DE1905520A1

DE1905520A1 - Abrasion-resistant metal coatings containing - inclusions of dry lubricants

Info

Publication number: DE1905520A1
Application number: DE19691905520
Authority: DE
Inventors: Dietmar Loeffler; Dr-Ing Erich Meyer-Raessler
Original assignee: Mahle GmbH
Current assignee: Mahle GmbH
Priority date: 1969-02-05
Filing date: 1969-02-05
Publication date: 1970-08-20

Abstract

Application is to cylinders, pistons and piston rings of internal combustion engines. In 2 successive stages, a non-closed (e.g. of a point, line or grating pattern) layer of the lubricant is formed on the surface of the machine part, to the required thickness, and is then covered with a layer of a metal of greater abrasion resistance.

Description

Verfahren zum Herstellen von Einschlüsse aus Trockenschmiermitteln enthaltenden verschleißfesten Metallüberzügen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen von Einschlüsse aus Trockenschmiermitteln enthaltenden verschleißfesten Metallüberzügen auf gleitender Reibung ausgesetzte Maschinenteile. Process for making inclusions from dry lubricants containing wear-resistant metal coatings. The invention relates to a method for applying inclusions from wear-resistant lubricants containing dry lubricants Machine parts exposed to sliding friction with metal coatings.

Solche Überzüge werden zur Bewehrung von gleitender Reibung ausgesetzten Maschinenteilen, insbesondere von Zylindern, Kolben und Kolbenringen für Brennkraftmaschinen, benötigt, welche dadurch besonders gefährdet sind, daß sie dauernd oder unter besonderen Betriebsbedingungen nur mangelhaft mit Schmieröl versorgt werden können. In solchen Fällen bietet ein lediglich verschleißfester Überzug, z.B. ein Überzug aus Hartchrom, oder aus Nickel mit eingelagerten Silizium Karbid¢Teilchen, keinen genügenden Schutz Es ist dann vielmehr notwendig, in die verschleißfeste Schicht außerdem schmieren wirkende Bestandteile einzubauen.Such coatings are exposed to sliding friction for reinforcement Machine parts, in particular of cylinders, pistons and piston rings for internal combustion engines, needed, which are particularly endangered by the fact that they are permanent or under special Operating conditions can only be insufficiently supplied with lubricating oil. In such Only a wear-resistant coating, e.g. a coating made of hard chrome, or made of nickel with embedded silicon carbide ¢ particles, insufficient protection It is then rather necessary to also lubricate the wear-resistant layer to incorporate effective components.

Zur Befriedigung dieses Bedürfnisses ist es bereits bekannt, verschleißfeste Überzüge auf gleitender Reibung ausgesetzte Teile, z.B. auf Zylinderlaufbahnen, dadurch aufzubringen, daß man auf galvanischem Wege eine Metallschicht, zçB. eine Nickel- oder Chromschicht, auf der zu schützenden Oberfläche abscheidet und gleichzeitig im Elektrolyten suspensierte, gegebenenfalls in sog. Mikro-Kapseln eingelagerte Graphit-oder Molybdändisulfidteilchen während der galvanischen Abscheidung des Metallüberzuges gegen die zu Uberziehende Oberfläche lenkt, so daß sie während derAbscheidung des Metallüberzuges in diesen eingebaut werden.To meet this need, it is already known to be wear-resistant Coating parts exposed to sliding friction, e.g. on cylinder liners, to apply by galvanic means, a metal layer, zçB. one Nickel or chrome layer, deposited on the surface to be protected and at the same time suspended in the electrolyte, possibly stored in so-called micro-capsules Graphite or molybdenum disulphide particles during the electrodeposition of the metal coating against the surface to be coated, so that it during the deposition of the Metal coating can be installed in this.

Ebenso ist es bekannt, verscllleißfeste Stoffe, wie Stahl oder Chrom, und S¢hmiereigenschaften aufweisende Stoffe, wie Zinn oder Blei, gleichzeitig auf die zu schützende Oberflache aufzuspri tzen0 Die Anwendung dieser bekannten Verfahren ermöglicht jedoch nicht ohne weiteres das Einbringen beliebig großer Mengen von TrockenschmiermittelnO Außerdem ist es nicht ohne wei teres möglich, die Trockenschmiermittelteilchen an bestimmten Stellen zu konzentrieren und andere Stellen frei von solchen Teilchen zu halten, um dadurch ein definiertes und stets gleichbleibendes Verhältnis zwischen tragenden und schmierenden Bestandteilen des Überzuges zu erhalten.It is also known to use wear-resistant materials such as steel or chrome, and substances having lubricating properties, such as tin or lead, at the same time spraying the surface to be protected using these known methods however, does not allow the introduction of arbitrarily large amounts of Dry lubricantsO In addition, it is not readily possible to use the dry lubricant particles to concentrate in certain places and other places free of such particles in order to maintain a defined and always constant relationship between to obtain bearing and lubricating components of the coating.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu finden, das eine Einlagerung von Trockenschmiermitteln in einen verschleißfesten Metallüberzug in jeder beliebig ge wünschen Verteilung und Anordnung ermöglicht Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in zwei aufeinanderfolgenden Arbeitsgängen auf die zu behang delnde Oberfläche des Maschinenteils zuerst eine nicht ge schloßene, z 8. ein Punkt-, Linien-D oder Gittermuster bildende Schicht aus dem Trockenschmiermittel in der gewünscht ten Schichtdicke, und danach eine Schicht aus einem Metall mit größerer Verschleißfestigkeit aufgebracht wird.The invention is based on the object of finding a method that is, the storage of dry lubricants in a wear-resistant metal coating This task is made possible in any desired distribution and arrangement is achieved according to the invention in that in two successive operations on the surface of the machine part to be covered first a non-closed, 8. a layer of the dry lubricant which forms a dot, line D or grid pattern in the desired layer thickness, and then a layer of a metal with greater wear resistance is applied.

