DE2540811A1

DE2540811A1 - Verfahren zur herstellung eines mit einer gleitschicht versehenen verbundgleitlagers oder -tragbandes

Info

Publication number: DE2540811A1
Application number: DE19752540811
Authority: DE
Inventors: Glyndwr John Davies
Original assignee: Glacier Metal Co Ltd
Current assignee: Federal Mogul Engineering Ltd
Priority date: 1974-09-18
Filing date: 1975-09-12
Publication date: 1976-04-08
Also published as: ES441032A1; DD120525A5; IT1047124B; FR2285542B1; GB1513378A; CS212251B2; JPS5156843A; AT350686B; JPS5751353B2; DE2540811C2; US4086376A; AU8490975A; FR2285542A1; PL107126B1; ZA755934B; ATA713975A

Description

betreffend

Verfahren zur Herstellung eines mit einer Gleitschicht versehenen Verbundgleitlagers oder-tragbandes.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines mit einer Gleitschicht versehenen Verbundgleitlagers oder als Ausgangsmaterial für die Fertigung von Gleitlagerschalen oder dergleichen vorgesehenen Verbundgleitlagerbandes, bei dem man auf einem Gleitlagertragkörper oder ein Tragband eine Schicht aus Polyarylensulfid, insbesondere Polyphenylensulfid, aufbringt und härtet.

Es sind Verbundgleitlager oder als Ausgangsmaterial für die Fertigung von Gleitlagerschalen oder dergleichen vorgesehene Verbundgleitlagerbänder bekannt, deren Tragkörper oder Tragband mit einer Gleitschicht aus Polyarylensulfid, insbesondere Polyphenylensulfid, versehen sind. Das Polymer hat man in- mehreren Schichten von je 25 ,um aufgespritzt und normal ausgehärtet. Es zeigte sich, daß die Abriebfestigkeit und die Bindung der Gleitschicht für die

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Tragkörper oder Tragband nicht immer voll befriedigte, so daß sich hoch belastete Gleitlager herstellen ließen. Außerdem läßt sich dieses Verfahren nur unwirtschaftlich und langsam ausführen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Verfahren dahingehend zu verbessern, daß die Haftung zum Tragkörper oder Tragband, der innere Verbund und die Abriebfestigkeit sowie die Laufeigenschaften verbessert sind.

Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß man erfindungsgemäß das nicht gehärtete Polyarylensulfid zusammen mit einer geringen Menge von vorgehärtetem Polyarylensulfid . nach dem eingangs genannten Verfahren aufbringt und dann aushärtet. Bevorzugt wird als Polyarylensulfid Polyphenylensulfid angewandt. Der Anteil an vorgehärtetem Polyarylensulfid liegt in der Größenordnung von 10 bis 20 Gew.-$ des gesamten Pulvergemisch^.Die Aufbringung auf den Tragkörper oder das Tragband geschieht zweckmäßigerweise in der Wirbelschicht. Man kann Tragband oder Tragkörper auf eine Temperatur von zumindest 38O⁰C vorwärmen. Die ausgehärtete Schicht des Qeitlagermaterials soll zumindest 0,127 oder 0,25 mm ausmachen. Der Tragkörper oder das Tragband kann aus Aluminium bestehen oder aus Stahl mit einer Aluminiumschicht.

Wie erwähnt, soll die Gleitschicht zumindest 0,127 oder 0,25 mm stark sein und kann in manchen Fällen bis 0,5 πιπί betragen.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird auf dem Tragkörper ein Pulvergemisch, bestehend aus nicht-gehärtetem Polyarylensulfid mit einem gewissen Anteil von vorge-

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härtetem Polyarylensulfid aufgetragen und dann das Ganze durch Erwärmen gehärtet.

Das bekannte Aufsprühen, z.B. für Lagerschalen oder Pfannen, genügt für sehr dünne Gleitschichten, nicht jedoch für Gleitschichten obiger Stärke. Wird hingegen der Tragkörper oder das Tragband in eine Wirbelschicht aua Polymerpulver eingeführt, so kann man eine ausreichend starke Beschichtung erreichen , jedoch ist die Gleichmäßigkeit der Schichtstärke unter dem Einfluß der Schwerkraft während einer Zeit von 1 bis 2 h für das Härten nicht gesichert. Es wurde jedoch festgestellt, daß man erfindungsgemäß bei Anwendung eines Pulvergemisch^ von ungehärtetem Polyarylensulfid mit möglicherweise 10 oder 20 Gew.-^ vorgehärtetem Pulver die Viskosität in ausreichender Weise steigern kann, um nach der Härtezeit eine ausreichende Gleichmäßigkeit der Materialstärke zu erhalten. Je größer der Aushärtungsgrad des vorgehärteten Pulvers ist oder je höher der Anteil an vorgehärtetem Pulver im Pulvergemisch ist, um so gleichmäßiger wird die Schichtstärke der erhaltenen Gleitschicht sein.

Ein Pulver aus gehärtetem Polyphenylensulfid ist nicht leicht zu erhalten, weil das ungehärtete Pulver zu einem Block fest härtet, der schwer aufzumahlen ist auf entsprechende Feinheit wegen seiner Festigkeit und Zähigkeit. Nach einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erhält man das vorgehärtete Pulver durch Mischen von ungehärtetem Pulver mit einem feinen Salz, so daß dieses in dem Gemisch vorherrscht, woraufhin in Luft auf etwa 45O⁰C erwärmt wird. Man erhält eine spröde Masse, die sich leicht aufmahlen läßt, da das Salz ein Zusammenlaufen der Polyphenylensulfidteilchen verhindert. Nach dem Abkühlen

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kann man durch Lösen in Wasser das Salz entfernen.

