DE2540811C2

DE2540811C2 - Verfahren zur Herstellung eines mit einer Gleitschicht versehenen Verbundgleitlagers oder Verbundgleitlagerbandes

Info

Publication number: DE2540811C2
Application number: DE2540811A
Authority: DE
Inventors: Glyndwr John Southall Middlesex 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: 1982-09-02
Also published as: JPS5156843A; IT1047124B; AT350686B; DD120525A5; GB1513378A; DE2540811A1; ZA755934B; FR2285542B1; US4086376A; FR2285542A1; PL107126B1; JPS5751353B2; ES441032A1; ATA713975A; AU8490975A; CS212251B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines mit einer Gleitschicht versehenen Verbundgleitlagers oder als Ausgangsmaterial für die Fertigung von Gleitlagerschalen oder dgl. vorgesehenen Verbundgleitlagerbandes, bei dem auf einen Gleitlagertragkörper oder ein Gleitlagertragband eine Schicht aus einem unausgehärteten Polyarylensulfidpulver, insbes. PoIyphenylensulfid, aufgebracht wird und nach dem Beschichten der Gleitlagertragkörper oder das Gleitiagertragband auf zumindest 380⁰C zur Härtung des Polyarylensulfids erhitzt wird.

Es sind Verbundgleitlager oder -bänder bekannt, auf deren Tragkörper oder Tragband mehrere Schichten aus Polyphenylensulfid von je etwa 25 μιη Dicke aufgespritzt und in bekannter Weise (US-PS 38 19 407) ausgehärtet wurden. Die Abriebfestigkeit und die Bindung der Gleitschicht am Tragkörper oder Tragband befriedigten nicht immer voll. Hochbelastbare Gleitlager lassen sich so nicht herstellen. Außerdem läßt sich dieses Verfahren nur langsam und unwirtschaftlich ausführen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Verfahren dahingehend zu verbessern, daß die Haftung am Gleitlagertragkörper oder -tragband, der innere Verbund und die Abriebfestigkeit sowie die Laufeigenschaften verbessert sind.

Diese Aufgabe wird für das eingangs genannte Verfahren dadurch gelöst, daß als Pulver ein Pulvergemisch aus wenigstens 80% ungehärtetem Polyarylensulfid vermischt mit wenigstens 10% Polyarylensulfid, das durch Erhitzung in Luft für wenigstens 2 Stunden bei etwa 400⁰C vorgehärtet ist, verwendet wird.

ίο Zweckmäßigerweise wird die Beschichtung in einer Wirbelschicht vorgenommen und vorzugsweise der Gleitlagertragkörper oder das -tragband vor der Beschichtung auf eine Temperatur von mehr a's 380⁰C vorgewärmt

Zur Härtung des Pulvergemisches wird während etwa 2 Stunden eine Temperatur von etwa 380⁰C eingehalten.

Die Schicht sollte in einer Stärke von wenigstens 0,25 mm aufgetragen werden.

Die Gleitschicht soll mindestens 0,127 oder 0,25 mm stark sein und kann in manchen Fällen eine Stärke bis zu 0,5 mm aufweisen.

Das bekannte Aufsprühen, z. B. auf Lagerschalen, genügt für sehr dünne Gleitschichten, nicht jedoch für Gleitschichten der genannten Stärke. Wird hingegen der Tragkörper oder das Tragband in eine Wirbelschicht aus Polymerpulver eingeführt, so kann man eine ausreichend starke Beschichtung erreichen. Es ist jedoch die Gleichmäßigkeit der Schichtstärke während

^o des 1 bis 2 Stunden dauernden Härtens nicht gesichert, weil die Beschichtung ständig der Schwerkraft ausgesetzt ist. Es wurde jedoch festgestellt, daß man bei Verwendung der erfindungsgemäßen Mischung mit 10 oder 20Gew.-% vorgehärtetem Polyarylensulfid die Viskosität so ausreichend steigern kann, um nach der Härtezeit eine ausreichend gleichmäßige Schichtstärke zu erhalten. Je größer die Aushärtungsgrad des vorgehärteten Pulvers und je höher dessen Anteil 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 leicht zu einem festen Block härtet, der wegen seiner Festigkeit und Zähigkeit schwer auf entsprechende Feinheit zu mahlen ist.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht daher die Verwendung eines vorgehärteten Polyarylensulfidpulvers vor, welches durch Mischen ungehärteten Pulvers mit einer salzartigen Substanz und Erhitzen auf eine Temperatur über 380°C, z. B. 450°C, und Auswaschen zur Entfernung der salzartigen Substanz gewonnen wurde. Man erhält eine spröde Masse, die sich leicht aufmahlen läßt, da das Salz ein Zusammenlaufen der Polyphenylensulfidteilchen verhindert. Nach dem Abkühlen kann man durch Lösen in Wasser das Salz entfernen.

