DE1575648A1 - Gleitwerkstoff aus Polytetrafluoraethylen mit Fuellstoff - Google Patents

Description

Heckarsulm (v/ttbg) Frankfurt .(Hain), den ~6. ~7u«r

Frc/lILa .

prov. 1,'r. 5310

Gleitwerkstoff aus Polytetrafluoräthylen mit Füllstoff

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gleitlagerwerkstoff aus Polytetrafluorethylen, nachstehend kurz PTFE genannt, mit einem oder mehreren Füllstoffen. Es ist durch die DAS 1 035 beispielsweise bekanntgeworden, bei G-leitlagern mit LaLifschich-, ten aus PI¹I¹E dies-ern Werkstoff- einen begrenzten Anteil eines nichtkohlenstoffhaltigen festen Schmiermittels zuzusetzen, und zwar insbesondere Liulfid, Gelenid oder 'l'ellurid von Molybdän, Volfr&im oder Si tan, Bleidijodid oder Bornitrid. Diese Zusätze •sollen dünne Schutzfilme von großer- Festigkeit auf den Metalloberflächen bilden. Die Lösung dieser Aiifgabe wird auch dem bekannten Zusatz von Blei zu PTFE zugeschrieben. V/eiterhin ist es durch die deutsche Auslegeschrift 1 180 512 bereits bekannt, einem Lagermaterial aus Polyäthylen u. a. Bleimonoxyd zuzusetzen. In einer weiteren, noch nicht bekanntgemachten Patentanmeldung der Anmelderin ist der Vorschlag enthalten, dem PTFE 2 bis 8 Yolfo PbO und/oder PbS und/oder CdJ₂ zuzusetzen. Hierdurch wird insbesondere eine niedrige Startreibung hervorgerufen. "■";-.,

Der Erfindung liegt nun die besondere Aufgabe zu Grunde, den

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Verschleiß des P¹ZPE äußerst niedrig zu gestalten und außerdem gute Reibungsverhältnisse zu erzielen. Die Reibeigenschaften eines Gleitwerkstoffes sind zu unterteilen in die Start- und die Bewegungsreibung. Die Erfindung bezieht sich dabei generell auf PEPE, das als Lagerwerkstoff im allgemeinen zu weich ist und das aus diesen Grunde nahezu ausschließlich nur für technische Lagerzwecke anwendbar ist, wenn es in ein metallisches poröses Stützskelett einverleibt und/oder aufgetragen ist. ,

Bei den bekannten Füllstoffen handelt es sich um relativ weiche Bestandteile in Form, von Schmierstoffen. Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß der Gleitwerkstoff P2FE bei einem sehr geringen Verschleiß auch sehr günstige ReiTbv/erte aufv/eist, wenn ihm 3 bis 20 VoI^, vorzugsweise 7»5 Mf 13 Tol?o_f insbesondere 10 bis 12 Vol$ einer harten Phase als Bestandteile beigemischt sind, deren Härte über 500HV, vorzugsweise 500 bis 1200 HV, insbesondere 700 bis 1100 HV beträgt. Als besonders günstig hat es sich im Rahmen der Erfindung erwiesen, wenn die harten Bestandteile aus Silizium bestehen, die pulverförmig im Gemisch mit PTEE enthalten sind. Weiterhin hat es sich im Rahmen der Erfindung gezeigt, daß der Füllstoff Silizium innerhalb der angegebenen Grenzen ersetzt werden kann durch Al, Gu, Ifi und/oder Mg, wobei ein Mindestanteil Silizium von 3 $ vorliegt. Günstige Werte für den Verschleiß haben sich auch eingestellt, wenn der Füllstoff aus einem Legierungspulver des Typs AlSi25CuHiMg besteht, und zwar in den Grenzen von 10 bis 32 V01$. Der Füllstoff hat dabei bevorzugt die Zusammensetzung: Si 20 bis 25 Gewichts-ί

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-proz.entj Cu 1,4 bis 1,8 Gewichts^, Hi 1,4 bis 1,6 Gewichtsprozent, LIg 0,4 bis 0,6 Gewichtsprozent, Rest Al.

Sie nachstehende Eabelle gibt Aufschluß über den technischen Fortschritt des Anmeldungsgegenstandes.

