DE1947647A1 - OElfreies Gleitlagermaterial und Verfahren zur Herstellung desselben - Google Patents

OElfreies Gleitlagermaterial und Verfahren zur Herstellung desselben

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DE1947647A1 DE19691947647 DE1947647A DE1947647A1 DE 1947647 A1 DE1947647 A1 DE 1947647A1 DE 19691947647 DE19691947647 DE 19691947647 DE 1947647 A DE1947647 A DE 1947647A DE 1947647 A1 DE1947647 A1 DE 1947647A1
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Taiho Kogyo Co Ltd
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Description

Koiehi Mizuno, Toyo/Japan
und
Taiho Kogyo Coo? 3JtdOf Toyota City/Japan
ölfreies Gleitlageriaaterial und Verfahren zur Herstellung
desselben
Die Erfindung bezieht sich auf ein ölfreies Lagermaterial und insbesondere auf ein ölfreies Gleitlagermaterial, welches aus einer porössn Harasohicht besteht, die integral mit einer Metalloberfläche zusammengesintert und mit einem Mineralwachs imprägniert ist; die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Herstellung desselben.,
Das erfindungsgemäßa Verfahren zur Herstellung des ölfreien Gleitlagermaterials besteht darin, daß man eine Metalloberfläche mit einer Lösung benetzt, die aus einem Harz und einem Lösungsmittel hierfür besteht, wobei als Harz ein Polycarbonat (in der Folge als "PO" bezeichnet), ein Polysulfon (in der Folge
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ο.» 2 —
als "PS/1 bezeichnet) oder ein Polyphenylenoxyd (in dör Folge als "PPO" bezeichnet) verwendet· wird? daß-man hierauf ein Pulver auf die benetzte Oberfläche1 aufstreut, wobei das Pulver aus PO, PS oder PPO und gegebenenfalls aus einem oder mehreren weiteren Hilfsbestandteilen, nämlich Graphit, Polytetrafluoräthylen (in der Folge als "TFB" bezeichnet), Glas, Molybdänsulfid (MoS2) und Wölframsulfid (WS2), besteht; daß man die * Metalloberfläche mit den Harzteilchen sintert, um eine poröse Harzschicht herzustellen, die mit der Metalloberfläche eine
-" - - ■ " - * - . ■■ integrale Einheit bildet} und daß man die poröse HarzBchieht mit einem Mineralwachs imprägniert„
Das erfindungsgemäße Lagermaterial und das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung desselben sind mindestens in dreifacher Hinsicht neu: (1) wird eine poröse gesinterte Harzschicht direkt auf einer Substratmetalloberfläche hergestellt, wobei eines oder mehrere der Harze PC, PS und PPO verwendet werden, die thermoplastische synthetische Harze sind; (2) wird eine Lösung des Harzes in einem Lösungsmittel verwendet, um die Harzteilchen an der Metalloberfläche zu befestigen; und (3) wird die poröse gesinterte Harzschicht mit einem Mineralwachs imprägnierte !Kirch eine Kombination dieser drei neuen Merkmale konnte in erfolgreicher Weise ein ölfreies Gleitlagermaterial und ein Verfahren zur Herstellung desselben geschaffen werden»
Es gibt bereits verschiedene Arten von Gleitlagermaterialien, bei denen eine synthetische Harzschicht auf einer Metalloberfläche befestigt istο Jedoch gab es bisher noch kein Lägermaterial mit einer gesinterten Harzschicht, die dadurch hergestellt worden ist, daß Harzteilchen unter ausschließlicher f„ Verwendung eines Lösungsmittels für das Harz auf einer"Metalloberfläche befestigt werden und die Metalloberfläche mit den
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Harzteilchen erhitzt wird, so daß die Harzteilchen auf der Metalloberfläche befestigt und durch Zusammensintern miteinander verbunden werden. Weiterhin war es bisher nicht bekannt, ein Gleitlagermaterial durch Imprägnieren einer solchen gesinterten Harzschicht mit einem Mineralwachs herzustellen„
Erfindungsgemäß wurde festgestellt, daß ein vorzügliches öl-^ freies Gleitlagermaterial dadurch hergestellt werden kann, daß man gewisse thermoplastische Harze, wie z.Bo PO, PS oder PPO, mit einem Mineralwachs, wie z,B. Paraffin, imprägniert; das Harz sollte eine außergewöhnliche Viärmebeständigkeit, Kriechbeständigkeit und Schlagbeständigkeit aufweisen0 Aufgrund dieser Feststellung wurde ein Verfahren zur Herstellung eines Ölfreien Gleitlagermaterials ausgearbeitet, welches im wesentlichen darin besteht, daß man eine poröse Harzschicht auf einer Metalloberfläche herstellt, wobei die Harzschicht auf die Metalloberfläche auf gesintert ist, und daß man die poröse Harzschicht mit einem Mineralwachs imprägnierte Das erfindungsgemäße Lagermaterial besitzt eine vorzügliche mechanische Festigkeit und Härte; es besitzt nicht die Nachteile von thermoplastischen synthetischen Harzen, wie z.B. einen großen Wärmeausdehnungskoeffizienten und eine schlechte Wärmeleitfähigkeit ο Mit anderen Worten heißt das, durch die vorliegende Erfindung wurde ein Lagermaterial geschaffen, das aus einer synthetischen Harzschicht besteht und trotzdem die gleichen Arbeitseigenschaften wie ein Legierungslager besitzt. Weiterhin kann das erfindungsgemäße Lagermaterial zur Herstellung eines Slfreien Gleitlagers mit vorzüglichen Arbeitscharakteristiken verwendet werden.
