DE19545427A1 - Schichtwerkstoff für Gleitelemente sowie Verfahren und Mittel zu seiner Herstellung - Google Patents
Schichtwerkstoff für Gleitelemente sowie Verfahren und Mittel zu seiner HerstellungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Schichtwerkstoff für Gleitelemente, der
mindestens einen Stützkörper und eine Laufschicht aus Blei-Bronze aufweist.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung von Gleitelementen
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 4, bei dem auf das vorgefertigte
Halbzeug eine Laufschicht aus Blei-Zinn-Kupfer galvanisch aufgebracht wird,
sowie Mittel zur Durchführung des Verfahrens.
Unter Gleitelementen werden alle Arten von Lagerschalen sowie u. a. Kolben
und Kolbenringe verstanden. Laufschichten von Schichtwerkstoffen für
Gleitelemente werden meist durch Galvanisierung in entsprechenden
Elektrolytbädern hergestellt. Hierzu wurden bisher meist fluoroborathaltige
Bäder verwendet, die jedoch eine Reihe von Nachteilen aufweisen.
Beim Gebrauch der Bäder treten durch organische Bestandteile und
Zinnoxidation zwangsläufig Verunreinigungen auf, die die Qualität der
galvanischen Schicht beeinträchtigen. In der Regel setzen sich diese
Verunreinigungen aufgrund ihres größeren Gewichtes am Boden der Wanne ab
und beeinflussen die galvanische Beschichtung so lange nicht, solange das Bad
nicht bewegt wird. Wenn jedoch das Bad aus diesen Gründen nicht umgewälzt
werden darf, tritt ein Konzentrationsgefälle der für die Beschichtung
vorgesehenen Metallionen auf. Da die zu beschichtenden Gleitelemente, wie
z. B. Lagerschalen, in Aufnahmen übereinandergestapelt sind, konnte es
zwangsläufig zu einer Zunahme der Schichtdicke von oben nach unten
kommen.
Derartige Konzentrationsgefälle könnten durch ein ständiges Bewegen des
Bades verhindert werden, was allerdings voraussetzen würde, daß keine
Verunreinigungen aufgewirbelt werden bzw. daß das Bad filtrierbar ist. Das
vierwertige Zinnoxid, das in den Fluoroboratbädern vorhanden ist, ist jedoch
meist nicht filtrierbar. Außerdem wurde die unerwünschte Zinnoxydation durch
die erhöhte Sauerstoffzufuhr aus der Luft noch gefördert werden.
Ein weiterer Nachteil bekannter Bäder besteht darin, daß trotz vorgesehener
Räuberkathode im Galvanisierbad eine stromlose Abscheidung von
Lagermetallen auf dem Lagerrücken während des Galvanisierprozesses nicht
verhindert werden kann. Bedingt durch die hohen Kupferkonzentrationen,
beispielsweise in Elektrolyten für Ternärschichten, wird auf dem Lagerrücken
der Lagerschalen stromlos unkontrolliert Kupfer abgeschieden, was als
Zementation bezeichnet wird. Diese Kupferschicht hat nur bedingt Bindung
zum Stahlrücken und neigt deshalb nach dem Verzinnen zur Bläschenbildung
und zum Abblättern. Damit ist einerseits ein Materialverlust verbunden und
andererseits kann durch das Abblättern der Zementationsschicht die
Funktionsfähigkeit des Lagers beeinträchtigt werden.
Die eingesetzten Stromdichten sind bei den bekannten Galvanisierbädern auf
2,2 A/dm² begrenzt. Höhere Stromdichten verkürzen zwar den
Galvanisiervorgang, aber die Abscheidungsraten der Metalle divergieren
innerhalb der Lagerschalenoberfläche und Aufnahmesäule, so daß die
abgeschiedene Schicht nicht mehr die gewünschte Zusammensetzung aufweist.
Eine stabile Abscheidung ist daher bei höheren Stromdichten nicht möglich.
Die mit den bekannten Bädern hergestellten Laufschichten, insbesondere
Ternärschichten, zeigen z. T. erhebliche Dickenschwankungen, die u. U. eine
mechanische Nachbearbeitung erforderlich machen. Außerdem ist das Zinn in
der Laufschicht nicht gleichmäßig verteilt, so daß es zu Anhäufungen und
grobkristallinen Abscheidungen, sogenannten Zinnagglomerationen kommt.
