DE2914618A1 - Schichtwerkstoff bzw. gleit- oder reibelement und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents

Schichtwerkstoff bzw. gleit- oder reibelement und verfahren zu ihrer herstellung

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Description

  • Schichtwerkstoff bzw. Gleit- oder Reibelement
  • und Verfahren zu ihrer Herstellung Die Erfindung bezieht sich auf Schichtwerkstoff bzw.
  • Gleit- oder Reibelemente mit auf einer Trägerschicht in Drahtexplosionsverfahren oder durch Kathodenzerstäubung (Sputtering) aufgebrachter Gleit- bzw. Reibschicht.
  • Aus DE-AS 25 21 286 ist die Anwendung des Drahtexplosionsverfahrens, bei dem durch Stromstossentladung ein Draht versprüht wird1 zur Beschichtung der inneren Gleitfläche eines aus einer Aluminium-Legierung bestehenden Zylinders eines Verbrennungsmotors bekannt. Es ist auch bekannt, Gleitschichten aus PTFE durch Kathodenzerstäubung (Sputtering) zu erzeugen (THIN SOLID FILMS, 3 (1969) 109 bis 117 - Elseviert Lausanne).
  • Es ist auch bereits von der Anmelderin in einer älteren Patentanmeldung (P 28 53 724.8) vorgeschlagen worden, Gleit- bzw. Reibschichten aus metallischem Gleit- bzw.
  • Reibwerkstoff unter Verfestigung durch Oxide der metallischen Bestandteile in Art von dispersionsverfestigten Schichten mittels Drahtexplosionsverfahren oder durch Kathodenzerstäubung aufzubauen.
  • Bei allen bekannten Verfahren wird aber eine Schicht praktisch nur aus gleichartigem Material im Drahtexplosionsverfahren bzw. durch Kathodenzerstäubung aufgebaut.
  • Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, auch solche Schichtwerkstoffe bzw. Gleit- und Reibelemente verfügbar zu machen, bei denen die im Drahtexplosionsverfahren oder durch Kathodenzerstäubung aufgebaute Gleit- bzw. Reibschicht gewünschte Werkstoffkombinationen enthält.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass - die Gleit- bzw. Reibschicht aus einem fest zusammengefügten Gemisch von in statistischer Folge und Verteilung aufgestäubten Teilchen verschiedener Gleit-bzw. Reibwerkstoffe und ggf. Teilchen von die Gleit-bzw. Reibeigenschaften verbessernden Zusätzen besteht; und - zumindest ein Teil der in Teilchenform in der Gleit-bzw. Reibschicht vereinigten Gleit- bzw. Reibwerkstoffe in festem Zustand nicht miteinander löslich bzw.
  • nicht miteinander verbindunysfähig sind.
  • Der Erfindung liegt einerseits die Erkenntnis zugrunde, dass sich Gleit- und Reibwerkstoffe verschiedener Art und die Gleit- bzw. Reibeigenschaften verbessernde Zusätze gleichzeitig und damit in statistischer Folge und Verteilung in Drahtexplosionsverfahren und durch Kathodenzerstäubung auf eine zu beschichtende Oberfläche aufbringen lassen. Zlsm anderen liegt der Erfindung die überraschende Feststellung zugrunde, dass Gleit- und Reibwerkstoffe sowie die Gleit- und Reibeigenschaften verbessernde Zusätze, die gemeinsam einem Drahtexplosionsverfahren oder der Kathodenzerstäubung unterworfen werden, beim Einbau der entsprechenden Teilchen in statistischer Folge und Verteilung innerhalb einer aufzubauenden Schicht derart fest zusammengefügt und auch unter Beanspruchung der aufgebauten Gleit- bzw. Rcibschicht derart fest zusammenhalten, dass nicht nur eine brauchbare sondern eine in ihrem Zusammenhalt und in ihrer Bindungsfestigkeit auf der Oberfläche eines Substrats wesentlich verbesserte Gleit- bzw. Reibschicht erzeugt wird.