Es kann Salz oder eine salzartige Substanz verwendet werden. Natriumchlorid ist zufriedenstellend. Andere Pulver sind ebenfalls geeignet, die mit Polyphenylensulfid nicht reagieren und bei den Härtetemperaturen nicht schmelzen. Sie müssen in Wasser leicht löslich sein.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhält mar. nicht nur Gleichschichten gleichmäßiger Stärke sondern auch eine gute Bindung am Tragkörper oder dem Tragband, insbes., wenn dieses aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht oder auch aus anderen Werkstoffen wie Stahl, wenn sie mit einer Aluminiumschicht auf der Seite der Gleitfläche verse-

hen sind

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 Gefäße gefüllt, so daß die Pulverschicht etwa 2 cm hoch ist. Dann wird 2 Stunden an der Luft auf 400 bis 420⁰C erwärmt. Dabei härtet das Polyphenylensulfid aus, ohne daß die Teilchen wegen der Einwirkung des Salzes zusammenlaufen. Nach dem Abkühlen wird die Masse gebrochen und in einer Stiftmühle aufgemahlen. Das Salz wird anschließend durch kontinuierliches Waschen mit Wasser entfernt. Das unlösliche Polyphenylensulfidpulver bleibt auf einem Sieb der Maschenweite 53 μηι zu^rück.

Dieses Pulver aus gehärtetem Polyphenylensulfid wurde bei 150⁰C getrocknet und nach dem Abkühlen eine Kornfraktion von (53 bis 211) μιη durch Sieben erzeugt.

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

Aluminiumlagerrohlinge, vorgewärmt auf 420⁰C, wurden an den Gleitflächen durch Eintauchen in die Wirbelschicht beschichtet. Nach dem Beschichten wurde die Gleitschicht der Rohlinge an der Luft bei 38O⁰C 2 Stunden lang gehärtet.

Die Gleitschicht hatte eine ausreichend gleichmäßige Schichtstärke zwischen 0,33 und 0,43 mm und hat nicht oder nur eine geringe Tendenz zum seitlichen Ablaufen unter der Schwerkraftwirkung während der 2stündigen Härtezeit bei 38O⁰C.

Beispiel 2

Die Maßnahmen des Beispiels 1 für die Härtung des Polyphenylensulfids wurden mii zwei Ausnahmen wiederholt.

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

b) nach dem Abkühlen und Mahlen des gehärteten Gemisches in Beispiel 1 wurde dieses in die flachen Gefäße gegeben und weitere 2 Stunden bei 400 bis 420°C gehärtet, woraufhin es wie im Beispiel I, wieder aufgemahlen, gewaschen und gesiebt wurde.

Das gehärtete Pulver wurde einem nicht-vorgehärteten Polyphenyiensulfid in einer Menge von 10:90 zugemischt. Wie im Beispiel 1 wurden die Lagerrohlinge in der Wirbelschicht beschichtet.

Es zeigte sich, daß dieses Beschichtungspulvergemisch wirksamer ist als das aus Beispiel 1, das das seitliche Abfließen der im Vergleich zur Beschichtung nicht-vorgehäueten Polyphenylensulfid verhindert, weil der Aushärlungsgrad des vorgehärteten Polyphenylensulfids gi-ößer ist, so daß auch nur ein geringerer Anteil zugesetzt werden konnte.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines mit einer Gleitschicht versehenen Verbundgieitlagers oder als Ausgangsmaterial für die Fertigung von Gleitlagerschalen oder dgl. vorgesehenen Verbundgleitlagerbandes, bei dem auf einen Gleitlagertragkörper oder ein Gleitiagertragband eine Schicht aus einem unausgehärteten Polyarylensulfidpulver, insbes. Polyphenylensulfid, aufgebracht wird und nach dem Beschichten der Gleitlagertragkörper oder das Gleitlagertragband auf zumindest 380⁰C zur Härtung des Polyarylensulfids erhitzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Pulver ein Pulvergemisch aus wenigstens 80% ungehärtetem Polyarylensulfid vermischt mit wenigstens 10% Polyarylensulfid, das durch Erhitzung in Luft für wenigstens zwei Stunden bei 400⁰C vorgehärtet ist, verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Beschichtung mit einer Wirbelschicht vornimrm.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man den Gleitlagertragkörper oder das Gleitlagertragband auf eine Temperatur von mehr als 380⁰C vor der Beschichtung vorwärmt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Härtung des Pulvergemisches während etwa zwei Stunden eine Temperatur von 380° C eingehalten wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht in einer Stärke von wenigstens 0,25 mm aufgetragen wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß man ein vorgehärtetes Polyarylensulfidpulver verwendet, welches durch Mischen ungehärteten Pulvers mit einer salzartigen Substanz und Erhitzen auf eine Temperatur über 380°C und anschließendes Aufmahlen der erhaltenen spröden Masse und Auswaschen zur Entfernung der salzartigen Substanz gewonnen wurde.