Bedecken der porösen gesinterten Schicht des Komposit-Elements mit der Platte erhalten.
Das in 7 gezeigte Teststück 101 wurde auf Grundlage von jedem von den BEISPIELEN und den VERGLEICHSBEISPIELEN zur Auswertung von Verbindungskraft vorbereitet, mit anderen Worten zum Schertesten von BEISPIELEN und von VERGLEICHSBEISPIELEN. Das Teststück 101 ist durch Vorsehen der beschichteten Schicht 103 über der Basis 102 und Ausbilden der Harzschicht 104 über der beschichteten Schicht 103 ausgebildet. Im VERGLEICHSBEISPIEL entspricht die poröse gesinterte Schicht 103 der beschichteten Schicht. An einem gegebenen Ort der Basis 102 des Teststücks 101 ist eine Aussparung 105 durch Schneiden bzw. Spanabhebungt ausgebildet. Ähnlich ist an einem gegebenen Ort der beschichteten Schicht 103 des Teststücks 101 eine Aussparung 106 durch Schneidarbeit ausgebildet. Die Aussparung 105 und die Aussparung 106 sind durch einen vorbestimmten Abstand in der Draufsicht beabstandet. Mit der Ausnahme der Aussparung 105 und der Aussparung 106 ist die Oberfläche der Basis 102 mit der Harzschicht 104 über die beschichtete Schicht 103 in dem vorstehend beschriebenen Aufbau verbunden.
An jedem der linken und rechten Enden des Teststücks 101 ist eine kreisförmige Öffnung 107 ausgebildet. In dem Schertest werden die zwei Öffnungen 107 an den Zugtester angefügt und das Teststück 101 in sowohl die linke wie auch die rechte Richtung gezogen, um eine Messung der Verbindungskraft zwischen der Basis 102 und der Harzschicht 104, mit anderen Worten die Messung von Scherspannung zu erhalten. Die Testergebnisse sind in 3 gezeigt.
Das Nachfolgende stellt eine Analyse der Testergebnisse bereit. Zum Beispiel ist, wenn das Öffnungsflächenverhältnis x der Beispiele 50% in 3 ist, der Schertest der BEISPIELE (in 3 in diagonal bzw. in Rauten aufgetragen: 0) im Wesentlichen gleich oder größer als die Scherspannung von VERGLEICHSBEISPIELEN (in 3 in Quadraten aufgetragen: ☐).

Ferner wurde, um die Fressbeständigkeit der vorstehend beschriebenen BEISPIELE zu verifizieren, ein neuer Satz von Teststücken von BEISPIELEN 1 bis 13, basierend auf den BEISPIELEN, vorbereitet, um den Fresstest auszuführen. Ein neuer Satz von VERGLEICHSBEISPIELEN 1 bis 3 wurde auf Grundlage von VERGLEICHSBEISPIELEN vorbereitet, um den Fresstest durchzuführen. Tabelle 1 listet die in dem Fresstest verwendeten Proben auf. Wie gezeigt ist, unterscheiden sich BEISPIELE 1 bis 13 und VERGLEICHSBEISPIELE 1 bis 3 hinsichtlich ihres Öffnungsflächenverhältnisses, mit anderen Worten hinsichtlich ihrer Porosität. [TABELLE 1]

PROBEN NR.	DIMENSION			DURCHSCHNITTLICHE SPEZIFISCIHE FRESSLAST
	NUTBREITE (mm)	ABSTAND (mm)	ÖFFNUNGSFLÄCHENVERHÄLTNIS (%)	DURCHSCHNITTLICHE SPEZIFISCIHE FRESSLAST
BEISPIELE 1 BIS 3	0,40	3,20	23	19
BEISPIELE 4 BIS 6	0,42	2,22	34	17
BEISPIELE 7 BIS 9	0,38	1,47	45	14
BEISPIELE 10 BIS 12	0,45	1,22	60	10
BEISPIEL 13	0,45	0,99	70	9
VERGLEICHSBEISPIELE 1 BIS 3	PORÖSE GESINTERTE SCHICHT (60%)			8

Die Testbedingungen des Fresstests sind in Tabelle 2 angegeben und die Testergebnisse des Fresstests sind in 8 und Tabelle 1 gezeigt. 8 zeigt die Beziehung zwischen dem Öffnungsflächenverhältnis x und der spezifischen Fresslast und zeigt die Testergebnisse für die AUSFÜHRUNGSBEISPIELE 1 bis 13 (E1 bis E13) und VERGLEICHSAUSFÜHRUNGSBEISPIELE 1 bis 3 (C1 bis C3).