  • Eine bevorzugte Anwendung der Erfindung besteht in der Schaffung einer Gleit- bzw. Reibschicht, die in statistischer Folge und Verteilung aufgestäubte Teilchen aus einem oder mehreren metallischen, eine Matrix bildenden Gleit- bzw. Reibwerkstoffen und Teilchen aus Kunststoff mit Gleit- bzw. Reibeigenschaften enthält. Erfindungsgemäss soll dabei solcher Kunststoff eine Dielektrizitätskonstante mit maximalem Wert bei 2,6 aufweisen. Bevorzugte Beispiele für solche Kunststoffe sind PTFE und bzw. oder FEP und bzw. oder PVF und bzw. oder PO.
  • Es sind zahlreiche Versuche bekannt, reibungsmindernde Zusätze wie Polytetrafluoräthylen (PTFE) durch Kathodenzerstäubung auf Gleit- oder Reibelemente aufzubringen (verg. "TBI SOLID FILMS', 3,'1969, 109 bis 113, Elsevier, Lausannc). Es handelt sich hierbei aber ständig um eigene auf einer Gleitschicht aufgebrachte dünne Filme mit dem Nachteil, dass solche Filme beim Starten und Anhalten einer Lagerstelle schnell verschleissen und der zunächst aufgrund des antiadhäsiven Verhaltens des PTFE niedere Reibwert der Lagerstelle wieder ansteigt. Man hat auch versucht, mittels elektrochemischer Verfahren Partikel aus PTFE in eine metallische Matrix einzubetten (vergl. GB-PS 1 032 899).
  • Dauerfestigkeitsversuche haben jedoch gezeigt, dass infolge innerer Kerbwirkung der PTFE-Partikel eine Erniedrigung der Dauer festigkeit bei solchen elektrochemisch aufgebauten Schichten gegenüber einer reinen metallischen Gleitschicht eintritt. Dies ist dadurch zu erklären, dass die inkorperierten PTFE-Partikel - obgleich in Dimensionen von ca. 1 um bis 2 um - noch zu gross sind. Darüberhinaus ist ihre Verteilung aufgrund der angewendeten galvanischen Verfahren sehr ungleich.
  • Metallographische Schliffe zeiten, dass Stellen mit groben Partikel-Anhäufungen vorliegen. Alle diese Nachteile werden bei der Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens zum Einbetten von Kunststoffpartikel in eine Metallmatrix vermieden bzw. überwunden. Durch das gleichzeitige Zerstäuben von metallischer Substanz und Kunststoff, insbesondere mit Hilfe der HF-Kathodenzerstäubung konnte eine ausserordentlich feine Verteilung von Kunststoffteilchen, beispielsweise Polytetrafluoräthylen-Teilchen in einer metallischen Matrix, beispielsweise einer solchen aus Aluminium-Zinn-Legierung, erzielt werden. Hierdurch wurde erreicht, dass sowohl in der An- und Auslaufphase von Lagerstellen, also im Mischreibungsgebiet, genügend als Festschmiermittel wirkender Kunststoff, beispielsweise PTFE, zur Verfügung steht, als auch der Reibbeiwert generell gesenkt wird und im Betrieb der Lagerstelle praktisch gleichbleibt, Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass ein Kunststoffanteil von maximal 20 Volumenprozent ein optimales Ergebnis bringt. Darüberhinaus wurde festgestellt, dass bei Anwendung eines llochfrequenz-Kathodenzerstäubungsverfahrens diejenigen Kunststoffe die gleichmässigste Verteilung in der metallischen Matrix bringen, deren Dielektrizitätskonstante nach DIN 53483 (50 Hz) den Wert von 2,6 nicht überschreitet. Es sind dies beispielsweise nachfolgend aufyeführte Thermoplaste:
    Kunststoff Dielektrizitätszahl nach
    DIN 53483 (50 Hz)
    Polytetrafluoräthylen < 2,1
    Tetrafluoräthylen/ )
    Hexafluorpropylen ) 2,1
    Polytrifluorchloräthylen 2,3
    Äthylen/Tetrafluoräthylen 2,6
    Poly-4-methylpenten-1 2,12
    Polypropylen 2,25
    Hochdruckpolyäthylen 2,29
    Niederdruckpolyäthylen 2,35
    Eine andere Anwendungsmöylichkeit der Erfindung besteht in der Schaffung von Gleit- bzw. Reibschichten, die in statistischer Folge und Verteilung aufgestäubte Teilchen aus mindestens einem metallischen, eine Matrix bildenden Gleit- bzw. Reibwerkstoff und aus einem oder mehreren keramischen Werkstoffen mit Gleit- bzw. Reibeigenschaften enthält. Auch derartige Verbundwerkstoffe haben für Schichtwerkstoff bzw. Gleit- oder Reibelemente durchaus hohe Bedeutung und waren bisher nicht oder nur mit grössten Schwierigkeiten und nur mit bedingter Qualität erreichbar. Schliesslich lässt sich die Erfindung auch zur Erzeugung solcher Gleit- bzw. Reibschichten anwenden, die in statistischer Folge und Verteilung aufgestäubte Teilchen aus verschiedenen metallischen Gleit-bzw. Reibwerkstoffen enthalten, die in festem Zustand nicht ineinander lösbar sind, von denen aber mindestens einer zur Bildung einer metallischen Matrix geeignet ist.