Dabei Kann die Trockenschmiermittelschicht, wenn sie aus einer lackartigen Substanz, zOBo aus einer Graphit,Molybdändisulfid oder dgl. enthaltenden Kunstharzlösung oder paste besteht, in vorteilhafter Weise, z.B. nach dem Siebdruckverfahren, durch Elektrophorese oder nach jedem anderen Vern fahren aufgebracht werden, mit dem Schichtdicken in der beU nötigten Stärke erreichbar sind, die gew@hnlich in der Größenordnung von o,l - o92 mm liegt Metallische, z.B. aus Blei oder Zinn bestehende Trockenschmiermittelteilchen, lassen sich z.B. durch Aufspritzen oder auf galvanischem Wege, unter Verwendung entsprechender Abdeckmasken oder Schablonen erzeugen.The dry lubricant layer can be used if it consists of a lacquer-like Substance, zOBo from a graphite, molybdenum disulfide or the like. Containing synthetic resin solution or paste, in an advantageous manner, e.g. by the screen printing process Electrophoresis or after any other process can be applied with the layer thicknesses can be achieved in the required strength, which is usually in the order of magnitude from 0.1 to 92 mm Metallic ones, e.g. made of lead or tin Dry lubricant particles can be deposited, for example, by spraying on or by electroplating Create paths using appropriate masking masks or stencils.

Die verschleißfeste Schicht kann z.B. auf galvanischem Wege oder nach dem Metallspritzverfahren aufgebracht werden. Wählt man die galvanische Aufbringung, so ist es zweckmäßig, die vorher aufzubringende Trockenschmiermittelschicht aus einem elektrisch nicht oder schlecht leitenden Werkstoff aufzubauen, so daß sich bei der anschließenden galvanischen Behandlung das verschleißfeste Metall im wesentlichen nur in den Zwischenräumen zwischen den vom Trockenschmiermittel bedeckten Räumen abscheidet. Galvanisch aufgebrachte Trockenschmiermittelschichten aus Blei oder Zinn können zur Verringerung der elektrischen Leitfähigkeit chemisch oder galvanisch, z.B. anodisch, behandelt werden, so daß sich auf ihrer Oberfläche eine Oxid-Chlorid- oder Chromatschicht ausbildet, die beim anschließenden galvanischen Aufbringen der verschleißfesten Schicht isolierend wirkt.The wear-resistant layer can, for example, be galvanically or after can be applied by metal spraying. If you choose galvanic application, so it is advisable to remove the dry lubricant layer to be applied beforehand to build an electrically non-conductive or poorly conductive material, so that in the subsequent galvanic treatment essentially the wear-resistant metal only in the spaces between the spaces covered by the dry lubricant separates. Electroplated dry lubricant layers made of lead or Tin can be used chemically or galvanically to reduce electrical conductivity, e.g. anodic, so that an oxide-chloride- or chromate layer that forms during the subsequent galvanic application of the wear-resistant layer has an insulating effect.

Selbstverständlich kann die verschleißfeste Schicht auch nach dem Metallspritzverfahren aufgebracht werden. In diesem Fall ist allerdings bei der anschließenden Bearbeitung, die z.B. durch Schleifen oder Honen erfolgen kann, eine größere Materialabtragung erforderlich, weil sich dann das durch Spritzen aufgebrachte Material auch auf den bereits vorhandenen Trockenschmiermittelschichten absetzt, die beim anschließenden Bearbeiten wieder freigelegt werden müssen.Of course, the wear-resistant layer can also be used after Metal spray processes are applied. In this case, however, the subsequent machining, which can be done e.g. by grinding or honing, a greater material removal is required, because then the applied by spraying Material also settles on the already existing dry lubricant layers, which have to be exposed again during subsequent processing.

Claims

Claim

Method of applying inclusions from dry lubricants containing wear-resistant metal coatings exposed to sliding friction Machine parts, characterized in that in two successive operations on the surface of the machine part to be treated first a non-closed, e.g. a layer of the dry lubricant which forms a dot, line or grid pattern in the desired layer thickness, and then a layer of a metal with a greater thickness Wear resistance is applied.