Erfindungsgemäß werden aus der großen Reihe von synthetischen Harzen die thermoplastischen Harze PC, PS und PPO als Harzmaterial für die Herstellung einer vorzüglichen ölfreien Gleit-
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lageroberflache auf einer Metalloberfläche ausgewählte Es sollte hier erwähnt werden, daß ein modifiziertes PPO (wie es durch die G-eneral Electric Oo e unter dein Warenzeichen JSToryl vertrieben wird) als Abart von PPö in den erfindungsgemäßen Lagermaterialien verwendet werden kann,, Wenn die erwähnten thermoplastischen Harzpulver auf der Metalloberfläche gesintert werden, dann besitzt diese gesinterte Schicht eine Porosität von 0 bis 50 ¥olo-$; außerdem sind die thermoplastischen Harzteilchen fest oder integral mit der Metalloberfläche verschweißte Die Porosität der gesinterten Harzschicht ändert sich stark in Abhängigkeit von der Korngröße der Teilchen» der Erhitzungstemperatur und dem Gehalt an Hilfsbestandteilen, wie Z0B0 Graphit, TFEf MoS2 und WS30
Die Hilfsbestandteile bewirken im erfindungsgemäßen Lagermaterial eine Verbesserung der Lageraigensehaften und der Abnutzungsbeständigkeit des Material£5 ο Gemäß der Erfindung wer~ den weniger als 30%9 bezogen auf das Gesamtgewicht des thermoplastischen synthetischen Harzes, eines oder mehrerer Hilfsbestandteile verwendet j die aus Graphit* TFE f Glas». MoSg und WS« ausgewählt werden,, Wenn man solche Hilfsbestandteile verwendet* dann erhält die gesinterte Harzschicht eine Porosität von 1 bis 50 Yolo-fo0 Durch Imprägnierung der gesinterten Harzschicht mit einem Mineralwachs in einer Menge von 1-30 Gewo~?&, bezogen auf das Gesamtgewicht der gesinterten SchichtP wird das gewünschte ölfreie Gleitlagermaterial erhalten,,
Beispiele für Mineralwachse, die im erfindungsgemäßen Lagermaterial verwendet -werden können« sind festes Paraffin, welches ein Erdölwachs ist, mikrokristallines V/achs, Oeresinf welches ein natürliches Erdölwachs ist,, oder Montanwachs, weiches ein fossiles Wache ist,, Die ober) erwähnten Mineralwachse sind bei Raumtemperatur fest und besitzen einen Schmelzpunkt von 50 bis
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10O0C0 Demgemäß kann die Imprägnierung der gesinterten Harzschicht mit dem Mineralwachs entweder dadurch ausgeführt werden, daß man ein Metall mit der gesinterten Schicht in ein geschmolzenes Bad des Mineralwachses "bei 70-12O0C eintaucht odex* dadurch, daß man Teilchen des Mineralwachses auf die gesinterte Harzschicht aufstreut, die auf eine Temperatur von 70-10O0C gehalten wird. Hierdurch wird das Mineralwachs in den Zwischenräumen zwischen benachbarten Harsteilehen der gesinterten Harzschicht absorbiert, so daß die gesinterte Harzschicht mit dem Mineralwachs imprägniert wirda
Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Lösung des genannten Harzes in einem Lösungsmittel auf den gewünschten !eil einer Metalloberfläche aufgebracht, und hierauf wird das genannte Harz-' pulver, gegebenenfalls mit den Hilfsbestandteilen, auf den benetzten Seil der Metalloberfläche aufgestreut, so daß das Pulver lediglich selectiv auf dem genannten Teil festgehalten wird, da nämlich nur der gewünschte Teil benetzt- ist» während der Rest der Metalloberfläche trocken ist und die Pulverteilchen nicht festhält« So kann durch das erfindungsgemäße Verfahren die gesinterte Schicht und damit auch die gewünschte Lageroberfläche auf jedem gewünschten Teil der Substratoberfläche hergestellt werden, beispielsweise auf beiden Oberflächen einer Metallplatte, auf der Umfangsoberfläche einer V/eile, auf der inneren und/oder äußeren Oberfläche eines Rohres und auf einem Teil oder auf der gesamten Oberfläche einer ebenen oder gekrümmten Oberfläche von Gegenständen, die durch eine Bearbeitung hergestellt worden sind, beispielsweise durch Schmieden, Drehen und dgl« Die gesinterte Schicht sollte vorzugsweise eine Dicke von 0,2-1,0 mm aufweisen» Die Korngröße des Pulvers wird dabei so ausgewählt, daß die gewünschte Dicke der gesinterten Schicht erhalten wird,,
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Nach der Imprägnierung mit einem Mineralwachs wird die gesinterte Harzschicht auf eine Dicke von Q,15-Of3 um abgearbeitet„
Die Sinterungstemperatur betragt vorzugsweise 250-290 C bei einem aus PC und Hilfsbestandteilen bestehenden Gemisch, 27O-3j3O°G bei einem aus PS und Hilfsbestandteilen bestehenden Gemisch, und 3OO»35O°C bei einem aus PPO und Hilfsbestandteilen bestehenden Gemisch«, Wenn PPO verwendet wird» dann wird die Sinterung vorzugsweise in einer Wasserstoffatmosphäre ausgeführte
Da die Sinterungstemperatur immer unterhalb 35O0C liegt, kann jedes Metall, welches bei der Sinterungstemperatur keine Deformation erleidet, als Substrat für das Lagermaterial verwendet werden» Es ist ein wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung, daß eine ölfreie Lageroberfläche mit hoher dimensioneller Genauigkeit hergestellt werden kann, da bei der niedrigen Sinterungstemperatur Formstabilitätsprobleme keine Rolle spielen,, Schließlich kann die mit einem Mineralvrachs imprägnierte gesinterte Harzschicht auf genaue Dimensionen bearbeitet werden a
Beispiele für Substrate für das erfindungsgemäße Lagermaterial sind Stahl, Gußeisen, Kupferlegierungen, Aluminiumlegierungen und dgl ο Wenn die betreffende Oberfläche des Substrats, das aus einem der erwähnten Metalle hergestellt ist, sorgfältig gereinigt und entfettet wird, dann können die thermoplastischen synthetischen Harzteilchen durch das erfindungsgemäße Verfahren fest mit der gewünschten Oberfläche verschweißt oder versintert werden. Das Substrat kann den verschiedensten Vorbehandlungen unterworfen werden. Beispielsweise kann das Substrat durch mechanische, physikalische, chemische, elektrische oder metallurgische Prozesse aufgerauht werden. Außerdem kann auf
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dem Substrat ein spezieller Belag hergestellt werden, indem "beispielsweise eine chemische Behandlung oder eine anodisohe Oxydationsbehandlung vorgenommen wirdo
Bs gibt eine Anzahl von Lösungsmitteln, die PC, PS und PPO auflösen können. Beispielsweise können PC und PS leicht in einem halogenierten Kohlenwasserstoff aufgelöst werdeno 1?ür PC und PS wird vorzugsweise Methylenchlorid oder Äthylenchlorid als Lösungsmittel verwendet. Bei PPO wird die Verwendung von Trichlorethylen oder Toluol bevorzugt« Die Liste der beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendbaren Lösungsmittel, um PO, PS oder PPO aufzulösen, ist nicht auf die obigen bevorzugten Lösungsmittel beschränkt, sondern es können auch andere Lösungsmittel für thermoplastische synthetische Harze verwendet werden,, Beispielsweise kann Chlorbenzol, Dioxan,, Xylol oder Tetrachlorkohlenstoff als Lösungsmittel verwendet werdeno
