DE2743576C2 - Verfahren zur Verbesserung des Verschleiflverhaltens eines Maschinenelementes aus einem Fluorkohlenstoffpolymerisat - Google Patents
Verfahren zur Verbesserung des Verschleiflverhaltens eines Maschinenelementes aus einem FluorkohlenstoffpolymerisatInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung des Verschleißverhaltens eines Maschinenelemcntes
aus einem Fluorkohlenstoffpolymerisat bzw. mit Bronze, MoS2. Kohle, Graphit gefüllten Fluorkohlcnstoffpolymerisaten,
bei dem seine Oberfläche zunächst mit einer Lösung aus Natrium/Naphtalin in Äthylcnglykoldiäihyläther
oder vergleichbaren Äi/miiieln
behandelt wird.
Aus DD-PS 98 005 ist es bereits bekannt, das Verschließverhalten entsprechender Maschinenelemente
durch eine Anätzung der Oberfläche mit Hilfe von Lösungen von Alkalimetallen zu verbessern. Die damit
erzielten F.rgebnissc werden jedoch in verschlcißteehnischer
Hinsicht nicht mehr den gestiegenen Anforderungen gerecht.
Der F.rfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren zur chemischen Modifizierung der Obcrflü ehe von Maschincnclcmenien aus gefüllten oder
ungefüllten Fkiorkohlensloffpolymerisatcn zu entwikkein,
durch das bei einfacher technischer Durchführbarkeit eine deutliche Verbesserung des Vcrschlcißverhaltens
gegenüber Teilen gemäß DD- I'S 98 ()0r) gewährleistet
wird.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die
iingciilztc Oberfläche nach einer anschließenden Neutralisation
zusätzlich einer chemischen Modifizierung mit einer freies Chlor enthaltenden llypochloritlösung
unterworfen wird.
Nach einer besonderen Ausgestaltung ist es dabei vorgesehen, daß die Oberfläche des Maschinenelemen
lcs in einem Tauch Vorgang von 0,1) Minuten Dauer in
einem Had. bestehend zu ca. W Gewichtsprozenten aus Äthanol und zu ca, 50 Gewichtsprozent aus Wasser mit
einer Temperatur von ca. 25°C durchgeführt wird. Besonders vorteilhaft ist es, wenn als Hypochloritlösung
eine Natriumhypochloritlösung verwendet wird, und wenn das Maschinenelement zur chemischen Modifizierung
seiner Oberfläche bei einem Gehalt des Bades von 13 Gewichtsprozent an freiem Chlor und einer
Temperatur von 25°C drei Minuten getaucht wird.
Das Verschleißverhalten erfindungsgemäti behandelter
Werkstücke im Vergleich zu lediglich angeätzten bzw. zu unbehandelten Werkstücken ist in dem
nachfolgenden Diagramm dargestellt Dabei ist es besonders bemerkenswert, daß die Schichtdicke der
Ätzschicht bei den Proben 2 und 3 mit 8 Mikrometer gleich groß war. Dennoch ergab sich für die Probe 3
ohne merkliche Beeinflussung des Reibungskoeffizienten eine mehr als verdoppelte Zeitdauer bis zur
Zerstörung dieser Schutzschicht. Dieses besonders positive Verhalten ist sehr wahrscheinlich auf eine
Einlagerung von Chloratomen aus der Hypochloritlösung in die Strukturkette des Fluorkohlenstoff polymerisates
zurückzuführen. Zumindest wird diese Annahme durch eine röntgenfluoreszenzanalytische Untersuchung
der Oberflächen der drei Proben bestätigt, die jederzeit wiederholt werden kann, und die auch bei
späteren Messungen zu keinen wesentlich abweichenden Ergebnissen führte. Die dabei angewendete
Technologie ist beschrieben in Bertin, Prinziples and Practice of Xray Spectrometric Analysis, 1970, Plenum
Press, New York. Unter Verwendung einer Wolframelektronenröhre mit einer Kathodenspannung von
10 kV wurden dabei bei der unbehandelten Probe I
0 Nettoimpulse erzielt, bei der lediglich vorgeätzten Probe Il 0 Nettoimpulse und bei der nach der
vorliegenden Erfindung behandelten Probe III 4898 Neltoimpulse. Der letztgenannte Wert ist dabei als
qualitatives und quantitatives Merkmal für das Vorhandensein von Chloratomen in der Oberfläche der
erfindungsgemäß behandelten Probe zu werten. Das Chlor liegt dabei keineswegs in freie; c:orm vor. sondern
aus dem inerten und chemisch vollkommen neutralen Verhallen der Oberfläche ist zu schließen, daß das Chlor
durch .Substituierung von Fluoratomen eine feste Bindung mit der Strukturkettc des Fluorkohlcnstoffpolymerisatcs
eingegangen ist.