  • Ein besonderes Beispiel sind Gleit- bzw. Reibschichten, die Teilchen aus Aluminium-Legierung auf AlPb-Basis oder AlSn-Basis und Teilchen aus Blei und bzw. oder Zinn und bzw. oder Blei-Zinn-Legierung als eine metallische Matrix bildenden Bestandteil enthalten. Z.B. kann ein solcher Werkstoff in seiner Zusammensetzung in der Gleit- bzw. Reibschicht im wesentlichen einem Verhältnis AlSn20Cu oder einer AlPb-Legierung entsprechen.
  • Die erfindungsgemässen Schichtwerkstoffe bzw. Gleit-oder Reibelemente lassen sich noch dadurch wesentlich verbessern, dass - die Gleit- bzw. Reibschicht als dispersionsverfestigter Verbundwerkstoff mit in einer Matrix aus metallischem Material anyeordricten, wesentlich härteren Teilchen in feiner Suspension gebildet ist, - die härteren Teilchen in statu nascendi bei der Drahtexplosion bzw. der Kathodenzerstäubung in die Matrix der Gleit- bzw. Reibschicht eingelagerte Oxide von metallischen Bestandteilen der Matrix sind, wobei - als zu oxidierende metallische Bestandteile der Matrix solche ausgewählt sind, für die gilt: Volumen des Oxids >1.
  • Volumen des etalls Hierdurch lässt sich für alle oben angeführten Anwendungsmöglichkeiten eine wesentlich verfestigte metallische Matrix der Gleit- bzw. Reibschicht erzielen, was auch der Lagerung und der Befestigung der in die Matrix eingelagerten Teilchen anderer Art zustatten kommt.
  • Die Matrix kann dabei aus gebräuchlicher Gleitlagerlegierung, beispielsweise aus einer solchen mit einem oder mehreren der Metalle aus der Gruppe von Aluminium, Blei, Kadmium, Zinn, Zink, Nickel, Kupfer gebildet sein. Ein bevorzugtes Beispiel äst eine metallische Matrix aus Aluminium-Legierung mit in feiner Suspension eingelagerten Al 2O3-Teilchen.
  • Die Gleit- bzw. Reibschicht kann eine Dicke zwischen etwa 0,005 mm und 0,050 mm, vorzugsweise 0,010 mm bis 0,030 mm aufweisen.
  • Die erfindungsgemässe Glcit- oder Reibschicht kann unmittelhar auf eine Trägerschicht, beispielsweise eine solche aus Stahl aufgebracht sein. Es ist aber auch möglich, bei Schichtwerkstoff bzw. Gleit- oder Reibelementen zwischen der Trägerschicht eine Zwischenschicht aus Notlaufeigenschaften aufweisendem Material, beispielsweise Bleibronze oder Zinnbronze anzuordnen.
  • In solchem Fall empfiehlt es sich, zwischen der Zwischenschicht und der Gleit- bzw. Reibschicht bzw. deren metallischen matrix eine dünne Diffusionssperrschicht aus Chrom oder einer Nickel-Chrom-Legierung, insbesondere einer solchen mit etwa 20% (Gew.) Chromgehalt anzubringen. Diese Diffusionssperrschicht kann auch durch Kathodenzerstäubung aufgebracht werden.
