DE19648577B4 - Verfahren zum Korrosionsschutz von Wälzlagern - Google Patents

Abstract

Verfahren zum Korrosionsschutz von Wälzlagern und/oder deren Umgebungsteilen, wobei nach dem Aufbringen der Schutzschicht diese durch Erwärmen ausgehärtet, dadurch gekennzeichnet, dass ein fertigbearbeitetes mit Fett und Dichtungen versehenes und in ein Umgebungsteil eingebautes Wälzlager partiell mit einer 5 – 30 μm dicken Schutzschicht eines Pulverlackes oder Nasslackes versehen und anschließend induktiv erwärmt und dabei der Lack ausgehärtet wird.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Korrosionsschutz von Wälzlagern nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
• Wälzlager und deren Umgebungsteile sind oft in einer Umgebung eingesetzt, in der sie aggressiven Medien ausgesetzt sind. So sind z.B. die Radlagerungen von Kraftfahrzeugen im Winter einer von Streusalz verursachten aggressiven Spritzwasserbeanspruchung unterzogen, die zu starker Rostbildung führt und die Gebrauchsdauer der Lagerung vermindern kann. Es gibt zwar Wälzlager aus rostfreiem Stahl, die aber für manche Anwendungsfälle zu teuer sind.
• Aus der DE 41 42 313 A1 ist ein Wälzlager bekannt, das mit einer Korrosionsschutzschicht aus einer Zinklegierung versehen ist. Das Aufbringen der Schutzschicht erfolgt dabei galvanisch vor dem Zusammenbau des Lagers und dem Einbau in sein Umgebungsteil. Dieses muß also ebenfalls beschichtet werden. Die galvanische Beschichtung ist nicht nur aufwendig und teuer, sondern verursacht Umweltprobleme und beeinflußt auch das Stahlgefüge des Wälzlagers (Wasserstoffversprödung) nachteilig.
• Die Beschichtung mit Pulver- oder Naßlacken zum Korrosionsschutz von verschiedensten Produkten ist ebenfalls Stand der Technik. Dabei werden die Teile mit Lack besprüht oder darin eingetaucht und der Lack anschließend in einem Wärmeofen eingebrannt oder ausgehärtet. Die Temperatur beträgt dabei produktabhängig 200°C oder mehr. Für fertigmontierte, gefettete und mit einer Dichtung versehene Wälzlager ist eine solche Wärmebehandlung aber nicht geeignet, da befürchtet werden muß, daß die Dichtungen und das Fett dabei geschädigt werden und auch Gefügeänderungen im Wälzlagerstahl auftreten.
• Schließlich ist aus DE 42 17 754 A1 noch ein Verfahren zum Pulverbeschichten bekannt, bei dem das Werkstück mittels eines Induktors erwärmt und das induktiv erhitzte Werkstück dann mit einem Beschichtungspulver besprüht wird, wo es angeschmolzen wird. Dieses Verfahren ergibt eine anodische Schutzschicht, die nicht elektrisch leitfähig und gegen nachträgliche Kratzer in der Oberfläche empfindlich ist (Weiterrosten). Aus den oben genannten Gründen hat man dieses Verfahren für Wälzlager ebenfalls als ungeeignet angesehen.
• Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Korrosionsschutz von Wälzlagern aufzuzeigen, das es ermöglicht, die fertigen, gefetteten und gedichteten Wälzlager ggf. samt ihren Umgebungsteilen kostengünstig und zuverlässig zu behandeln. Dabei soll das Verfahren in einer Fertigungslinie mit kurzen Taktzeiten anwendbar sein.
• Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit den im Anspruchs 1 angegebenen Verfahrensschritten. Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind in den Ansprüchen 2 bis 6 angegeben.
• Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Auf einen Radflansch (z.B. für Kraftfahrzeugradlagerungen) wurde ein Wälzlager aufgesetzt und an den hoch korrosionsbeanspruchten Stellen partiell ein Nasslack (z.B. DELTA-TONE 9000 der Fa. Ewald Dörken AG in D-58313 Herdecke) mit einem hohen Zinkgehalt aufgesprüht, dann partiell an diesen Stellen induktiv erwärmt und anschließend abgekühlt. Die Lacksprühanlage und die Induktions- und Kühleinrichtung sind dabei in die Fertigungsstraße integriert, so dass die fertigen Lagereinheiten anschließend gleich in der Verpackungsstraße verpackt und versandfertig sind. Die Fertigungsstraße hat eine Taktzeit von wenigen Sekunden und ist umweltfreundlich, weil sie kompakt aufgebaut sein kann und niedrige Energie- und Entsorgungskosten hat, denn die Schutzschicht enthält keine Schwermetalle und ist vor allem chrom-VI- und cadmiumfrei. Die für die jeweilige Schutzschicht speziellen Parameter (Frequenz, Zeit und Temperatur) können flexibel gesteuert werden. Die auf die Lagerteile aufgebrachte Schutzschicht ist elektrisch leitend, anorganisch, hoch beständig im Salzsprüh-, Schwitzwasser- und Kesternichtest, thermisch bis zu 300°C beständig, dünn (5-15 μm) und hat eine kathodische Wirkung, d.h. Kratzer auf der Oberfläche rosten nicht weiter und auch chemische oder elektrochemische Korrosion (auch Kontaktkorrosion z.B. Stahl gegen Aluminium) wird vermieden oder vermindert. Die Aushärtung des Schutzlackes der fertig montierten Wälzlager erfolgt lediglich im oberflächennahen Bereich, so dass keine Minderung der Bauteilfestigkeit oder Wasserstoffversprödung auftritt.

Claims (6)

1. Verfahren zum Korrosionsschutz von Wälzlagern und/oder deren Umgebungsteilen, wobei nach dem Aufbringen der Schutzschicht diese durch Erwärmen ausgehärtet, dadurch gekennzeichnet, dass ein fertigbearbeitetes mit Fett und Dichtungen versehenes und in ein Umgebungsteil eingebautes Wälzlager partiell mit einer 5 – 30 μm dicken Schutzschicht eines Pulverlackes oder Nasslackes versehen und anschließend induktiv erwärmt und dabei der Lack ausgehärtet wird.
2. Verfahren zum Korrosionsschutz von Wälzlagern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht eine anorganische Schutzschicht mit kathodischer Wirkung ist.
3. Verfahren zum Korrosionsschutz von Wälzlagern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die induktive Erwärmung der Oberflächen im Bereich von 200°C bis 300°C liegt.
4. Verfahren zum Korrosionsschutz von Wälzlagern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht ein Nasslack auf anorganischer Basis und elektrisch leitfähig ist.
5. Verfahren zum Korrosionsschutz von Wälzlagern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzlager nur wenige Sekunden aufgeheizt, auf Temperatur gehalten und nach dem Aufbringen der Schutzschicht abgekühlt werden.
6. Verfahren zum Korrosionsschutz von Wälzlagern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das in das Umgebungsteil eingebaute Wälzlager und das Umgebungsteil partiell mit der Schutzschicht versehen und anschließend induktiv erwärmt werden.