Das Diagramm wurde in einem Reibungsversuch unter Verwendung eines ringförmigen Prüflingcs mit
einer Testfläche von 6 cm2 ermittelt. Die Ordinate zeigt dabei die jeweilige Verschleißgcschwindigkcit in mg/h
nach DIN 50 321, die Abzisse die jeweilige Laufzeit des
Versuches in Stunden.
Der Prüfling wurde waagerecht und mit elwa I mm
1 'bcrstand in einer geometrisch seinem Profil angepaßten
Aufnahme gelagert und mil der ebenen Gegenlaufflächc belastet. Die Gcgenlauffläche bestand aus einer
runden Scheibe aus gehärtetem Stahl mit einer Raiihtiefc von I Mikrometer. Der Versuch wurde
trocken durchgeführt und mit einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von 1 m/scc. bei einer llächcnprcssung
von I kp/cm2.
Hs ergibt sich zusammenfassend, daß die chemische Bindung von Chloratomen an der angeätzten Oberfläche
eines Maschincnelcmentcs aus einem Fluorkohlenstoffpolymerisat
zu einer deutlichen und überraschenden Verbesserung der Verschleißfestigkeit führt. Dieses
Merkmal ist insbesondere deshalb von großer Bedeutung,
weil die Oberfläche an sich chemisch oder hinsichtlich ihres Reibungskoeffizienten die Higensehaf-
Jes reinen Fluorkohlenstoffpolymerisates weitgebejbehält.
Nach dem erfindungsgemäOen Verfahjehandelte Teile können infolgedessen in einem
ntlich verbreiterten Anwendungsspektrum eingewerden.
Claims (3)
1. Verfahren zur Verbesserung des Verschleißverhaltens
eines Maschinenelementes aus einem Fluorkohlenstoffpolymerisat bzw, mit Bronze, M0S2,
Kohle, Graphit gefüllten Fluorkohlenstoffpolymerisaten, bei dem seine Oberfläche zunächst mit einer
Lösung aus Natrium/Naphthalin in Äthylenglykoldiäthyläther oder vergleichbaren Ätzmitteln behandelt
wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche nach einer anschließenden Neutralisation
zusätzlich einer chemischen Modifizierung mit einer freies Chlor enthaltenden Hypochloritlösung
unterworfen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Oberfläche in einem Tauchvorgang des Maschinenelementes von ca. 0,5 Minuten Dauer
in einem Bad, bestehend aus ca. 50 Gewichtsprozenten aus Äthanol und zu ca. 50 Gewichtsprozenten
aus Wasser mit einer Temperatur von ca. 25°C durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Hypochloritlösung eine
Natriumhypochloritlösung verwendet wird, in die das Maschinenelement zur chemischen Modifizierung
seiner Oberfläche bei ein^m Gehalt des Bades
von 13 Gewichtsprozent an freiem Chlor und bei einer Temperatur von 25°C über eine Zeitdauer von
ca. drei Minuten eingetaucht wird.
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Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2534264B1 (fr) * | 1982-10-11 | 1985-10-31 | Solvay | Compositions a base de polymeres du fluorure de vinylidene presentant une fumigenicite reduite |
-
1977
- 1977-09-28 DE DE2743576A patent/DE2743576C2/de not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2743576B1 (de) | 1979-04-05 |
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