In Tabelle 1 bezeichnet ”DURCHSCHNITTLICHE SPEZIFISCHE FRESSLAST” die durchschnittliche spezifische Last, bei welcher Fressen für BEISPIELE 1 bis 3 beobachtet wurde, die durchschnittliche spezifische Last, bei welcher Fressen für BEISPIELE 4 bis 6 beobachtet wurde, und die durchschnittliche spezifische Last, in welcher Fressen für BEISPIELE 7 bis 9 beobachtet wurde, die durchschnittliche spezifische Last, bei welcher Fressen für BEISPIELE 10 bis 12 beobachtet wurde, die durchschnittliche spezifische Last, bei welcher Fressen für BEISPIEL 13 beobachtet wurde, und die durchschnittliche spezifische Last, bei welcher Fressen für VERGLEICHSBEISPIELE 1 bis 3 beobachtet wurde. [TABELLE 2]

GEGENSTAND	PARAMETER	EINHEIT
LAGERGRÖSSE	φ27 × φ22, NUTBREITE 3	mm
UMDREHUNGSGESCHWINDIGKEIT	2	m/s
SCHMIERMITEL	VG32	-
SCHMIERMITTELTEMPERATUR	40	°C
SCHMIERMITTELMENGE	20	ml/min
WELLENMATERIAL	S35C	-
WELLENRAUHIGKEIT	1 μm oder weniger	Rz
AUSWERTUNGSVERFAHREN	• LAST UM 3 MPa IN 30 MINUTENINTERVALL ERHÖHT • AUFTRETEN VON FRESSEN ANGENOMMEN, WENN TEMPERATUR DER GLEITOBERFLÄCHE ODER ANTRIEBSDREHMOMENT GLEICH ODER GRÖSSER ALS VORBESTIMMTER WERT WIRD • LETZTE SPEZIFISCHE LAST, GEMESSEN UNMITTELBAR VOR AUFTRETEN VON FRESSEN WIRD ALS SPEZIFISCHE FRESSLAST BETRACHTET

Eine Analyse der Ergebnisse des Fresstests wird gegeben.
In den BEISPIELEN 1 bis 13 sind Ausnehmungen, mit anderen Worten Nuten, optimal ausgebildet, wenn dies mit VERGLEICHSBEISPIELEN 1 bis 3 verglichen wird, und dadurch zeigen sie gute Wärmeleitfähigkeit. Somit wird die an der Gleitoberfläche erzeugte Wärme wirksamer an die Basis in den BEISPIELEN 1 bis 13 abgegeben, wenn dies mit den VERGLEICHSBEISPIELEN 1 bis 3 verglichen wird. Deshalb kann verstanden werden, dass die BEISPIELE 1 bis 13 besondere Fressbeständigkeit aufweisen.
Ferner kann aus dem Vergleich zwischen den BEISPIELEN 1 bis 13 verstanden werden, dass, wenn eine Stahlmetallstütze als die Basis verwendet wird, und PEEK als die Harzschicht verwendet wird, die Fressbeständigkeit mit reduziertem Öffnungsflächenverhältnis größer wird. Es wird angenommen, dass Erhöhen des Prozentsatzes der Basis in der beschichteten Schicht die Wärmedissipationsfähigkeit verbessert, um dadurch die Fressbeständigkeit zu verbessern.
BESCHREIBUNG VON BEZUGSSYMBOLEN

In den Zeichnungen bezeichnet 11 ein Gleitelement; 12 eine Basis; 12a eine Oberfläche; 12b einen Oberflächenabschnitt; 13 eine beschichtete Schicht; 14 eine Harzschicht; 15 eine Ausnehmung; und 15a eine Nut.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 08-210357 A [0003]