Die Lösung des synthetischen Harzes sollte eine solche Fluidität und Konzentration aufweisen, daß sie in geeigneter Weise auf diese Substratmetalloberflache aufgebracht werden kanno Die Konzentration des synthetischen Harzes in den üblicherweise verwendeten Lösungen beträgt 20$ oder weniger. Die Lösung kann auf die Substratmetalloberfläche durch Streichen, Tauchen oder Bespritzen aufgebracht werden. Unmittelbar nach dem Benetzen der Substratmetalloberfläche wird das synthetische Harzpulver auf das Substrat aufgestreute Nachdem das Pulver einige Sekunden bis 20 Sekunden auf der Oberfläche belassen worden ist, wird Überschüssiges Pulver durch Feigen der Metalloberfläche oder durch Abblasen mit Druckluft beseitigte Die auf der benetzten Oberfläche verbleibenden synthetischen Harzpulverteilchen beginnen rasch sich im Lösungsmittel aufzulösen, so daß sie auf der Substratmetalloberfläche kleben bleiben und daß auch eine Verklebung zwischen den einzelnen Harsteil-
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chen stattfindet, wobei eine Schicht mit einer bestimmten Dicke gebildet wix*do Die Dicke dex* synthetischen Harsschicht hängt von der Menge der auf die Substratoberfläche aufgebrachten Lösung, der Korngröße der Pulverteilchen und der Menge des aufgestreuten synthetischen Harzpulvers abo Im allgemeinen erzeugen große Teilchen eine dünne Schicht t während kleine Teilchen eine dicke Schicht ergeben, was seinen Grund in der hohen Benetzungsfähigkeit des Lösungsmittels hato Die Dicke der synthetischen Harzschicht beträgt nach dein Aufstreuen Oi5-3fO nun und wird beim Sintern auf 0f2-1,0 mm verringerte
Da die synthetischen. Harzpulverteilchen mit Hilfe eines Lösungsmittels auf dem Substratmaterial festgehalten werden, wobei eine synthetische Harzschicht entsteht, können die Harzpulver auf Metalloberflächen jeder Form aufgebracht werden» unabhängig davon, ob nun die Oberfläche vertikal liegt oder eine komplizierte Erümmung auf weist </Die auf diese Weise"auf der Metalloberfläche festgehaltenen Harzteilchen fallen nicht leicht von solchen Oberflächen ab„ Wenn einmal die Har st eilchen auf der Metalloberfläche befestigt sindf dann bleiben sie fest haften» auch wenn das Lösungsmittel vollständig von der Oberfläche abgedampft ist, da die Harzteilchen mit der Oberfläche verschweißt sind ο
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Aufbringen von synthetischen Harzpulvern auf die Substratmetall oberfläche ist nicht auf das erwähnte Verfahren beschränktr bei dem die Substratmetalloberfläche zuvor mit einer Lösungr die das Harz enthält 9 benäßt und dann mit Harzpulvern, bestreut wird. Beispielsweise können die Harzpulver durch die verschiedensten Verfahren auf der Substratmetall oberfläche befestigt werden, je nach der Fläche, der Krümmung und dem Material, aus welchem die au bedeckende Substratoberfläche besteht„ Beispielsweise kann.man die Metall-
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Oberfläche mit einem reinen Lösungsmittel für das Harz, welches also kein aufgelöstes Harz enthält* benetzen, worauf man dann die benetzte Oberfläche mit dem Harzpulver bestreute Weiterhin kann man bestimmte Teile der Substratoberfläche trocknen, diese Teile mit einer das Harz enthaltenden Lösung benetzen und synthetisches Harzpulver auf die benetzten Teile der Oberfläche aufstreuen β Schließlich kann man auch einen Belag auf den gewünschten Teil der Substratoberfläche dadurch herstellen, daß man den gewünschten Teil mit einer das synthetische Harz enthaltenden Lösung benetzt und hierauf die Oberfläche auf eine höhere Temperatur als den Schmelzpunkt des Harzes erhitzt, die gewünschten Teile mit einer das Harz enthaltenden Lösung wiederum benetzt und dann das Harzpulver auf die benetzte Oberfläche aufstreut*
Die mittlere Korngröße der PC-, PS- und PPO-Teilchen, die beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendbar ist, liegt im Bereich von C,84 - 0,074 men. Die Korngröße des Graphitpulvers, die beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden kann, beträgt 1-50/Ό Durchmesser, während diejenige der THS-Teilchen vorzugsweise 0,30 - 0,044 ram beträgt. Das heißt also, die Korngrößen der synthetischen Harze und des Graphits, die beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden, liegen im handelsüblichen Bereich*
Glaspulver, MoSp-Pulver und WS^-Pulver mit handelsüblicher Korngröße können ebenfalls beim erfindungsgemäßen Verfahren als fakultative Hilfsbeetandteile verwendet werden»
Die bevorzugte Temperatur für die Herstellung einer porösen gesinterten Schicht beträgt für PO 25O»29O°C, für PS 270-33O0C und für PPO 300-35O0G0 Bei PPO wird die Erhitzung zur Herstellung .der porösen Schicht in einer Wasserstoffatmosphäre vorgenommen. Wenn Mineralwachspulver auf die poröse gesinterte Schioht
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und
aufgestreut wird /wenn diese von der oben erwähnten Sinterungstemperatur abgekühlt wird und gerade 70-100 C aufweist, dann wird das Mineral wachs geschmolzen und in den Zwischenräumen der porösen gesinterten Schicht absorbiert« Bs ist natürlich möglich, die poröse gesinterte Schicht nach der Abkühlung auf Raumtemperatur mit Mineralwachs zu imprägnieren, indem das Substrat in ein geschmolzenes Mineralwaehsbad eingetaucht wird«
Die Porosität einer gesinterten synthetischen Harzschicht kann in geeigneter Weise in einem Bereich von 0-50$ gehalten werden., Beim erfindungsgemäßen ölfreien Gleitlagermaterial wir die Porosität des gesinterten Harzes zwischen 1 und "30% gehalten, und 1-30 Qevr0»fo Mineralwachs, bezogen auf das Gewicht der porösen gesinterten Harzschicht, wird in die Harzschicht einimprägnierte
In der folgenden Beschreibung wird die Menge des im Lagermaterial verwendeten Mineralwachses als "Imprägnierung" bezeichnet, welcher Ausdruck durch die folgende Formel definiert seii
Gewicht des durch die gesinterte poröse Imprägnierung » Harzschicht absorbierten Mineralwachses χ
Gewicht der gesinterten porösen Harzschicht vor der Imprägnierung
Die "Porosität" der gesinterten Harzschicht wird durch die fol gende Formel definiert:
Volumen des durch die gesinterte poröse Porosität ss Harzschicht absorbierten Mineralwachses x joo Volumen der gesinterten Harzschicht vor der Imprägnierung
Die Imprägnierung und die Porosität werden durch Berechnungen; bestimmt, bei denen das Gewicht, die Dicke, die Fläche der gesinterten Harzschioht und das spezifische Gewicht des Mineral-
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wachses verwendet werden. Der Wert der Porosität ändert sich mit der Korngröße f der Art und der Menge des verwendeten Harzpulvers und der verschiedenen Behandlungsbedingungen, wie Z0B0 Erhitzungstemperatur, Axt des verwendet an Lösungsmittels, Konzentration des LösungsmittelsAufbringverfahren des Lösungsmittels usw., Wenn die erwähnten Faktoren alle konstant gehalten werden» dann kann auch die Porosität konstant gehalten werden, so daß die Imprägnierung mit dein Kineralwachs auf einem gewünschten Wert gehalten werden kamit beispielsweise im Bereich von