Wie erwähnt kann man für diesen Zweck ein Salz oder eine salzartige Substanz anwenden, natriumchlorid ist zufriedenstellend, jedoch andere Pulver sind ebenfalls geeignet, die mit Polyphenylensulfid nicht reagieren und bei den Härtetemperaturen nicht schmelzen. Sie müssen in Wasser leicht löslich sein.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erhält man nicht nur Gleitschichten entsprechend gleichmäßiger Stärke, sondern auoh eine gute Bindung an dem.Tragkörper oder das Tragband, insbesondere, wenn dieses aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht oder auch aus anderen Werkstoffen wie Stahl, vorausgesetzt, daß darauf eine Aluminiumschicht an der Gleitfläche vorgesehen wird.

Die Erfindung wird an folgenden Beispielen weiter erläutert.

Beispiel 1

Polyphenylensulfid wird mit einem frei fließenden Kochsalz in einer Menge von 20 Teilen Polyphenylensulfid und 80 Teilen Natriumchlorid gemischt. Das Gemisch wird in niedere Tassen gefüllt, so daß die Pulverschicht etwa 2 cm hoch ist. Dann wird 2 h an der Luft auf 400 bis 420⁰C erwärmt. Dabei härtet das Polyphenylensulfid aus, ohne daß die Teilchen durch die Einwirkung des Salzes zusammenlaufen. Nach dem Abkühlen wird gebrochen und in einer Stiftmühle aufgemahlen. Das Salz wird anschließend durch kontinuierliches Waschen mit Wasser entfernt. Das unlösliche Poly— phenylensulfidpulver bleibt auf dem Sieb (53 /um) zurück.

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Dieses pulver aus gehärtetem Polyphenylensulfid wurde bei 150°c getrocknet und nach dem Abkühlen auf eine Kornfraktion von 53 bis 211 ,um gesiebt.

Das so erhaltene Pulver von gehärtetem Polyphenylensulfid wurde in einer Menge von 20 fo zu nicht gehärtetem Polyphenylensulfidpulver zugesetzt und in ein Reaktionsgefäß zur Fluidisierung eingebracht.

Aluminiumlagerrohlinge, vorgewärmt auf 420⁰O, wurden an den Gleitflächen durch Eintauchen in die Wirbelschicht beschichtet. Nach dem Beschichten wurden die Rohlinge an der Luft bei 380⁰C 2 h zur Härtung der Gleitschicht gelassen.

Die Gleitschicht hatte eine ausreichend gleichmäßige Schichtstärke zwischen 0,33 und 0,43 nun und hat nicht oder nur eine geringe Tendenz zum Ablaufen unter der Einwirkung der Schwerkraft während einer 2 stündigen Härtezeit bei 380⁰C.

Beispiel 2

Die Maßnahmen des Beispiels für die Härtung des PoIyphenylensulfids wurden mit zwei Ausnahmen wiederholt:

a) Kochsalz wurde erst in einer Stiftmühle auf 211 /um aufgemahlen und dann dem Polyphenylensulfid zugesetzt;

b) nach dem Abkühlen und Mahlen des gehärteten Gemische in Beispiel 1 wurde dieses in die Tassen gegeben und weitere 2 h bei 400 bis 42O⁰C gehärtet, woraufhin es wieder aufgemahlen, gewaschen und gesiebt wurde nach Beispiel 1.

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Das gehärtete Pulver wurde einem nicht-behandelten Polyphenylensulfid in einer Menge von 10 : 90 zugemischt und nach Beispiel 1 die lagerrohlinge in der Wirbelschicht "beschichtet.

Es zeigte sich, daß das so erhaltene Pulver wirksamer ist als das aus Beispiel 1 zur Verhinderung des Abfließens von nicht-gehärtetem Polyphenylensulfid, weil der Aushärtungsgrad des vorgehärteten Polyphenylensulfids größer

ein
ist, so daß auch/geringerer Anteil angewandt werden konnte.

Ansprüche

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Claims

Pat entansprüche

Verfahren zur Herstellung eines mit einer Gleit-

versehenen Verbundgleitlagers oder als Ausgangsmaterial für die Fertigung von Gleitlagerschalen oder dergleichen vorgesehenen Verbundgleitlagerbandes, bei dem man auf einen Gleitlagertragkörper oder ein -tragband eine Schicht aus Polyarylensulfid, insbesondere Polyphenylensulfid, aufbringt und härtet, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Pulvergemisch aus ungehärtetem Polyarylensulfid mit einem geringeren Anteil an vorgehärtetem Polyarylensulfid anwendet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man im Pulvergemisch einen Anteil an vorgehärtetem Polyarylensulfid von 10 bis 20 Gew der Pulvermenge anwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß man die Beschichtung in der Wirbelschicht vornimmt.
4· Verfahren nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet , daß man den Gleitlagertragkörper oder das Gleitlagertragband auf zumindest 3&0 ⁰C vor der Beschichtung vorwärmt.
5· Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß man etwa 2 h bei zumindest 380⁰O härtet.

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6. Verfahren naoh Anspruch 1 bis 4» dadurch gekennzeichnet , daß man ein vorgehärtetes Polyarylensulfidpulver anwendet, welches erhalten worden ist durch Mischen des ungehärteten Pulvers mit einer salzartigen Substanz, Erwärmen auf über 38O⁰G, Aufmahlen der erhaltenen spröden Masse und Auswaschen zur Entfernung der salzartigen Substanz.

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