Diese inhomogene Struktur der Laufschicht begünstigt die Zinndiffusion, die
bei stärkerer Erwärmung des Gleitelementes im Betrieb auftritt, so daß
derartige Laufschichten nur auf einer Zwischenschicht, wie z. B. eines
Nickeldamms aufgebracht werden können, der die Zinndiffusion in die
darunterliegende Bleibronzeschicht verhindert, wie beispielsweise in E. Römer
"Werkstoff und Schichtaufbau bei Gleitlagern", Sonderdruck aus ZFW
Zeitschrift für Werkstofftechnik, Jahrgang 4, Heft 7, Verlag Chemie
Weinheim/Bergstraße 1973 beschrieben wird. Nur durch diese zusätzliche
Maßnahme konnte bisher die Korrosionsfestigkeit verbessert und
Ablösungserscheinungen der Laufschicht vermieden werden, die zu
Lagerschäden führen können. Darüber hinaus ist die Härte dieser bekannten
Laufschichten und somit die Verschleißfestigkeit nicht zufriedenstellend.
Die mit den herkömmlichen Galvanisierbädern verbundene inhomogene
Struktur der Laufschicht wurde bei dem Verfahren gemäß der DE 41 03 117
C2 gezielt zur Diffusion ausgenutzt. Auf eine Trägerschicht wurde eine Schicht
aus binärer oder ternärer Basislegierung mit einem geringeren Zinnanteil
galvanisch aufgebracht, als er erwünscht war. Auf diese Schicht wurde dann
eine weitere Schicht mit einem deutlich höheren Zinngehalt aufgebracht. Durch
eine zeitlich gesteuerte Thermodiffusionsbehandlung wurde das Zinn in die
Basislegierung eindiffundieren lassen, bis es in dem gewünschten Mengenanteil
an der späteren Lauffläche verteilt war. Da auch nach der Thermobehandlung
die inhomogene und grob kristalline Struktur der Laufschicht noch vorhanden
ist, können sich die Diffusionsvorgänge in der Betriebsphase des Gleitelements
fortsetzen. Um negative Einflüsse an der Grenzschicht zur Trägerschicht zu
verhindern, ist daher eine Diffusionssperrschicht vorgesehen.
Aus der DE-OS 27 22 144 ist die Verwendung einer Legierung mit mehr als 6
bis 10 Gew.-% Kupfer, 10 bis 20 Gew.-% Zinn, Rest Blei als
Weichmetallagerlegierung für Mehrschichtgleitlager bekannt. Diese Legierung
kann u. a. durch galvanische Abscheidung aufgebracht werden, wobei eine
Nickelzwischenschicht als Diffusionssperre vorgesehen ist. Diese bekannte
Legierung, die mit herkömmlichen Elektrolytbädern hergestellt wird, zeigt eine
grobe Verteilung des Zinns.
In "Galvanisches Abscheiden von Zinn-Blei aus Fluoroborat und
fluoroboratfreien Elektrolyten" von H. van der Heÿden in "Metalloberfläche"
39 (1985) 9, Seite 317 bis 320 wird das Beschichten von
Elektronikkomponenten beschrieben. Es hat sich gezeigt, daß Zinn und Blei in
verschiedenen organischen Sulfonsäuren mit der allgemeinen Formel RSO₁H
gut lösbar sind, wobei R eine Alkylgruppe darstellt. Die Sulfonsäuren werden
als völlig stabil während der Elektrolyse beschrieben. Die Anwendung
derartiger fluoroboratfreier Bäder für die galvanische Beschichtung von
Gleitelementen wird ebensowenig erwähnt, wie die Angabe von geeigneten und
für die Herstellung von Gleitelementen notwendigen Zusatzstoffen.
Aus der DE 39 02 042 A1 sind wäßrige, saure Lösungen für die
elektrolytische Abscheidung von Zinn und/oder Blei/Zinnlegierungen bekannt.