Die Menge von Graphitpulvern und TFB-PuIvern, die dem synthetischen Harz zugesetzt werden, können» sollten vorzugsweise ,jeweils weniger als 30?» betragen« "Wenn der G-ehalt an. Graphitpulver oder ΤΙΈ-Pulver 30^ übersteigt.« dann wird die Haftung der Schweißverbindung zwischen der Substratmetalloberfläche und der gesinterten Harzschicht -verschlechtert» Die Menge des Glaspulvers, des MoSp und des WS2 sollte jeweils weniger als \5<betragen=»
Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert«
Figo 1 ist eine graphische Darstellung, welche den Zusammenhang zwischen der Korngröße der Harzteilchen und der Paraffinimprägnierung in einer aus solchen Harsteilchen hergestellten gesinterten Schicht zeigtu
Figo 2 ist eine graphische Darstellung, die den Zusammenhang zwischen dem Gehalt an Hilfsbestandteilen und der Paraffinimprägnierung in der gesinterten Harssenicht zeigt«
Figo 3 ist eine graphische Darstellung„ welche den Zusammenhang zwischen dem Anstieg der Reibungotemperatur des erfindungsge-
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mäßen Lagermaterials und der Paraffinimprägnierimg des Lagermaterials zeigt„
Figo 4- ist eine grapMsciie Darstellung, welche den Zusammenhang zwischen dem Reibungstemperaturanstieg eines erfindungsgemäßen. Lagermaterials und dem Gehalt der darin vorliegenden Hilfsbestandteile zeigt=
In Figo 1 ist der Zusammenhang zwischen der Korngröße von synthetischen Harzen, nämlich PO1 PSr PPO und ITORYL (ein PPO-Derivat) und der Paraffinimprägnierung gezeigt«, Aus der Figur geht hervor, daß die Paraffinimprägnierung mit der Korngröße der Harzteilchen steigt, da die Porosität einer gesinterten Harzschicht, die aus diesen Harzteilchen hergestellt ist» zunimmt, wenn die Korngröße der Harzteilchen erhöht wird,, Wenn beispielsweise eine gesinterte Harzschicht aus PC-TeileJen mit einer Teilchengröße von 0,84 mm hergestellt wird, dann beträgt die Paraffinimprägnierung der gesinterten Harzschicht 10$„ Wenn dagegen die Korngröße der Harzteilchen für die gesinterte synthetische Harzschicht auf 0,18 mm. verringert wird, dann wird die Paraffinimprägnierung auf 5Yo herabgesetzt ο Wenn die Korngröße der Harzteilchen weiter auf 0,074 mm verkleinert wird, dann verringert sich die Paraffinimprägnierung auf ungefähr \i>a Die Verwendung von kleinen Harzteilchen, deren Korngröße beträchtlich !deiner als 0*074 mm ist* ergibt eine dichte gesinterte Schicht ohne Zwischenräume ρ so daß die Porosität vernachlässigbar ist« Die Teilchen aus PS und PPO besitzen gewöhnlich einen Schmelzpunkt, der höher liegt als derjenige der PC-Teilchen, und infolgedessen ist die Porosität von PS und PPO im allgemeinen größer als diejenige von PCo Infolgedessen ist die Paraffinimprägnierung von gesinterten Harzschichten, die aus PS und PPO hergestellt sind, im allgemeinen größer als diejenige von PC-Schichten, Aus Figo 1 ist ersichtlich, daß die bevorzugte Korngröße der synthetischen
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Harzteilchen im Bereich von O5,84 ~ 0,074 min liegt, damit die gewünschte Porosität der gesinterten synthetischen Harzschicht erreicht wirdo
Figo 2 zeigt den Zusammenhang zwischen dem G-ehalt an Hilfsbestandteilen, wie z»Bo Glaspulver, Graphit pulver, TFE-Pulver, MoSg-Pulver und WS2-Pulvert in einer gesinterten Harzschiebtdie aus PC-Teilchen mit einer Teilchengröße von O918 mm hergestellt worden ist, und der Paraffinimprägnierung der gesinterten Harzschichto Die graphische Darstellung zeigt klar» daß das Glas-, Graphit- und TPE-Pulver die Porosität der gesinterten Harzschicht erhöht, während MoS2- und WS ,,-Teilchen die Porosität verringernο Eine gesinterte 'Harzschicht, die aus PC-Teilchen alleine besteht, besitzt eine Paraffinimprägnierung von 5%, während der Zusatz von 25% TS1E die Paraffinimprägnierung auf ungefähr 20$ erhöht«, Insbesondere bewirkt Glas eine Erhöhung der Porosität der gesinterten Harzschicht» Der Zusatz von 15$ Glaspulver erhöht die Paraffinimprägnierung auf 25#o Figo 2 zeigt auch, daß die Paraffiniinprägnierung der gesinterten Harzschicht leicht verringert wird, wenn man ihr MoS2 oder WS2 zusetzt« Kurz gesagt, die Verwendung von Glas, Graphit oder TPE als Hilfsbestandteile erhöht die Porosität der gesinterten Harzschicht, Eine übermäßige Porosität der gesinterten Harzsohicht verschlechtert jedoch die mechanische Festigkeit des Lagermaterials. Außerdem ergibt die Verwendung von mehr als 3096 Hilfsbestandteilen eine verschlechterte Haftung der gesinterten Harzschicht auf der Substratmetalloberfläche„ Deshalb sollte der Gehalt an Hilfsbestandteilen weniger als 30$ betragen. Die Verwendung von MoS2 und WS2verringert die Porosität der gesinterten synthetischen Harzschicht, verbessert aber die Gleitcharakteristiken des Lagermaterials, indem der Reibungskoeffizient verringert wirdo Ea wurde gefunden, daß die
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Verwendung von weniger als 3Qf° MoS^ oder WS9 eine Verbesserung der GIeitCharakteristiken des Lagermaterials ergibt, ohne daß irgendwelche abträgliche Einflüsse auftreten»
5 zeigt den Zusammenhang zwischen der Paraffinimprägnierung und dem Reibungstemperaturanstiege Der Reibungstemperaturanstieg wurde unter Verwendung einer Abnutzungsprüfmaschine gemessen, in der Teststücke, die dadurch hergestellt worden sind, daß das erfindungsgemäße Lagermaterial auf Staöjplatten aufgebracht wurde, unter einer Belastung von 20 kg/cra einer trockenen Reibung unterworfen wurden, wobei sie mit einer Geschwindigkeit von 1 m/sec gleiteten«. Der Temperaturanstieg der Lageroberfläche (ermittelt durch Abziehen der Raumtemperatur von der gemessenen Temperatur) verringerte sich, wenn die Paraffinimprägnierung stiego Mit anderen Worten heißt das, wenn die Paraffinimprägnierung steigt, dann wird die durch Reibung erzeugte Wärmeinenge verringert= Bei den Teststücken A (mit "einer gesinterten Harzschicht, die aus 75# PC» 20$ TEE und 5# WS2 bestand) und B (mit einer gesinterten Harzschicht, die aus 80$ PS, 17$ TFE und 3$ Graphit bestand) sank der Temperaturanstieg, wenn die Paraffinimprägnierung der gesinterten Harzschicht zunahm, bis die Paraffinimprägnierung 10$ betrüge Bei einer höheren Paraffinimprägnierung als 10$ blieb der Temperaturanstieg im wesentlichen konstante Beim Teststück C (mit einer gesinterten Harzschicht, die aus 90$ PPO, 5$ Glas und 5$ Graphit bestand) war der Temperaturanstieg wegen der vorhandenen Glasteilchen vergleichsweise hoch, aber auch hier nahm der Temperaturanstieg ab, wenn die Paraffinimprägnierung erhöht wurde«,
Wie aus den Kurven für die Teststücke A9 B und 0 in Figo 3 eraiohtlich ist, verringert schon eine sehr kleine Paraffinimprägnierung den Temperaturanstieg beträchtliche 3o ergab das Teatstüok A ohne Paraffinimprögnierung einen Temperaturanstieg von.