  • Zur Erzeugung der erfindungsgenässen Schichtwerkstoffe bzw. Gleit- oder Reibelemente eignet sich insbesondere ein Verfahren, dass sich durch die folgenden Schritte kennzeichnet: - die Gleit- bzw. Reibschicht wird im Drahtexplosionsverfahren oder durch Kathodenzerstäubung eines oder mehrerer Targets gebildet; - das Target enthält bzw. die Targets enthalten in die Matrix der Gleit- bzw. Reibschicht bildenden Gleit- bzw. Reibwerkstoff; und - iii dem Target bzw. in den Targets werden vorher - den gewünschten ßeigabeverhältnissen in der Glcit- bzw. Reibschicit entsprechend - Gleit- bzw.
  • Reibwerkstoff anderer Art und bzw. oder die Gleit-bzw. Reibeigenschuften verbessernde Werkstoffe als Teilchen oder Stücke eingefügt.
  • Beispielsweise können im erfindungsgemässen Verfahren in einem aus dem einen Gleit- bzw. Reibwerkstoff geformten Target für Kathodenzerstäubung Bohrungen angebracht und in diese Bohrungen dem gewünschten Volumengehalt entsprechend Pfropfen aus dem anderen Gleit- bzw. Reibwerkstoff bzw. den anderen Gleit- bzw. Reibwerkstoffen, sowie Festschmiermittell u.d(31. eingepresst werden. Dieses Einbringen von Pfropfen in ein Target für Kathodenzerstäubung empfiehlt sich beispielsweise, wenn das Target aus metallischem Gleit- bzw. Reibwerkstoff, beispielsweise einer Aluminium-Legierung auf AlPb-Basis oder AlSn-Basis besteht und die Pfropfen aus Gleit- bzw.
  • Reibeigenschaften aufweisenden Kunststoff mit einer Dielektrizitätskonstante von maximalem Wert bei 2,6, beispielsweise PTFt-Pfropfen. Eine andere vorteilhafte Anwendungsmöglichkeit des mit Pfropfen versehenen Targets ergibt sich, wenn ein Target aus Aluminium-Legierung, vorzugsweise auf AlPb-Basis oder AlSn-Basis besteht und die Pfropfen aus Blei und bzw. oder Zinn und bzw. oder Blei-Zinn-Legierung bestehen.
  • Es hat sich bei der tierstellung der mit Pfropfen versehenen metallischen Targets als zweckmässig erwiesen, solche Pfropfen nach dem ii<jiß-Isostatischen-Pressverfahren herzustellen, insbesondere wenn die Pfropfen aus Kunststoff bestehen. Das Einpressen der Pfropfcn kann beispielsweise derart erfolcjen, dass das z.B. runde Target in 20 Segmente aufgeteilt und in jedes dieser Segmente ein dem gewünschten Volumengehalt entsprechender Pfropfen, beispielsweise Kunststoffpfropfen eingepresst wird.
  • Eine andere Möglichkeit einer einem gewünschten Volumenverhältnis in der herzustellenaen Gleit- bzw. Reibschicht entsprechenden Zusammensetzung eines Targets besteht darin, dass ein Target fir Kathodenzerstäubung dem gewünschten Volumengehalt entsprechend aus Sektoren aus verschiedenen Gleit- bzw. Reibwerkstoffen und ggf.
  • die Gleit- bzw. Reibeigenschaften verbessernden Zusätzen wie Festschmiermittel u.dyl. zusammengesetzt wird.
  • Schliesslich ergibt sich eine Möglichkeit zur Herstellung eines solchen Targets dadurch, dass das Target für Drahtexplosionsverfahren oder Kathodenzerstäubung durch Mischen von Teilchen der gewünschten Gleit- bzw. Reibwerkstoffe und ggf. die Gleit- bzw. Reibeigenschaften verbessernde Zusätze, wie Festschmiermittel u.dgl. in gewünschten Volumenverhältnissen und durch Pressformen aus diesem Teilchengemisch rjebildet wird. Um eine möglichst gleichmässige Abtragung der verschiedenen, in dem Target enthaltenen Bestandteile zu gewährleisten, hat es sich im Rahmen Äer Erfindung als besonders vorteilhaft erwiesen, die verschiedenen Werkstoffe aus mindestens einem Target durch Flochfrequenz-Kathodellzerstäubung gleichzeitig auf ein Substrat, beispielsweise eine Stahlschicht zur Bildung der Gleit- bzw.