Diese binären Galvanisierbäder werden als Korrosionsschutz, z. B. für
Leiterplatten und Batterien eingesetzt, wobei eine relativ weiche Schicht
abgeschieden wird, die nicht verschleißfest und somit auch nicht für
Gleitelemente einsetzbar ist. Neben Metallsalzen, Inhibitoren und freier
Alkansulfonsäure weisen diese bekannten Galvanisierbäder Glanzbildner auf,
die den Einsatz dieser Bäder beispielweise als Ternärbäder unmöglich machen.
Es hat sich gezeigt, daß bei einer Zugabe von beispielsweise Kupfersalzen
jeweils nur maximal 1% Kupfer abgeschieden werden kann, weil die
Badzusammensetzung im wesentlichen auf das Zinn abgestimmt ist.
In der P 02-93 096 A (Pat. Abstr. of Japan, C-732, Vol. 14/No. 294) wird
ein Verfahren zur Herstellung von Gleitelementen beschrieben, bei dem die
Laufschicht aus Pb-Sn-Cu auf das vorgefertigte Halbzeug galvanisch
aufgebracht wird. Hierzu wird zwar ein fluorboratfreier Elektrolyt ohne
Glanzbildner mit freier Alkylsulfonsäure sowie nicht-ionischen Netzmitteln
verwendet. Mit diesen bekannten Galvanisierbädern wird aber ebenfalls nur
eine grobe Abscheidung des Zinns erreicht, wobei der Schichtaufbau meist
unregelmäßig ist. Die an Gleitlager gestellten hohen Anforderungen werden
nicht zur vollen Zufriedenheit erfüllt.
Die für die Herstellung von Gleitelementen notwendigen Zusatzstoffe werden
nicht genannt, so daß letztendlich auch nur Stromdichten bis 3 A/dm²
einsetzbar sind.
Aufgabe der Erfindung ist daher ein Schichtwerkstoff, dessen Laufschicht eine
größere Härte und verbesserte Verschleißfestigkeit aufweist, sowie ein
Verfahren zur Herstellung solcher Laufschichten, das zu einer verbesserten
Qualität der galvanischen Schichten führt, wobei die Standzeit der verwendeten
Bäder größer sein soll. Schließlich besteht die Aufgabe auch darin, ein Mittel
zur Durchführung des Verfahrens zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird mit einem Schichtwerkstoff gemäß den Merkmalen des
Patentanspruchs 1 bzw. mit einem Verfahren gemäß den Merkmalen des
Patentanspruchs 4 sowie mit einem Mittel gemäß Anspruch 12 gelöst.
Die feinkristalline Abscheidung des Zinns in vollständig homogener Verteilung
bedeutet, daß keine lokalisierbaren Zinnverballungen mehr vorliegen. Das
feinverteilte Zinn ist in elektronenmikroskopischen Aufnahmen mit bis zu
1000-facher Vergrößerung nicht als Partikel mit definiertem Durchmesser
identifizierbar. Es gibt in der Laufschicht deutlich weniger Gitterfehler und
keinen Einbau von störenden Fremdatomen, so daß die Packungsdichte weitaus
höher ist als bei bekannten Pb-Sn-Cu-Laufschichten. Daraus resultiert eine
größere Härte der Laufschicht, die beim erfindungsgemäßen Schichtwerkstoff
bei 10 bis 50 HV liegt, sowie eine größere Verschleißfestigkeit. Die Härte
liegt für eine vorgegebene Zusammensetzung jeweils um mindestens 20%
höher als bei herkömmlichen Laufschichten gleicher
Legierungszusammensetzung.
Es hat sich gezeigt, daß diese feinkristalline Abscheidung des Zinns mit
vollständig homogener Verteilung dann gewährleistet ist, wenn der Anteil des
Zinns 8 bis 18,5 Gew.-% und der des Kupfers 2 bis 16 Gew.-% beträgt, wobei
der Rest aus Blei besteht.