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65°C, !fahrend die Verwendung einer 2f5$igen Paraffinimprägnierung eine drastische Verringerung des Temperaturanstiegs auf 300C ergibt,, Somit ergibt also eine Paraffiiiimprägnierung eine außergewöhnliche Verbesserung des Itagermaterials« Das erfindungsgemäße Lagermaterial enthält 1-30$ einimprägniertes Paraffin« tfie bereite erwähnt, erfordert die Verwendung von mehr ale 30$ Paraffin eine Porosität der gesinterten Harzschicht, die größer als 30$ ist» Eine derart große Porosität verschlechtert die mechanische Festigkeit des Lagermaterials,, Aus diesem Grunde ist die Paraffinimprägnierung des erfindungsgemäßen Lagermaterials auf 30$ oder weniger beschränkte
Fig. 4 zeigt den Zusammenhang zwischen dem Cfehalt an Graphit, TI1E, MoS« und WS? im Paraffinwachs, welches in eine gesinterte Harzschicht einimprägniert werden sollf die aus PC-Teilchen mit einer Teilchengröße von 0,42 mm (dies ergibt eine Porosität von ungefähr 8$, wie avis Fig0 1 ersichtlich ist), und dem Reibungstemperaturanstieg des auf diese Weise mit Paraffin imprägnierten Lagermaterialso Aus der Figur ist ersichtlich, daß der Zusata von Graphit, I1FE, MoS2 und WSg zum Paraffin, welches in die gesinterte Harzschicht einimprägniert wird, die Gleitcharakteristiken des Lagermaterials verbesserte Von den Hilfszusätzen« die dem Paraffin zugegeben werden, ist pulverförmiges TFE besonders wirksam. Der Reibungstemperaturanstieg des Lagermaterials, welches mit Paraffin alleine imprägniert wird, beträgt, gemessen durch, die oben erwähnte Methode, 380O, während der Zusatz von 10$ TFS den Temperaturanstieg auf 200C verringert« Ähnliche Verbesserungen können durch den Zusatz von Graphit-p MoS2- oder WS2-Pulver erzielt werden»
Erfindungsgemäß wurde festgestellt, daß ein erfindungsgemäßes Lagermaterial, welches aus einer robusten gesinterten Harzschicht bestehts die auf einer Substratmetalloberfläche mit
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PC-F PS« oder PPO-Pulver alleine hergestellt und mit Paraffin» das den obenerwähnten Zusatä enthalt f imprägniert worden ist? sowohl eine verbesserte Abnutzungsbeständigkeit als auch ver~ besserte Gleitcharakteristiken aufweist« Mit anderen Worten heißt das, es ist eines der wichtigen Merlanale der Erfindung* Paraffins welches Graphit, IEB, MoS2 und/oder WS2 enthält (mittlere Teilchengröße -vorzugsweise kleiner als 10yLt),sum Zweoke der Imprägnierung der gesinterten Harzschicht auf der Substratmetalloberfiäehe au verwenden* um das gewünschte Gleitlagermaterial herzustellen« Der Gehalt an Graphit-, TFE-,, KoSp- oder V/Sg-Pulver im Paraffin ist gemäß der Erfindung auf 15fo beschränkte Wenn mehr als 15$ eines solchen Pulvers, zugesetzt wird, dann werden die Teilchen in den Zwischenräumen der gesinterten Harzschicht herausfiltriert 9 weshalb die Teilchen nicht homogen verteilt sindo
In den Teststücken, die zur Ermittlung der Kurven 1-4 verwendet wurden, wurde Paraffin als Mineral wachs verwendet, um die gesinterte Harzschicht zu imprägnieren«, Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Verwendung von Paraffin als Mineralwachs be~ schränkt, sondern es kann jedes geeignete Mineralwachs verwendet werden,, Beispielsweise können mikrokristallines Wachs, öeresinwachs, Montanwachs und andere V/achse in ähnlicher Weise verwendet werden» Insbesondere ergibt Ceresinwaehs bessere Resultate als Paraffin,,
Das im erfindungsgemäßen Lagermaterial verwendete Mineralwachs sollte einen Schmelzpunkt zwischen 50 ναιά 1000C aufweisen*, Im erfindungsgemäßen Verfahren können zwei oder mehr Mineralwachse in jedem Mischungsverhältnis verwendet werden, wobei die gleichen Effekte wie bei der Verwendung einer einzigen Mineralwachsart erhalten werden,. Beispielsweise kann ein Gemisch aus 50$ Paraffin und 50/& Oereslnwachs verwendet werden.