  • Reibschicht in gewünschter Dicke aufzubringen. Man kann die lonendichte und damit die Gleichmässigkeit der Zerstäubung der verschiedensten Bestandteile noch dadurch verbessern, dass Magnetkathoden bei der Kathodenzerstäubung, insbesondere der Jjochfrequenz-Kathodenzerstäubung benutzt werden.
  • Will man eine metallische Matrix der herzustellenden Gleit- bzw. Reibschicht durch fein verteilte Oxidteilchen verfestigen, so empfiehlt sich die Herstellung des Targets bzw. eines noch mit anderen Werkstoffen zu pfropfenden oder mit anderen Targetteilen zusammenzusetzenden Targetkörpers von eine im wesentlichen von Oxiden freien metallischen Gleic- bow. Reibwerkstoff zur Bildung einer metallischen Matrix auszugehen, von dem gilt: Volumen des Oxids Volumen des Metalls und gasförmigen Sauerstoff entsprecllelld dem gewünschten Oxidteilchen-Gehalt der herzustellenden Gleit- bzw. Reibschicht geregelter Menge vor dem Drahtexplosionsverfallren bzw. vor dem Kathodenzerstäuben dem Target bzw. den Targets oder einen. der Targets und bzw. oder während des Drahtexplosionsverfahrens bzw. der Kathodenzerstäubung dem dabei benutzten Plasmagas zuzugeben. Als Plasmagas kann dabei bevorzugt Argon benutzt werden.
  • Will man auf ein Substrat mit einer kupferhaltigen Zwischen schicht eine zinnhaltige Gleit- bzw. Reibschicht auflegen, so kann zunächst eine dünne Diffusionssperrschicht auf der kupferhaltigen Schicht durch Drahtexplosionsverfahren oder Kathodenzerstäubung aufgebracht und dann die zinnhaltige Gleitschicht unter gesteuerter Sauerstoffbeigabe zum Target oder Plasmagas durch Drahtexplosionsverfahren oder Kathodenzerstäubung auf der Diffusionssperrschicht aufgebracht werden. Als besonders vorteilhaft kommt in diesem Zusammenhang die Herstellung einer Diffusionssperrschicht aus Chrom oder einer Nickel-Chrom-Legierung beispielsweise einer solchen von etwa 20% (Gew.) Chromgehalt in Betracht. Das Aufbringen der Diffusionssperrschicht und der Gleit- bzw. Reibschicht kann in demselben Plasmagas unmittelbar aufeinanderfolgend nur unter Benutzung verschiedener Targets erfolgen.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Schichtwerkstoff bzw. ein Zweischicht-<Jleitlager mit erfindungsgemässer Gleitschicht im Schnitt, vergrössert; Fig. 2 einen nochmals stark vergrösserten Ausschnitt 2-2 der Gleitschicht nach Fig. 1; Fig. 3 einen Schichtwerkstoff bzw. ein Mehrschicht-Gleitlager mit erfindungsgemässer und dispersionsverfestigter Gleitschicht im Schnitt, vergrössert; Fig. 4 eins nochmals stark vergrösserten Ausschnitt 4-4 der Gleitschicht nach Figur 3; und Fig. 5 bis 10 verschiedene Ausführungsformen von vorbereiteten Targets in Draufsicht.
  • Im Beispiel der Figuren 1 und 2 ist eine Gleitschicht 1 durch Kathodenzerstäubung unmittelbar auf einem Stahlrücken 6 aufgebracht. Diese Gleitschicht 1 enthält, wie dargestellt, eine Matrix 2, aus Aluminium-Blei-Legierung.