Weiterhin wurde überraschend festgestellt, daß die Diffusion des Zinns, die im
Betrieb der aus solchen Schichtwerkstoffen hergestellten Gleitlagern
üblicherweise aufgrund der Temperaturerhöhung auftritt, weit weniger oder gar
nicht zu beobachten ist. Auch dieser vorteilhafte Effekt ist auf die
feinkristalline Abscheidung des Zinns zurückzuführen, die offensichtlich die
Beweglichkeit des Zinns so weit einschränkt, daß nur geringe Diffusionseffekte
auftreten können. Es kann somit auf eine Zwischenschicht wie z. B. einen
sogenannten Nickeldamm verzichtet werden. Wenn die Laufschicht die
Ternärschicht eines Mehrschichtwerkstoffes bildet, kann sie vorzugsweise
direkt auf der Blei-Bronze-Schicht aufgebracht werden, die sich innerhalb der
Stahlstützschale befindet.
Das Verfahren zur Herstellung von aus solchen Schichtwerkstoffen
hergestellten Gleitelementen ist dadurch gekennzeichnet, daß im Galvanisierbad
ein eine Karbonsäure aufweisendes Kornverfeinerungsmittel und ein
Fettsäureglykolester verwendet wird. Es hat sich gezeigt, daß erst durch den
Einsatz des Kornverfeinerungsmittels eine feinkristalline Abscheidung möglich
ist, die Diffusionsvorgänge des Zinns unterbindet. Der Fettsäureglykolester
beeinflußt in positiver Weise die Gleichmäßigkeit der Abscheidung. Während
bei den bekannten Verfahren in den Randbereichen von Nuten, Bohrungen und
dergleichen deutliche Erhöhungen auftraten, so sind diese jetzt nicht mehr
feststellbar. Offensichtlich hat der Fettsäureglykolester einen Einfluß auf die
Ionenverteilung im Galvanisierbad, was letztendlich auch zu einer
gleichmäßigeren Abscheidung führt. Es hat sich gezeigt, daß nicht nur die
Dickenschwankungen vermieden werden können, sondern daß auch die
Oberflächenrauhigkeit deutlich abnimmt.
Das Galvanisierbad weist vorzugsweise eine Methansulfonsäure auf.
Eine bevorzugte Badzusammensetzung enthält außer den abzuscheidenden
Metallen 30-200 g/l-freie Methansulfonsäure, 5-125 ml/l nicht-ionische
Netzmittel, 5-25 ml/l Kornverfeinerungsmittel und 0,01 bis 1 g/l
Fettsäureglykolester.
Durch das Weglassen der Glanzbildner, die jedoch in herkömmlichen
fluorboratfreien Bädern enthalten sind, und durch die Zugabe von nicht
ionischen Netzmitteln ist es möglich geworden, Kupfer in Blei-Zinn-
Legierungen in der jeweils gewünschten Menge abzuscheiden.
Als nicht ionische Netzmittel werden Arylpolyglykolether und/oder
Alkylarylpolyglykolether verwendet.
Die erfindungsgemäßen Galvanisierbäder zeichnen sich durch hohe Stabilität
aus, da sich die Alkylsulfonsäure während der Elektrolyse nicht zersetzt. Man
erhält dadurch eine gleichmäßige, nahezu 100%-ige Stromausbeute sowohl an
der Kathode als auch an der Anode.
Durch den Einsatz der nicht-ionischen Netzmittel wird die Kupferabscheidung
auf dem Lagerrücken so stark reduziert, daß sie vernachlässigbar ist.
Um kein Konzentrationsgefälle im Galvanisierbad entstehen zu lassen, wird das
Galvanisierbad vorzugsweise ständig umgewälzt. Die Umwälzung des
Galvanisierbades wird vorzugsweise während des Galvanisierprozesses mit
einer Filtration gekoppelt, so daß im Galvanisierbad enthaltene
Verunreinigungen fortlaufend entfernt werden. Die Filtration des
Galvanisierbades wird dadurch ermöglicht, daß die verwendeten Netzmittel
filtrierbar sind und eine Zinnoxidation nur in geringen Grenzen stattfindet.
Durch die Umwälzung und Filtration konnte die Qualität der Beschichtung
erheblich gesteigert werden. Die Dickenschwankungen der aufgebrachten
galvanischen Schicht in der Lagersäule von unten nach oben und die
Fehlstellen in der Beschichtung konnten erheblich reduziert werden. Außerdem
hat sich gezeigt, daß die erfindungsgemäßen Galvanisierbäder fast über eine
unbegrenzte Zeit eingesetzt werden konnten, insbesondere auch dann, wenn
hohe Konzentrationen an abzuscheidenden Metallen im Galvanisierbad
enthalten waren.