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So wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindimg zunächst eine gesinterte poröse Harzschicht hergestellt, wobei synthetische Harzpulver aus PC, PS oder PPO mit einer Korngröße von 0,Bi - 0,074 ran und weniger als 20$, bezogen auf das Gewicht der Harzschicht, eines Hilfsbestandteilpulvers, das aus Graphit, 1S1FB9 Glas, MoS2 und/oder WSg besteht, verwendet werden, worauf die poröse gesinterte Haraschicht mit 1-30$, bezogen auf das Gewicht der Harzschicht, eines Mineralwachses imprägniert wird, wobei das Mineralwachs weniger als 15$, bezogen auf das Gewicht der Harzschicht, Graphit, TFE, MoSp und/oder WS2 in Pulverform enthalten kann» Das Arbeitsverhalten des erfindungsgemäßen ölfreien Gleitlagermaterials kann innerhalb weiter Grenzwerte verändert werden, indem die Konzentration der erwähnten verschiedenen Bestandteile innerhalb der obigen Grenzwerte wie auch andere verschiedene Faktoren verändert werden, wie z.Bο die Art und die Konzentration des Lösungsmittels zum Auflösen des synthetischen Harzpulvers, die Sintertemperatur des Harzpulvers, die Erhitaungstemperatur des Wachses uswo
Wie bereite erläutert, wird also gemäß der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines ölfreien Gleitlagermaterials auf einer Substratmetalloberfläche vorgeschlagen, wobei das Material, die Größe und die Form des Substrats keine Rolle spielt, welches dadurch ausgeführt wird, daß man eine Schicht eines Harzpulvers, das aus PG, PS oder PPO und gegebenenfalls aus den Hilfsbestandteilen Graphit, 2FE und so weiter besteht, aufbringt, die Schicht aus dem Harzpulver sintert, so daß eine gesinterte Harzschicht gebildet wird, und die gesinterte Harzschicht mit Mineralwachs, wie Z0B0 Paraffin, imprägnierte Die erfindungsgemäß auf einer Stahlplatte hergestellte gesinterte Harzschicht kann man bearbeiten. Beispielsweise kann man sie auf eine gewisse Dicke auewalzen, auf eine gewünschte Größe
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schneiden oder in eine bestimmte Form biegen oder pressen» Durch Imprägnieren der auf diese Weise bearbeiteten gesinterten Harzschicht mit einem geeigneten Mineralwachs werden gewalzte Lagerbüchsen, Druckscheiben und andere spezielle Öleitlageroberf lachen mit einer komplizierten Form erhaltene In ähnlicher Weise können durch Herstellung einer gesinterten Harzschicht auf einen bestimmten Teil der Umfangsflache einer Welle, wie zoBe einer Stahlwelle, einer Gußeisenwelle oder einer Welle aus rostfreiem Stahl, und durch geeignete Bearbeitung der gesinterten Harzschicht und anschließende Imprägnierung der gesinterten Harzschicht mit dem richtigen Mineralwachs Wellen hergestellt werden, für die keine komplizierten Wellenlager erforderlich sind»
Die erfindungsgemäße Lageroberfläche zeigt ein vorzügliches Verhalten und braucht nicht geölt werden» Es ist eines der wichtigen Merkmale der -vorliegenden Erfindung, daß eine Substratmetalloberfläche mit einer wachsimprägnierten Harzschicht bedeckt wird, um die oben erwähnten Nachteile der herkömmlichen Lagermaterialien zu vermeiden, wie z.3„ eine übermäßig große Wärmeausdehnung und eine niedrige Wärmeleitfähigkeit» In anderen Worten heißt das, die vorliegende Erfindung schafft ein Ölfreies Gleitlagermaterial, welches als außergewöhnliches industrielles Maschinenelement verwendet werden kann und somit zum Portschritt der Industrie beiträgtβ
Die Erfindung wird nun anhand der folgenden Beispiele näher erläutert,
Beispiel 1
Ein ölfreies Sleitlagermaterial wurde auf einer Seite eines endlosen Stahlbandes aufgebracht. Ein 1,0 mm dicker und 130 mm breiter endloser Stahlstreifen wurde entfettet und gebeizte
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Eine flüssige Mischung, die aus 15$ Ki und 85# eines Lösungsmittels "bestand, welches sich aus Methylenchlorid und Dioxan zusammensetzte, wurde auf eine Seite des Metallstreifen aufgespritzt. Der auf diese Weise mit dem flüssigen Gemisch benetzte Streifen wurde durch einen Schlitz hindurchgeführt, während*-* dessen kurz vor dem Eintritt in den Schlitz ein Pulvergemisch aus einem Trichter aufgebracht wurde, der oberhalb des Metallstreifens angeordnet war» Das Pulver bestand aus 86$ PC der Korngröße 0,10 mm aus 10$ TEE der Korngröße 0,15 mm aus 2$ Graphit der Korngröße 0,10 mm und aus 2% Glas der Korngröße 0,15 mm.
Unmittelbar nach dem Schlitz wurde das überschüssige Pulver auf dem Metallstreifen entfernt, indem Druckluft aus einem Kompressor daraufgerichtet wurde. Durch Erhitzen des Streifens auf 270°C, während er durch einen Ofen hindurchgeführt wurde, wurde eine gesinterte Harzeohicht hergestellt» Nach dem Abkühlen auf 70-800C in der freien Luft wurde ein Paraffinpulver auf die gesinterte Harzschicht aufgestreut«,
Auf diese Weise wurde eine 0,4 mm dicke gesinterte Lagermaterialechioht hergestellte Die auf diese Weise hergestellte gesinterte Schicht wurde auf einer Prase bearbeitet, um die Dicke der gesinterten Schicht auf 0f25 mm zu verringerno Hierdurch wurde ein Metal?«sta?eifen erhalten, der mit einem Gleitmaterial beschichtet war, dessen Gesamtdicke 1,25 mm betrug.
Das auf diese Waise auf dem Stahlstreifen hergestellte Lagermaterial zeigte eine ipi® Haftung auf dem Stahlstreifen, wie auch eine stark verbesserte Wärmeausdehnung und Wärmeleitfähigkeit.
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Beispiel 2
Auf einem Teil des Gleitstücks einer Nalinangsmittelverarbeitungsmaschine wurde unter· Verwendung von PPQ-Pulver ein Belag hergestellt, der aus dem erfindungsgemäßen Lagermaterial bestand ,
Das Gleitstück wog vor dem Aufbringen des Belags 1205 g< > Der Teil des Gleitstücks, der beschichtet werden sollte, wurde entfettet und mit einem Schleifpapier poliert« Eine Trichloräthylenlösung, die 10$ gelöstes PPO enthielt, wurde auf den gereinigten Teil des Gleitstücks aufge strichen, und es wurde ein dünner Film auf dem Gleitstück hergestellt, indem es in einer Wasserstoffatmosphäre auf 3200C erwärmt wurde» Die gleiche Trichloräthylenlösung wurde nochmal auf den dünnen Film' aufgestrichen, um ihn zu benetzen, und hierauf wurde PPO-Pulver mit der Korngröße 120 Maschen auf die nasse Oberfläche des Gleitstücks aufgestreut« Das Gleitstück wurde in einer Wasserstoffatmosphäre auf 33O0C erhitzt, wobei eine Ο?35 mm dicke gesinterte Harzschicht erhalten wurde. Das Gleitstück wog mit der gesinterten Harzschicht 1218 go Das heißt, daß die gesinterte Schicht 13 g wog«,
Die gesinterte Harzschicht wurde dann mit öeresinpulver, das 5% Graphit enthielt, imprägniert, indem dis Pulver auf die gesinterte Harzschicht aufgestreut wurden, währenddessen die Schicht auf 8CMOO0C erhitzt wurde o Die Menge des 5$ Graphit enthaltenden Ceresinpulvers„ das durch die gesinterte Harzsohicht absorbiert wurde, wog 2,1 go Mit anderen Worten heißt das* der Gehalt an Mineralwachs einschließlich Graphit im Lagermaterial, das sich auf dem rostfreien Gleitstück befand, betrug ungefähr 16$ (100 χ "fj")* Die Dicke des Iiagenaaterials wurde auf 0,2 mm heruntergearbeiteto
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Dae auf dies© V/eise mit dem erfindungsgemäßen Lagermaterial be schichtete Gleitstück zeigte ein außergewöhnliches Arbeitsverhalten·
Beispiel ?
Die Umfangsoberflache einer Welle, die aus Gußeisen hergestellt worden war» wurde teilweise mit einem Lagermaterial beschichtet, welches aus einer mit Mineralwachs imprägnierten Harzschicht bestand.