Claims

Ein Gleitelement, umfassend: eine Basis, die aus Metall oder Keramik hergestellt ist; eine imprägnierte bzw. beschichtete Schicht, die auf einem Oberflächenabschnitt einer Gleitseite der Basis durch Ausbilden einer Ausnehmung auf der Basis festgelegt ist; und eine Harzschicht, welche die beschichtete Schicht beschichtet und eine Gleitseitenoberfläche der Basis bedeckt.
Gleitelement nach Anspruch 1, wobei die Ausnehmung durch maschinelle Bearbeitung ausgebildet ist.
Gleitelement nach Anspruch 1 oder 2, repräsentiert durch einen relationalen Ausdruck von: Y = a × x + b(0,45 ≤ a ≤ 1,00, –5,00 ≤ b ≤ 5,00) wobei p eine Öffnungsfläche der Ausnehmung repräsentiert, q eine Fläche einer Gleitseitenoberfläche der beschichteten Schicht repräsentiert, x ein Öffnungsflächenverhältnis p/q der Ausnehmung repräsentiert, y eine Verbindungskraft zwischen der Basis und der Harzschicht repräsentiert.
Gleitelement nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Ausnehmung eine Mehrzahl von linearen Nuten umfasst, welche parallel zueinander angeordnet sind, wobei jede der Nuten eine Öffnung mit einer Breite enthält, die das 0,1-bis 0,8-fache eines Abstands von zwei benachbarten Nuten beträgt.
Gleitelement nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Ausnehmung eine Mehrzahl von linearen Nuten umfasst, in welchen die maximale Tiefe der Nuten im Bereich von 200 bis 2000 μm liegt, und die Nuten mit einem Winkel geneigt sind, der in einem Bereich von 5 bis 45° bezüglich einer Dickenrichtung der Basis liegt.
Gleitelement nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, wobei eine maximale Oberflächenrauhigkeit eines Abschnitts einer Gleitseitenoberfläche der beschichteten Schicht mit Ausnahme der Öffnung der Ausnehmung dahingehend gestaltet ist, im Bereich von 20 bis 100 μm zu liegen.
Gleitelement nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die beschichtete Schicht in einen Niedriglast-Oberflächenbereich und einen Hochlast-Oberflächenbereich geteilt ist, welcher im Vergleich zu dem Niedriglastlast-Oberflächenbereich höhere Last aufnimmt, und wobei 0,2 ≤ x1 ≤ 0,8, wobei p1 eine Öffnungsfläche der Ausnehmung in dem Hochlast-Oberflächenbereich repräsentiert, q1 eine Fläche einer Gleitseitenoberfläche des Hochlast-Oberflächenbereichs repräsentiert, und x1 ein Öffnungsflächenverhältnis p1/q1 des Hochlast-Oberflächenbereichs repräsentiert.
Verfahren zur Herstellung eines Gleitelements, welches eine Basis, die aus Metall oder Keramik hergestellt ist, eine beschichtete Schicht, die auf einem Oberflächenabschnitt einer Gleitseite der Basis durch Ausbilden einer Ausnehmung auf der Basis festgelegt ist, und eine Harzschicht, welche die beschichtete Schicht beschichtet und eine Gleitseitenoberfläche der Basis bedeckt, enthält, wobei eine maximale Oberflächenrauhigkeit einer Gleitseitenoberfläche der beschichteten Schicht mit Ausnahme einer Öffnung der Ausnehmung in einem Bereich von 20 bis 100 μm liegt, und wobei das Verfahren umfasst: Ausbilden der Ausnehmung auf dem Oberflächenabschnitt der Gleitseite der Basis durch maschinelle Bearbeitung, welche durch eine Anlage zur maschinellen Bearbeitung ausgeführt wird, um die beschichtete Schicht zu erhalten, und Ausbilden eines Konvex-/Konkav-Abschnitts mit der maximalen Oberflächenrauhigkeit, dies im Bereich von 20 bis 100 μm liegt, auf einem Abschnitt der Gleitseitenoberfläche der beschichteten Schicht mit Ausnahme der Öffnung der Ausnehmung durch das maschinelle Bearbeiten der Anlage zu maschinellen Bearbeitung.