DE1262687B

DE1262687B - Gleitwerkstoff

Info

Publication number: DE1262687B
Application number: DE1962M0052559
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr Richard Weber; Wilhelm Wuerth; Dipl-Ing Heinrich Ziesler
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1962-04-18
Filing date: 1962-04-18
Publication date: 1968-03-07

Description

Gleitwerkstoff Die Erfindung bezieht sich auf einen Gleitwerkstoff aus Polyamid mit metallischen Zusätzen, insbesondere auf Lager oder ähnliche auf Reibung bzw.
Gleitung beanspruchte Gegenstände (Maschinenteile). Die Lager können als Massiv- oder auch als Verbundlager Verwendung finden.
Polyamide mit metallischen Zusätzen zeigen bei ihrer Verwendung als Laufschicht sehr gute Trokkenlaufeigenschaften. Diesbezügliche Anwendungsgebiete sind unter anderem die Lagerung der Fußhebel und des Lenkgestänges in Kraftfahrzeugen oder auch die Lagerung der beweglichen Teile in meßtechnischen Instrumenten. Gefordert werden dabei guter Verschleißwiderstand, geringe Startreibung, die besonders bei Meßinstrumenten von Bedeutung ist, geringe Gleitreibung und im Falle der Verwendung als Verbundlagerwerkstoff gute Haftfestigkeit auf dem metallischen Stützkörper. Außerdem soll die Feuchtigkeitsaufnahme möglichst gering sein, weil hierdurch die Gefahr besteht, daß der Gleitwerkstoff quillt, wodurch sich das Lagerspiel ändert.
Es ist bekannt, Gleitwerkstoffe aus herkömmlichen Polyamiden herzustellen, denen sowohl metallische als auch nichtmetallische Stoffe zugesetzt werden können. Als metallische Zusätze sind nach bekannten Vorschlägen Blei, Kupfer, Aluminium oder Eisen oder Nickel bzw. deren Gemische empfohlen worden, wobei allerdings die Menge der einzubringenden Stoffe in weiten Grenzen und bis zu 85 Volumprozent angegeben ist. Diesen Vorschlägen konnte jedoch keinerlei Hinweis entnommen werden, in welcher Weise bei einem Gleitwerkstoff optimale Gleiteigenschaften hinsichtlich des zu verwendenden Polyamids und des metallischen Zusatzes zu erzielen sind.
Es wurde nun gefunden, daß bei einem Gleitwerkstoff aus Polyamid mit metallischen Zusätzen ein äußerst geringer Verschleiß bei gleichzeitig geringer Start- und Bewegungsreibung dadurch eintritt, daß einem ll-Polyamid als metallischer Zusatz Cadmium in einer Menge von 8 bis 35 Volumprozent zugesetzt ist. Der Verschleiß kann dadurch bis auf nahezu Null herabgedrückt werden. Außerdem zeigt die erfindungsgemäße Werkstoffpaarung ll-Polyamid-Cammium in der Verwendung als Verbundwerkstoff eine sehr gute Haftfestigkeit.

Versuche haben ergeben, daß mit Cadmiumzusätzen von 8 bis 35 Volumprozent, vorzugsweise von 10 bis 25 Volumprozent, bezüglich der Lagereigenschaften in ihrer Gesamtheit die besten Ergebnisse zu erzielen sind. Die folgende Zusammenstellung zeigt die bei Trockenluft ermittelten Kennwerte für die Startreibung, die Bewegungsreibung und den Verschleiß und außerdem für die Haftfestigkeit für einige Beispiele der erfindungsgemäßen Zusammensetzung ll-Polyamid-Cadmium. Die Prüfbedingungen waren: Gleitgeschwindigkeit . . . 1 m/sec Spezifische Belastung.. . 24 kg/cm2 Laufzeit . ... 8 Stunden Gegenwerkstoff .. .. gehärteter Stahl C 45

Cadmium | Startreibung | Bewegungs- | Verschleiß | Haftfestigkeit

reibung

Volumprozent min3/h mms kg/mm2

8 8 Cadmium ..... 8 0,05 0,2 0,05 4,4

ll-Polyamid + Cadmium ..... # 25 0,05 0,25 0 4,2

35 0,05 0,18 0 2,2

Der erfindungsgemäße Gleitwerkstoff aus ll-Polyamid mit 8 bis 35 Volumprozent Cadmium ist sowohl für Massivlager als auch für Verbundlager sehr gut geeignet, und zwar bei Verbundlagern vor allen Dingen für solche mit Stahlrücken, aber auch gut für solche mit einer Stützschale aus anderen Metallen, wie Kupfer- und Aluminiumlegierungen. Der Gleitwerkstoff kann mit Schmierung und im Trockenlauf eingesetzt werden.

Die Gleiteigenschaften und der Verschleiß können in an sich bekannter Weise durch Wärmebehandlung bei geeigneten Temperaturen, im allgemeinen zwischen 100 und 2000 C im ölbad verbessert werden.
Das Cadmium wird im allgemeinen in Pulverform dem ll-Polyamidpulver zugemischt. Das Pulvergemisch kann nach dem bekannten Wirbelsinterverfahren auf den Stützkörper aufgebracht werden. Es ist auch möglich, das Pulvergemisch auf angewärmtes Stützmaterial, und zwar entweder auf ein Band oder in Büchsen, aufzuschütten. Die angestrebte Schichtdicke soll im allgemeinen zwischen 0,2 und 0,5 mm betragen. Bei Stützmaterial mit schlechten Notlaufeigenschaften ist es zweckmäßig, Zwischenschichten mit guten Notlaufeigenschaften zwischen dem Stützmaterial und der Kunststoffschicht zu verwenden, z. B. eine Zwischenschicht aus Zinnbronze auf einer Stützschale aus Stahl. Diese Zwischenschichten können nach den bekannten Verfahren, wie Galvanisieren, Plattieren, Angießen und Spritzen, aufgebracht werden.
Zur Erhöhung der Tragfähigkeit, des Verschleißwiderstandes und der Wärmeleitfähigkeit kann ein Gerüst für den Gleitwerkstoff verwendet werden, das den Kunststoff in gleichmäßiger Verteilung aufnimmt.
Geeignet ist hierfür ein poröses Metall oder auch ein Drahtgewebe, z. B. aus einer Kupferlagerlegierung, das in den Kunststoff eingebettet ist. Aber auch Bleche mit profilierter Oberfläche mit entsprechenden Taschen zur Aufnahme des Kunststoffes sind gut geeignet. Ein auf diese Weise verstärkter Gleitwerkstoff kann ebenfalls für Massiv- oder Verbundlager verwendet werden.

Claims

Patentanspruch: Gleitwerkstoff aus Polyamid mit metallischen Zusätzen, dadurch gekennzeichnet, daß einem 11-Polyamid als metallischer Zusatz Cadmium in einer Menge von 8 bis 35 Volumprozent zugesetzt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 869 713; österreichische Patentschrift Nr. 191 680; britische Patentschrift Nr. 818 301; USA.-Patentschrift Nr. 2748 099; L u e g er, Lexikon der Technik, Bd. 3, 1961, S.98, Deutsche Verlagsanstalt G. m. b. H., Stuttgart; Saechtling-Zebrowski, Kunststoff-Taschenbuch, 14. Auflage, 1959, S. 153, Carl Hanser-Verlag, München.