Vorzugsweise können während der Galvanisierung Stromdichten von 2 bis zu
20 A/dm² eingesetzt werden. Hierbei konnten keine Veränderungen in der
Zusammensetzung der Beschichtung festgestellt werden. Durch den Einsatz
derart hoher Stromdichten wird der Vorteil einer schnellen Abscheidung
erzielt. Es ist daher möglich, die Prozeßdauer fast um einen Faktor 10 zu
senken. Das neue Verfahren eignet sich daher auch für die
Hochgeschwindigkeitsabscheidung und damit für die Bandgalvanisierung. Es ist
somit möglich, eine Großserienfertigung mit hohem Durchsatz einzurichten.
Das Galvanisierbad wird vorzugsweise auf einer Temperatur unter 25°C
gehalten, weil anderenfalls keine kontrollierte Abscheidung mehr möglich ist.
Da sich während des Galvanisiervorgangs das Bad erwärmt, muß es
entsprechend gekühlt werden.
Das Mittel zur Durchführung des Verfahrens besteht aus einem Galvanisierbad,
das 50-100 g/l Blei als Blei-Methansulfonat, 6 bis 20 g/l Zinn als Zinn-
Methansulfonat, 2 bis 16 g/l Kupfer als Kupfer-Methansufonat, 30 bis 200 g/l
freie Methansulfonsäure und 5 bis 125 ml/l nicht ionische Netzmittel,
5-25 ml/l Kornverfeinerungsmittel und 0,01-1 g/l eines Fettsäureglykolesters,
aber keine Glanzbildern enthält. Die nicht ionischen Netzmittel sind
vorzugsweise Arylpolyglykolether und/oder Alkylarylpolyglykolether mit der
Formel CnH(n+1)-Ar-(OCH₂-CH₂)m-OCH₂-CH₃, in der n = 0 bis 15, m =
5-39 und Ar einen aromatischen Rest darstellt. Das Kornverfeinerungsmittel
weist vorzugsweise eine α-β-ungesättigte Karbonsäure auf mit der allgemeinen
Formel
in der R₁ und R₂ gleich oder verschieden sind und Wasserstoff oder
Niederalkylgruppen mit 1 bis 3 C-Atomen und R₃ Wasserstoff oder
Niederalkyl mit 1 bis 5 C-Atomen darstellt. Der Anteil des
Arylpolyglykolethers und/oder des Alkylarylpolyglykolethers liegt
vorzugsweise bei 40-100 ml/l und der des Kornverfeinerungsmittels bei
5-15 ml/l.
Beispielhafte Ausführungsformen werden nachfolgend anhand der Figuren
näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1a, b elektronenmikroskopische Aufnahmen eines Schichtwerkstoffes
nach dem Stand der Technik und gemäß der Erfindung, und
Fig. 2a, b zwei Diagramme, die die Oberflächenrauhigkeit einer
Laufschicht nach dem Stand der Technik und gemäß der
Erfindung darstellen.
In der nachfolgenden Tabelle sind bevorzugte Badzusammensetzungen,
Stromdichten und die erhaltenen Ternärschichten auf einem Gleitlager, das aus
einem Stahlträger und einer Blei-Bronze-Schicbt besteht, zusammengefaßt.
Inhibitor N bezeichnet ein Netzmittel auf der Basis Alkylarylpolyglykolether
und Inhibitor L einem Zusatz, der außer ca. 30% Karbonsäure bis zu einem
Drittel Arylpolyglykolester und/oder Alkylarylpolyglykolether aufweist, wobei
der Rest aus Wasser besteht. Diese Netzmittel werden beispielsweise unter
dem Handelsnamen BN 160308 Stannostar HMB bzw. BN 160309 Stannostar
HMB der Fa. Blasberg/Solingen vertrieben. Der Anteil des
Fettsäurepolyglykolesters liegt bei allen Badzusammensetzungen bei 0,02 g/l.