Kr.	Werkstoff PTFE plus Füll stoff YoI. -5»	Verschleiß I Jm3ZhJ	Start reibung W	Beweguiigs- ■ reibung
1	12 Si	0,15	0,05	0,20
2	Legierungspulver 12 AlSi25CuliiIiß	0,18	0,05	0,18 - . - -

Die in der vorstehenden Tabelle aufgeführtenVersuehsergebnisse wurden an Proben aus Stahlbändern ermittelt, die auf_: St-aji.lbo.lz.en". Von 8 jam Durchmesser und Sn Höhe aufgeklebt js^en» .Sie StaliM bänder hatten eine Dicke von etwa 1*5 am_f.mxi: die eine poröse Sinterschicht von etwa 0,5 sna Dicke aus Sinnbronse-■ auf,gesintert/" Viar. Die prHE-Iuiscliuneer. wurden so in das Siiii;e3?gitter eingewalzt, daß oberhalb des Sitters eine dünne Schicht von^ etwa _t.: 0,05 min verblieb. . ' , -

Die TJ.\2h dem vorstehenden Verfahren erhaltenen Prüfkörper ,wurden sodr^u: ..üi eine- üeibwertprüfer unter den iiaehstehenden_: Bedingung e:, iiii^ er zueilt:

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BAD ORIGiNAL

_ 4 - Ίί)

G-leitgescliv.'indigkeit: ν = 1 rysec,p

spezifische Belastung: ρ = 20 kp/cm ,

Laufzeit: t = 8 li,

G-egenv/erkstoff: gehärteter !Jtahl C 45, Ice ine iJclunierung:

_,ei dieser Prüfnetiiode vird die Probe mittels Ilebelbelastung gegen die geschliffene stirnfläche einer umlaufenden Scheibe gedrückt, ils I'eßgrößeii v;erden hierbei berücksichtigt:

) die Jt:.rxreicu_:'_.j: 6.-.L, irj-j die Ileiburigcsahl bei beginnender ■ I.ol-L.tiytev,'egung z'..'iGcheri Probe und fjcheibe

} die _;ev;ejui:g3rei- u:.:: irjt der über b stunden mit einem Libu2ig: . i-iei-schreiber registrierte Seibungsverlauf.

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Zr. der „„belle sind ui.ter der. l.r. 1 und 2 die Ergebnisse der erii;-l"X-'_:c;ger/.'.2er-' ."erk^^cffe "r.it der jev.'eilc optir.ialen Zusaminen-

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BAD ORIGINAL

Claims (1)

1. Patentansprüche :

   G-leitlagerv/erkstoff aus Polytetrafluorethylen (PTFE) mit Füllstoffen, der bei geringem Verschleiß auch günstige Reibwerte aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß dem.Pi¹I¹E 3 Ms 20 Vol^j, vorzugsweise 7,5 Ms 13 VoI^, insbesondere 10 bis 12 Tol^f;j Bestandteile einer harten Phase, beigemischt sind, deren Härte über 500 HY, vorzugsweise-500 bis 1200 HV, insbesondere 700 bis 1100 H? beträgt.

   Gleitlagerwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die harten Bestandteile aus Silizium bestehen, die pulverförmig im Gemisch mit PI¹PE enthalten sind.

   Gleitwerkstoff nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeich net, daß Üilizium innerhalb der angegebenen Grenzen ersetzt ist durch Al, Cu, Ii und/oder LIg, wobei ein liinde st anteil Silizium von 3 ^c/o vorliegt. . ...

   Gleitwerkstoff nach den Ansprüchen T bis 3, dadurch gekennzeich net, daß der Füllstoff aus einem Legierungspulver des Evps A13i250uL^riMg besteht, und zwar in den Grenzen von 10 bis 32 Vol$

   Gleitwerkstoff nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der. Füllstoff die folgende Zusammensetzung hat:

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   -D-

   Si 20 Ms 22 Gev/fi, Cu 1,4 bis 1 ,8 Gev$, ITi 1,4 Ms 1 ,6 Gev/Ji, Hg 0,4 Ms 0,6 Hest; Al

   909883/0888 " BADORiGfNAL