DE1236345B - Gleitkufe fuer Flugzeuge mit verschleissfester Oberflaeche - Google Patents

Description

• Gleitkufe für Flugzeuge mit verschleißfester Oberfläche Die Erfindung bezieht sich auf Gleitkufen für Flugzeuge mit einer verschleißfesten Oberfläche für eine Reibberührung mit einer abschleifenden Oberfläche mit harten Abriebpartikeln, die ein Trägerglied, eine Schicht aus harten, feuerfesten, auf das Trägerglied aufgelöteten Partikeln und eine mit dem Trägerglied verbundene und die feuerfesten Partikeln einbettende Metallgrundschicht enthält, wobei sie die Grundschicht bis zur Verschleißoberfläche durchdringen.
• Es ist bereits bekannt, einen Träger mit weichem Metall zu überziehen und dann Körner aus Schleifmaterial in diese Schicht einzupressen. Diese Körnchen aus Schleifmaterial werden jedoch nicht genügend von der weichen Metallschicht festgehalten. Da die Körnchen in die weiche Metallschicht eingepreßt sind, bilden sie in dieser Schicht zylindrische Löcher mit einem Querschnitt gleich dem größeren Querschnitt des Kornes; deshalb wird nach dem Eindrücken noch eine die Partikeln fest bedekkende Schicht aufgespritzt, die sich mit der zuerst aufgetragenen weichen Schicht zu der tragenden Grundschicht verbindet.
• Des weiteren ist ein Pulvergemisch aus Chromborid und Metallen sowie ein Verfahren zum Aufbringen dieses Pulvers zusammen mit verteilten Partikeln aus Hartmetall auf einen Träger mittels Flammspritzen bekannt.
• Gegenüber diesen bekannten Verfahren ist es Ziel der Erfindung, eine Gleitkufe für Flugzeuge bzw. Flugkörper mit einer verschleißfesten Oberfläche anzugeben, welche einem Verschleiß während des Reibeingriffes mit Beton widersteht. Insbesondere ist es Ziel der Erfindung, eine Auswahl einer entsprechenden keramischen Partikelgröße in bezug auf die Größe der Schleifpartikeln der Gegenfläche zu treffen, um die Verschleißfestigkeit der metallkeramischen Schicht zu verbessern.
• Gemäß derErfindungwird dies dadurch erreicht, daß die Größe der Partikeln aus hartem, feuerfestem Material im statistischen Mittel eineinhalb bis zweimal so groß ist wie das statistische Mittel der Durchmesser der aus Sandkörnern bestehenden Abriebpartikeln der Gegenoberfläche, die zwischen 0,5 und 1 mm liegen. Vorzugsweise besteht dabei die Grundschicht in an sich bekannter Weise aus flammgespritztem, gesintertem Metall, wobei das Metall der Grundschicht in einer speziellen Ausführungsforin ein pulverisiertes Kupfer-Nickel-Gemisch im Verhältnis von 90: 10 Gewichtsteilen ist.
• In weiterer Ausbildung der Erfindung wird eine Gleitkufe für eine Reibberührung mit Beton vorge-C schlagen, bei der die Grundschicht zusammen mit den harten, feuerfesten Partikeln aus 52,5% Nickel, 13,819/o Chrom, 0,75% Bor, 2,28% Silicium und 0,67% Eisen als gesintertem, flammgespritztem Material und 30% Wolframkarbidpartikeln als hartem, feuerfestem Material besteht.
• Die Herstellung der erfindungsgemäßen Gleitkufen erfolgt zweckmäßigerweise so, daß die Partikeln aus hartem, feuerfestem Material auf das vorher gereinigte Trägerglied hart aufgelötet werden und daß eine Metallgrundschicht über und um die hart aufgelöteten Partikeln in an sich bekannter Weise durch Flammspritzen aufgebracht wird. Dabei kann eine Lötmittelschicht auf das Trägerglied aufgebracht werden, und die Partikeln aus hartem, feuerfestem Material können anschließend über die Lötpaste zum darauffolgenden Festlöten auf dem Trägerglied aufgestreut werden.