  • In dieser Matrix 2 sind Aluminium-Oxid-Teilchen 3 in feiner Verteilung angeordnet, die bei der Kathodenzerstäubung in statu nascendi in diese Matrix eingefügt worden sind und dadurch eine beträchtliche Dispersionsverfestigung der Matrix 2 hervorruft. Ferner enthält die Gleitschicht 1 in die Matrix 2 eingegliederte Bleiteilchen 4, also Teilchen aus einem Metall, das in festem Zustand nicht im Metall der Matrix 2 lösbar ist. Ferner enthält die Gleitschicht 1 in die Matrix eingegliederte PTFE-Teilchen 5, die als zusätzliches Festschmiermittel wirken.
  • Die Gleitschicht 1 kann beispielsweise unter Benutzung eines Targets hergestellt werden, wie es n Figur 5 gezeigt ist, und weiter unten erläutert wird.
  • Im Beispiel der Figuren. 3 und 4 ist ein Mehrschicht-Gleitlager bzw. ein Schichtwerkstoff zur Herstellung eines Mehrschichtgletlagers gezeigt, bei dem eine dispersionsverfestigte, erfidungsgemässe Gleitschicht 11 durch Kathodenzerstäubung auf einem Substrat angebracht ist, das aus einem Stahlrücken 16 einer Zwischenschicht 17 aus einer Gleitlager-Legierung mit Notlaufeigenschaften, beispielsweise CuPb22Sn, und einem Diffusionssperrdamrn 18 aus Nickel-Chrom-Lcgicrung mit 20 Gew.% Chromgehalt gebildet ist.
  • In diesem Beispiel enthält die Gleitschicht 11 eine Metallmatrix aus Weißmetall-Lagerlegierung auf Zinr-Blei-Basis. Diese Matrix ist durch Kathodenzerstäubung auf der Diffusionssperrschicht 18 aufgetragen. Gleichzeitig mit dem Auftragen der Weißmetallmatrix sind auch in diese fein vcrteiltesehr kleine P'?FE-Teilchen 14 durch die Kathodenzerstäubung eingelagert. Zusätzlich sind bei der Kathodenzerstäubung die Gleiteigenschaften verbessernde Teilchen 15 aus Molybdänsulfid oder Bornitrid in die Gleitschicht 11 eingelagert. Auch diese zusätzlichen, die Gleiteigenschaften verbessernden Teilchen sind aus dem gleichen Target wie die PTFE-Teilchen 14 und die die Matrix 12 bildenden Weißmetallteilchen zerstäubt und in die Gleitschicht eingefügt worden.
  • Die Gesamtheit der in der Gleitschicht 11 enthaltenen Teilchen von dreierlei verschiedener Art sind durch die Kathodenzerstäubung fest und sicher ineinander verhaftet, so dass die Gleitschicht in sich fest zusammenhält und ausserdem auch fest auf der Oberfläche der Diffusionssperrschicht 18 haftet. Die Diffusionssperrschicht 18 ist im dargestellten Beispiel unmittelbar vor der Erzeugung der Gleitschicht 11 durch Kathodenzerstäubung auf die Zwischenschiciit 1 7 aufgebracht worden, und zwar in ein und demselben Plasma wie die Gleitschicht 11, jedoch unter Benutzung eines anderen Targets. Das für die Erzeugung der Gleitschicht 11 zu benutzende Target kann beispielsweise entsprechend der Darstellung der Ezigur 8 ausgebildet sein.
  • L e e r s e i t e

Claims (28)

  1. p atentansprüche 11) Schichtwerkstoff bzw. Gleit- oder Reibelement mit auf einer Trägerschicht in Drahtexplosionsverfahren oder durch Kathodenzerstäubung (Sputtering) aufgebrachter Gleit- bzw. Reibschicht, gekennzeichnet durch die Merkmale: - die Gleit- bzw. Reibschicht (1, 11) besteht aus einem fest zusammengefügten Gemisch von in statistiA scher Folge und Verteilung aufgestäub.en Teilchen (2, 4; 12, 14) verschiedener Gleit- bzw. Reibwerkstoffe und ggf. Teilchen (5; 15) von die Gleit-bzw. Reibeigenschaften verbessernden Zusätzen; und - zumindest ein Teil der in Teilchenform in der Gleit- bzw. Reibschicht (1;11) vereinigten Gleit-bzw. Reibwerkstoffe sind in festem Zustand nicht ineinander löslich bzw. nicht miteinander bindungsfähig.