Diejenigen Teile der Welle, die beschichtet werden sollten» wurden so abgearbeitet, daß sie einen Durchmesser von 25,60 mm aufwiesen» Hierauf wurden sie entfettet und gereinigt«, Die auf diese Weise bearbeitete und gereinigte Welle wog 826 g0
Auf die gereinigte Oberfläche wurde eine Methylenchloridlösung, die 10$ PS enthielt, aufgebracht und trocknen gelassene Eine Lösung, die aus Methylenchlorid und Monochlorbenzol bestand, wurde auf die gewünschten Teile der getrockneten Oberfläche aufgebracht, um diese Teile zu benetzen,. Unmittelbar nach der Benetzung wurde ein Pulvergemisch auf den benetzten Teil der Wellenoberfläche aufgebracht, und das überschüssige Pulver auf der benetzten Oberfläche wurde durch Heigen der v/elle entfernt» Das Pulvergemisch bestand aus 91$ PS mit einer Korngröße von 0,5S mm ., 5$ TFE mit einer Korngröße von Oj,074 mm unä Glas mit einer Korngröße von 0$o74
Die durch die Harzpulverschicht bedeckte Welle wurde auf 290 0 erhitzt, bis das Hara sauber gesintert war« Mach dem Abkühlen wurde die Walle mit der gesinterten Haraschicht gewogen, und BB wurde gefunden, daß sie 831»5 g wogο Das heißt also, daß die gesinterte Haraschioht 5., 5 g wog„
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Die Welle wurde dann in ein geschmolzenes Bad aus mikrokristallinem Wachs mit 900G eingetaucht, um die gesinterte Harzschicht mit dem mikrokristallinen Wachs zu imprägnieren. Durch Wiegen wurde gefunden, daß 1,1g Wachs durch die gesinterte Harzschicht absorbiert wurdeno Das heißt also, daß der Gehalt des Wachses im Gleitlagermaterial ungefähr 20$ {100 χ |4) betrüge Der beschichtete Teil der Welle wurde dann auf einen Durchmesser von 26,00 mm abgearbeitet, das heißt also, daß eine Belagmaterialdicke von 20 mm erreicht wurde«
Die mit dem erfindungsgemäßen Lagermaterial beschichtete Welle zeigte sin vorzügliches Arbeitsverhalten„ s
Beispiel 4 , '
Die innere Oberfläche einer Aluminium/Bronze-Legierungs-Büchse wurde mit dem erfindungsgemäßön Lagermaterial beschichtete
Die zu beschichtende Oberfläche wurde gereinigt und benetzt, indem sie in eine MethylenchloridlSsung eingetaucht wurde, die 15$ PG enthielte Auf die benetzte Oberfläche wurde ein Pulvergemisch aufgestreut, das aus 85$ PC -und 15$ Graphit bestand. Durch Erhitzen auf 2800G wurde auf der inneren Oberfläche der Büchse eine gesinterte Harzschicht gebildet» Nach dem Abkühlen wurde die Büchse in ein geschmolzenes Paraffinbad eingetaucht, das 10% ΪΕΒ enthielt, so daß der Harzbelag mit dem Paraffin imprägniert wurde,, Das auf diese Weise auf der inneren Oberfläche der Büchse erhaltene Lagermaterial enthielt 15$ Paraffin plus TFEo
Die innere Oberfläche der Büchse, die den erwähnten Belag aufwies, wurde auf die gewünschten Dimensionen bearbeitet 0 Der Belag auf der inneren Oberfläche der Büchse erwies sich als ein vorzügliches ölfreies Lagermateriai, ■
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Beispiel 5
Eine Gleitoberfläche wurde dadurch hergestellt, daß dae erfindungsgemäße Lagermaterlal auf einer Seite eines 9»80 mm dickenf 100 mm breiten und 400 mm langen Aluminiumlegierungsbleoh, welches 1162 g wog, aufgebracht wurde0 Das aufgebrachte Lagermaterial bestand aus einer gesinterten Harzschicht, die mit Paraffin imprägniert war.
Nachdem das AluminiumlegiezTangsblech entfettet und gebeizt worden war, wurde es benetzt, indem es in ein flüssiges Gemisch eingetaucht wurde, welches aus 15$ PG und im übrigen aus Methylenchlorid und Athylenchlorid bestand. Unmittelbar nach dem Benetzen wurde ein Pulvergemisch auf die naße Oberfläche aufgestreut, und der Überschuß wurde durch Neigen des Blechs entfernt» Das Pulvergemisch bestand aus 75$ PO, 23$ TFB und 2# WS2<> Durch 40 Minuten dauerndes Erhitzen auf 2900C in einem Ofen wurde auf dem Blech aus dem Harzpulver eine gesinterte Harzschicht gebildet«
Daß Blech wog nach dem Erhitzen 1182 g, das heißt, daß die gesinterte Harzschicht 20 g wog„ Das Blech wurde dann in ein geschmolzenes Paraffinbad mit 700C eingetaucht, um die gesinterte HarasBchioht mit dem Paraffin zu imprägnieren= Unmittelbar hierauf wurde das Blech aus dem geschmolzenen Paraffinbad entnommen, und überschüssiges Paraffin wurde durch Abwischen m^Lt einem Tuch entfernt. Nach dem Abkühlen wurde die Platte mit der paraffinimprägnierten Harzschicht gewogen, und es wurde gefunden, daß die Menge des in der gesinterten Harzschicht absorbierten Paraffins 4,0 g wog» Der Gehalt des Paraffins in der fertigen Lagermaterialschicht betrug ungefähr 20$ o Die Dicke der gesinterten Harzschicht betrug vor
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der Imprägnierung ungefähr 0,6 mm* Das fertige Blech, welches das er findlingsgemäße Lagerinaterial auf seiner Oberfläche aufwies, wurde auf eine Dicke von 10,0 mm abgearbeitet,, Das heißt also, daß die Dicke der Iiagerraaterialschicht des fertigen Blechs 0,2 um betrug,,
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    ί 1 «J Ölfreies Lagermaterial, dadurch gekennzeichnet , daß es sich aus einer Substratmetalloberfläche und einer porösen Harzschicht zusammensetzt, die integral mit der Metalloberfläche versintert ist und aus einem Polycarbonat, Polysulfon oder Polyphenylenoxyd besteht, wobei die Harzschicht mit einem Mineralwachs imprägniert ist,
    2«, Verfahren zur Herstellung eines ölfreien Lagermaterials, dadurch gekennzeichnet , daß man die gewünschten Teile einer Substratmetalloberfläche mit einer Lösung benetzt, die aus einem Harz und einem Lösungsmittel für das Harz besteht, wobei als Harz ein Polyesarbonat, Polysulfon oder Polyphenylenoxyd verwendet -wird; daß man hierauf ein Harzpulver auf die genannten benetzten Teile der Metalloberfläche aufstreut, so daß das Harzpulver gleichmäßig an der Metalloberfläche haftet, wobei das Harz aus einem Polycarbonat, Polysulfon oder Polyphenylenoxyd besteht j daß man die Metalloberfläche mit dem Harzpulver zur Herstellung einer porösen Harzschicht, die integral mit der Metalloberfläche verbunden ist, sintert; und daß man die gesinterte Harzachicht mit Mineralwaohs imprägniert,
    5 ο ölfreiee Lagermaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die poröse Harzschicht zu weniger als 30# aus einem Hilfsbestandteil, nämlich Graphit, Polytetra« fluoräthylen, Glas, Molybdänsulfid oder Wolframsulfid, und im übrigen aus dem genannten Harz besteht.