• Die Verschleißfestigkeit der Oberfläche beruht bei einer Reibberührung mit Beton auf den Partikeln aus hartem, feuerfestem, am Trägerglied aufgelötetem Material, sogenanntem metallkeramischern, Material, die in einer entsprechend festgehaltenen Grundschicht eingebettet sind. Es hat den Anschein, daß die Keramikpartikeln bis zu einem gewissen Grad in den Beton eindringen. Damit die Oberflächen abriebfest sind, dürfen die Keramikpartikeln nicht aus der metallischen Grundschicht herausbrechen und müssen widerstandsfähiger gegen Abscheren als die Schleifpartikeln der gegenüberliegenden Oberfläche (Sand) sein. Sowohl die Haftfestigkeit zwischen der Grundschicht und den keramischen Partikeln als auch der Widerstand gegen Abscheren der keramischeu Partikeln nimmt mit ihrer Größe zu. In gleicher Weise nimmt die Tiefe des »Eindringens« in den Beton oder der Reibungskoeffizient mit der Größe der keramischen Partikeln zu.
• Wenn die verschleißfesten Oberflächen anfänglich in Reibkontakt mit Beton gebracht werden, tritt je- doch eine ständige Abnutzung der Grundschicht während der anfänglichen Berührungsstufen mit dem Beton bis zu einer Tiefe von ungefähr 0,25 bis 0,50 mm auf. Im Anschluß daran geht der weitere Verschleiß des Grundmaterials wesentlich langsamer vor sich.
• 0,5 bis 1 mm ist ungefähr der Durchmesser eines Sandkornes in üblichem Beton. Diese Sandpartikeln sind für den Verschleiß des Grundmaterials verantwortlich. Die anderen Zuschlagstoffe des Betons enthalten keine genügend kleinen Spitzen, daß sie zwischen die keramischen Partikeln eintreten und die Grundschicht aushöhlen könnten. Außerdem reichen die Zuschlagstoffe nicht bis zu der Oberfläche des Betons, da bei der üblichen Endbearbeitung des Betons eine Schicht aus Sand und Zement über den groben Zuschlagstoffen vorgesehen wird.
• Es ergeben sich daraus für die vorgeschlagene Kufe die Vorteile, daß es bei den angegebenen Partikelgrößen weder möglich ist, daß Sandkörner so weit eindringen, daß sie die Partikeln lösen, noch daß die erforderliche Auflagefläche für die Partikeln zur Befestigung auf dem Trägerglied gegen den Stoß der Sandkörner fehlt. Auch ist eine genügende Eindringtiefe in den Beton gegeben, so daß ein hoher Reibungskoeffizient erzielt wird. Die Partikeln sind je- doch wiederum nicht so groß, daß sie von großen Zuschlagteilen des Betons herausgeschlagen werden könnten.
• Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine Gleitkufe gemäß der Erfindung für ein Raketenfahrzeug, F i g. 2 einen Querschnitt durch die Kufe in einer Stufe des Herstellungsverfahrens, F i g. 3 einen Querschnitt durch die Kufe in einer späteren Stufe des Herstellungsverfahrens und F i g. 4 einen Querschnitt durch diese Kufe im Endzustand.