Es ist zu erkennen, daß die Härtewerte alle im Bereich von 10-50 HV und
somit deutlich über den Härtewerten herkömmlicher Ternärschichten liegen.
In den Fig. 1a und 1b sind zwei Schliffbilder dargestellt, wobei die Fig.
1a einen Schichtwerkstoff nach dem Stand der Technik und die Fig. 1b einen
solchen gemäß der Erfindung zeigt.
In der Fig. 1a ist ein Schichtwerkstoff 1a dargestellt, der aus einem
Stahlrücken 2a einer Blei-Bronze-Schicht 3a, einem Nickeldamm 4a und einer
Ternärschicht 5a besteht. Die Ternärschicht besitzt die Zusammensetzung
PbSn14Cu 8 und wurde mit einem fluoroborathaltigen Galvanisierbad
hergestellt. In der Ternärschicht sind deutlich Zinnanhäufungen 6a zu sehen.
Insgesamt besitzt die Ternärschicht 5a eine inhomogene Struktur und eine
rauhe Oberfläche.
In der Fig. 1b ist ein Schichtwerkstoff 1b gemäß der Erfindung
dargestellt. Auf dem Stahlrücken 2b befindet sich ebenfalls eine Blei-
Bronze-Schicht 3b, auf der unmittelbar, also ohne Nickeldamm, die
Ternärschicht 5b aufgebracht ist, die aus 18,44% Sn, 7,38% Kupfer
und Rest Blei besteht. In der hier dargestellten 1000-fachen
Vergrößerung ist das Zinn deutlich als feinkristalline Abscheidung in
homogener Verteilung zu sehen.
Insgesamt zeigt die Ternärschicht 5b einen guten Verbund und auch nach
einer Wärmebehandlung bei 170°C über 1000 Std. war nur eine sehr
geringe Zinndiffusion festzustellen. Die Härte dieser Ternärschicht 5b
liegt bei 38 HV.
In den Fig. 2a und 2b ist die Oberflächenrauhigkeit der in den
Fig. 1a und 1b dargestellten Schichtwerkstoffe aufgetragen. Es ist
deutlich zu sehen, daß die in Fig. 2a dargestellte Oberflächenrauhigkeit,
die sich auf den Schichtwerkstoff gemäß Fig. 1a bezieht, weitaus größer
ist als die in Fig. 2b. Die mittlere Rauhigkeit lag bei der in Fig. 2a
gezeigten Kurve bei RZ 4,375 µm und bei der in Fig. 2b gezeigten
Kurve bei RZ 3,225 µm.
Eine beispielhafte Badzusammensetzung sieht wie folgt aus:
Gesamtmenge|250 l | ||
Pb | 50-100 g/l | |
Sn | 6-20 g/l | |
Cu | 2-16 g/l | |
freie Methansulfonsäure | 100-160 g/l | |
Netzmittel N | 40-100 ml/l | |
Netzmittel L | 5-25 ml/l | |
Netzmittel auf der Basis @ | Polyglykolether | 0,01-0,05 g/l |
Mit einem Bad dieser Zusammensetzung wurde die nachfolgende
Abscheidungstabelle erstellt.
Auch bei hohen Stromdichten von 20 A/dm², mit denen in relativ kurzer Zeit dicke Laufschichten aufgebracht werden können, konnte die
gewünschte Legierungszusammensetzung eingehalten werden.
Weiterhin wurden die Schichten von Gleitlagern hinsichtlich ihrer
Position in der für die Galvanisierung verwendeten Aufnahmevorrichtung
untersucht.
Hieraus ist zu sehen, daß unabhängig von der Position des Gleitlagers in
der Aufnahme sehr geringe Unterschiede in der Legierungszu
sammensetzung festzustellen sind.