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    4o Verfahren naoh Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das auf die Metalloberfläche aufgestreute Harzpulver aus mindestens einem Hilfsbestandteil, nämlich Graphit, Polytetrafluoräthylen, Glas, Molybdänsulfid oder Wolframsulfid, und im übrigen aus dem genannten Harz besteht <,
    5. ölfreies Lagermaterial naoh Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet , daß das Mineralwachs aus festem Paraffin, mikrokristallinem Wachs, Ceresin oder Montanwachs besteht.
    6, Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Mineralwachs festes Paraffin, mikrokristallines Wachs, Ceresin oder Montanwachs verwendet wird»
    7 ο ölfreies Lagermaterial nach Anspruch 1, dadurch g β k β η η zeichnet , daß das Mineralwachs aus weniger als 15$ pulverförmigem Hilfsbestandteilr nämlich Graphit, Polytetrafluoräthylen, Molybdänsulfid oder Wolframsulfid, und im übrigen aus festem Paraffin, mikrokristallinem Wachs, Cerosin oder Montanwachs besteht*
    8. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mineralwachs aus weniger als 15# pulverförmigem Hilfsbestandteil, nämlich Graphit, Polytetrafluoräthylen, Molybdänsulfid oder Wolframsulfid und im Übrigen aus festem Paraffin, mikrokristallinem Wachs, Ceresin oder Montanwachs bestehtο
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    Leerseite
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2643190A1 (de) * 1975-09-23 1977-03-24 Minnesota Mining & Mfg Poroese schmiermittel-impraegnierte lagerschale

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4172622A (en) * 1973-06-13 1979-10-30 The Glacier Metal Company, Limited Plain bearings
GB1521531A (en) * 1975-01-22 1978-08-16 Glacier Metal Co Ltd Backings coated with polyarylene sulphide resins
GB1556047A (en) * 1975-07-16 1979-11-21 Glacier Metal Co Ltd Plastics bearing materials
DE3939704C2 (de) * 1989-12-01 1994-06-09 Glyco Metall Werke Schichtwerkstoff für Gleitelemente und Verfahren zu seiner Herstellung
US5573846A (en) * 1991-10-24 1996-11-12 Norton Pampus Gmbh Polyfluorocarbon coated metal bearing
PT1144773E (pt) 1999-05-26 2007-01-31 Basf Corp Matéria-prima de telhas de cobertura metálicas e seu método de fabrico
EP1160283A1 (de) * 2000-05-29 2001-12-05 Ferro France S.A.R.L. Hybridlack-Zusammensetzungen
US6569816B2 (en) * 2000-08-18 2003-05-27 Ntn Corporation Composition having lubricity and product comprising the composition
WO2005121288A1 (ja) * 2004-06-10 2005-12-22 Ntn Corporation 摺動材料およびすべり軸受
AT502546B1 (de) * 2005-09-16 2007-10-15 Miba Gleitlager Gmbh Lagerelement
AT502506B1 (de) * 2006-03-30 2007-04-15 Miba Gleitlager Gmbh Lagerelement
US11235565B2 (en) 2008-04-07 2022-02-01 Valinge Innovation Ab Wood fibre based panels with a thin surface layer
WO2011087422A1 (en) 2010-01-15 2011-07-21 Ceraloc Innovation Belgium Bvba Bright colored surface layer
US8480841B2 (en) 2010-04-13 2013-07-09 Ceralog Innovation Belgium BVBA Powder overlay
CN103459165B (zh) 2011-04-12 2017-02-15 瓦林格创新股份有限公司 生产层的方法
WO2013032387A1 (en) 2011-08-26 2013-03-07 Välinge Flooring Technology AB Panel coating
US8993049B2 (en) 2012-08-09 2015-03-31 Valinge Flooring Technology Ab Single layer scattering of powder surfaces
JP6297583B2 (ja) * 2012-11-20 2018-03-20 フェデラル−モーグル・リミテッド・ライアビリティ・カンパニーFederal−Mogul Llc ベアリングおよび他の用途のための高強度低摩擦工学的材料、ならびにこれらを形成する方法
UA118967C2 (uk) 2013-07-02 2019-04-10 Велінге Інновейшн Аб Спосіб виготовлення будівельної панелі і будівельна панель

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2689380A (en) * 1951-01-29 1954-09-21 Glacier Co Ltd Method of making bearings
US2813041A (en) * 1953-09-09 1957-11-12 Glacier Co Ltd Method of impregnating porous metal strip with polytetrafluoroethylene
US2992137A (en) * 1955-10-26 1961-07-11 Hohenzollern Huettenverwalt Composite bearing
US2979417A (en) * 1957-06-26 1961-04-11 Straumann Inst Ag Method of preparing self-lubricating watch and clock parts and the coated article
US3059318A (en) * 1958-09-11 1962-10-23 Hoechst Ag Method of making a bearing insert for ball joints
US3139357A (en) * 1960-12-14 1964-06-30 Great Lakes Carbon Corp Process of supporting and cooling shaped hot metal
US3194702A (en) * 1962-01-03 1965-07-13 Gen Motors Corp Method of making self-lubricating bearing means
US3258319A (en) * 1962-11-23 1966-06-28 Du Pont Lubricant coated formable metal article
US3416941A (en) * 1963-05-16 1968-12-17 Daikin Ind Ltd Process for the manufacture of a bearing surface on a steel article including a single sintered layer of bronze particles and a layer of polytetrafluoroethylene
US3387985A (en) * 1963-09-10 1968-06-11 Landis & Gyr Ag Method of producing permanently lubricated bearings
US3455864A (en) * 1964-02-24 1969-07-15 Gerald E Dodson Bearing
US3238601A (en) * 1964-02-24 1966-03-08 Charles S White Bearing and method of making
US3380843A (en) * 1964-03-31 1968-04-30 Polymer Corp Bearing
US3438896A (en) * 1965-09-09 1969-04-15 Continental Oil Co Lubricant composition and method of using same
US3464845A (en) * 1965-09-14 1969-09-02 Thiokol Chemical Corp Antifriction bearings
US3471587A (en) * 1967-03-08 1969-10-07 Minnesota Mining & Mfg Fluorinated polyphenylene oxide polymers and blends thereof with polyarylsulfones
US3508945A (en) * 1967-09-28 1970-04-28 Vinyl Plastics Inc Artificial skating surface

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2643190A1 (de) * 1975-09-23 1977-03-24 Minnesota Mining & Mfg Poroese schmiermittel-impraegnierte lagerschale

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