• Die in F i g. 1 dargestellte Gleitkufe wurde durch Entfetten eines Nickelträgergliedes 10, durch Auflöten von Wolframkarbidpartikeln 12 auf seine Oberfläche und dann durch Aufbringen eines gepulverten Metalls 14 auf die Partikeln nach dem Flammspritzverfahren vorbereitet, um sie vollkommen zu bedekken und einzubetten. Im Hartlötverfahren wurden zunächst zerkleinerte Wolframkarbidpartikeln 12 in der Größenordnung von ungefähr 1,5 mm bis ungefähr 3,0 mm aufgelötet. Das Löten benetzt die Wolframkarbidpartikeln, so daß die Partikeln fest auf dem Trägerglied aufgebracht sind. Die gelötete Oberfläche wurde dann zum Reinigen und Aufrauhen der Oberfläche mit einem Sandstrahlgebläse behandelt und anschließend eine 3,2 mm dicke Schicht aus flammgespritztem Metall (90 Gewichtsprozent Kupfer und 10 Gewichtsprozent Nickel) zum überziehen und Einbetten der keramischen Partikeln aufgebracht. Diese Schicht wurde dann teilweise abgeschliffen, um die Spitzen der Wolframkarbidpartikeln teilweise freizulegen.
• Es wurde eine zweite Ausführungsform einer Gleitkufe hergestellt, wobei ein Trägerglied aus Inconel verwendet wurde und das flammgespritzte Material aus einer gepulverten Mischung aus 52,5 0/a Gewichtsteilen Nickel, 13,8% Chrom, 0,75% Bor, 2,28% Silicium, 0,67% Eisen bestand, wobei 30% Wolframkarbidpartikeln bei der Berechnung der Prozentzahlen berücksichtigt wurden. Die auf das Trägerglied aufgelöteten Wolframkarbidpartikeln hatten die gleiche Größe und Verteilung wie bei der vorherigen Ausführungsform.
• Als kerarnische Partikeln können Karbide, wie beispielsweise Siliciumkarbid, Borkarbid, Tantalkarbid, Titankarbid und Oxyde, wie beispielsweise Aluminiumoxyd, Magnesiumoxyd, sowie Nitride und Silicide verwendet werden.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Gleitkufe für Flugzeuge mit einer verschleißfesten Oberfläche für eine ReibberUhrung mit einer abschleifenden Oberfläche mit harten Abriebpartikeln, die ein Trägerglied, eine Schicht aus harten, feuerfesten, auf dem Trägerglied angelöteten Partikeln und eine mit dem Trägerglied verbundene und die feuerfesten Partikeln einbettende Metallgrundschicht enthält, wobei sie die Grundschicht bis zur Verschlei13oberfläche durchdringen, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Partikeln aus hartem, feuerfestem Material (12) im statistischen Mittel eineinhalb bis zweimal so groß ist wie das statistische Mittel der Durchmesser der aus Sandkörnern bestehenden Abriebpartikeln der Gegenoberfläche, die zwischen 0,5 und 1 mm liegen.
2. 2. Gleitkufe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundschicht (14) in an sich bekannter Weise aus gesintertem, flammgespritztem Metall besteht. 3. Gleitkufe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundschicht (14) am ge- sintertem, pulverisiertem Kupfer-Nickel-Gemisch im Verhältnis von 9: 10 Gewichtsteilen besteht. 4. Gleitkufe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundschicht zusammen mit den harten feuerfesten Partikeln aus 52,20/1 Nickel, 13,81% Chrom, 0,7511/a Bor, 2,281116 Silicium und 0,67% Eisen als gesintertem, flamingespritztem Material und 300/9 Wolframkarbidpartikeln als hartem, feuerfestem Material besteht. 5. Verfahren zur Herstellung von Gleitkufen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikeln aus hartem, feuerfestem Material auf das vorher gereinigte Trägerglied hartgelötet werden und daß eine Metallgrundschicht über und um die hart aufgelöteten Partikeln in an sich bekannter Weise, durch Flammspritzen aufgebracht wird. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lötinittelschicht auf das Trägerglied aufgebracht wird und daß die Partikeln aus hartem, feuerfestem Material anschließend über die Ldtpaste zum darauffolgenden Festlöten auf dem Trägerglied aufgestreut werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 972 437; USA.-Patentschrift Nr. 1935 798.