Bezugszeichenliste
1a, 1b Schichtwerkstoff
2a, 2b Stahlrücken
3a, 3b Blei-Bronze-Schicht
4a Nickeldamm
5a, 5b Ternärschicht
6a Zinnanhäufungen
2a, 2b Stahlrücken
3a, 3b Blei-Bronze-Schicht
4a Nickeldamm
5a, 5b Ternärschicht
6a Zinnanhäufungen
Claims (15)
1. Schichtwerkstoff (1b) für Gleitelemente, die mindestens einen
Stützkörper (2b) und eine Laufschicht (5b) aus 8-18,5 Gew.-%
Zinn, 2-16 Gew.-% Kupfer und als Rest Blei aufweisen, wobei
das Zinn als feinkristalline Abscheidung in vollständig homogener
Verteilung im Blei vorliegt.
2. Schichtwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Laufschicht (5b) eine Härte von 10-50 HV aufweist.
3. Schichtwerkstoff nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die
Laufschicht die Ternärschicht bildet, dadurch gekennzeichnet, daß
die Laufschicht (5b) ohne Zwischenschicht auf einer Blei-Bronze-
Schicht (3b) aufgebracht ist.
4. Verfahren zur Herstellung von Gleitelementen, bei dem auf das
vorgefertigte Halbzeug eine Laufschicht aus Blei-Zinn-Kupfer
galvanisch aufgebracht wird, bei dem ein ternäres,
fluoroboratfreies Galvanisierbad ohne Glanzbildner unter Zusatz
von nicht ionischen Netzmitteln und freier Alkylsulfonsäure
verwendet wird, dadurch gekennzeichnet,
daß im Galvanisierbad ein eine Karbonsäure aufweisendes Kornverfeinerungsmittel und ein Fettsäurepolyglykolester verwendet wird.
daß im Galvanisierbad ein eine Karbonsäure aufweisendes Kornverfeinerungsmittel und ein Fettsäurepolyglykolester verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Galvanisierbad verwendet wird, das Methansulfonsäure aufweist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das Galvanisierbad außer den
abzuscheidenden Metallen 30-200 g/l freie Methansulfonsäure
und 5-125 ml/l nicht ionische Netzmittel, 5-25 ml/l
Kornverfeinerungsmittel und 0,01-1 g/l Fettsäurepolyglykolester
enthält.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als
nicht ionische Netzmittel Arylpolyglykolether und/oder
Alkylarylpolyglykolether verwendet werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß während des Galvanisierprozesses
Stromdichten von 2 bis 20 A/dm² eingesetzt werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß das Galvanisierbad während des
Galvanisierprozesses bewegt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das
Galvanisierbad während des Galvanisierprozesses filtriert wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß das Galvanisierbad auf einer Temperatur
unter 25°C gehalten wird.
12. Mittel zur Durchführung des Verfahrens nach einem der
Ansprüche 4 bis 11, bestehend aus einem Galvanisierbad
enthaltend 50 bis 100 g/l Blei als Blei-Methansulfonat, 6 bis 20
g/l Zinn als Zinn-Methansulfonat, 2 bis 16 g/l Kupfer als Kupfer-
Methansulfonat, 30 bis 200 g/l freie Methansulfonsäure und 5 bis
125 ml/l nicht ionische Netzmittel, 5-25 ml/l
Kornverfeinerungsmittel und Fettsäurepolyglykolester mit einem
Anteil von 0,01 bis 1 g/l, aber keine Glanzbildner.
13. Mittel nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht
ionischen Netzmittel Arylpolyglykolether und/oder
Alkylarylpolyglykolether mit der Formel CnH(n+1)-Ar-(OCH₂-
CH₂)m-OCH₂-CH₃, in der n = 0 bis 15, m = 5-39 und Ar einen
aromatischen Rest darstellt, und ein eine Karbonsäure
aufweisendes Kornverfeinerungsmittel sind.
14. Mittel nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß
das Kornverfeinerungsmittel eine α-β-ungesättigte Carbonsäure
aufweist, mit der allgemeinen Formel
in der R₁ und R₂ gleich oder verschieden sind und Wasserstoff
oder niedrige Alkylgruppen mit 1 bis 3 C-Atomen und R₃-
Wasserstoff oder niedrige Alkylgruppen mit 1 bis 5-C-Atomen
darstellt.
15. Mittel nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß
der Anteil des Arylpolyglykolethers und/oder des
Alkylarylpolyglykolethers 40-100 ml/l und der des
Kornverfeinerungsmittels 5-15 ml/l beträgt.
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