  2. 2) Schichtwerkstoff bzw. Gleit- oder Reibelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleit-bzw. Reibschicht (1;11) in statistischer Folge und Verteilung aufgestäubte Teilchen {5, 14) aus einem oder mehreren metallischen, eine Matrix bildenden Gleit- bzw. Reibwerkstoffen und Teilen aus solchem Kunststoff mit Gleit- bzw. Reibeigenschaften enthält, dessen Dielektrizitätskonstante maximal den Wert 2,6 hat.
  3. 3) Schichtwerkstoff bzw. Gleit- oder Reibelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleit-bzw. Reibschicht (1; ii) aufgestäubte Teilchen aus PTFE und bzw. oder FEP und bzw. oder PVF und bzw.
    oder PO enthält.
  4. 4) Schichtwerkstoff bzw. Gleit- oder Reibelement nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleit- bzw. Relbscliicht (1; 11) aufgestäubte Kunststoffteilchen in einem Anteil von maximal etwa 20 Vol-% enthält.
  5. 5) Schichtwerkstoff bzw. Gleit- oder Reibelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleit-bzw. Reibschicht (1; 11) in statistischer Folge und Verteilung aufgestaubte Teilchen aus mindestens einem metallischen, eine Matrix bildenden Gleit-bzw. Reibwerkstoff und aus einem oder mehreren keramischen Werkstoffen mit Gleit- bzw. Reibeigenschaften enthält.
  6. 6) Schichtwerkstoff bzw. Gleit- oder Reibelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleit-bzw. Reibschicht (1; 11) in statistischer Folge und Verteilung aufgestäubte Teilchen aus verschiedenen metallischen Gleit- bzw. Reibwerkstoffen enthält, die in festem Zustand nicht ineinander lösbar sind, von denen aber einer zur Bildung einer metallischen Matrix geeignet fest.
  7. 7J Schichtwerkstoff bzw. Gleit- oder Reibelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet7 dass die Gleit-bzw. Reibschicht Teilchen aus Aluminiumlegierung auf AlPb- oder AlSn-Basis und Teilchen aus Blei und bzw. oder Zirm-und bzw. oder Blei-Zinn-Legierung als eine metallische Itatrix bildenden Bestandteil enthält.
  8. 8) Schichtwerkstoff bzw. Gleit- oder Reibelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , dass die Werkstoff-Zusammensetzung der Gleit- bzw. Reibschicht (I; II) im wesentlichen einem Verhältnis AlSn20Cul oder einer klPh-Legierung entspricht.
  9. 9) Schichtwerkstoff bzw. Gleit oder Reibelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass - die Gleit- bzw. Reibschicht als dispersionsverfestigter Verbundstoff mit in einer Matrix (2) aus metallischem Material angeordneten, wesentlich härteren Teilchen (3) in feiner Suspension ausgebildet ist, - die härteren Teilchen (3) in statu nascendi bei der Drahtexplosion bzw. der Kathodenzerstäubung in die Matrix (2) der Gleit- bzw. ReibschiSt eingelagerte Oxide von metallischen Bestandteilen der Matrix sind, wobei - als zu oxidierende metallische Bestandteile der Matrix solche ausgewählt sind, für die gilt: Volumen des Oxids Volumen des Metalls 1.
  10. 10) Schichtwerkstoff bzw. Gleit- oder Reibelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleit- bzw. Reibschicht eine metallische Matrix (2) aus gebräuchlicher Gleitlagerlegierung, beispielsweise einer solchen mit einem oder mehreren der Metalle aus der Gruppe von Aluminium, Blei, Kadmium, Zinn, Zink, Nickel, Kupfer enthält.
  11. 11) Schichtwerkstoff bzw. Gleit- oder Reibelement nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass der metallischen Matrix (2) Teilchen aus Oxiden eines oder mehrerer der in der Matrix enthaltenden Metalle, beispielsweise A1203-Teilchen in feiner Suspension eingelagert sind.
  12. 12) Schichtwerkstoff bzw. Gleit- oder Reibelement nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleit- bzw. Reibschicht (1; 11) eine Dicke zwischen etwa 0,005 mm und 0,050 mm, vorzugsweise 0,010 mm bis 0,030 mm aufweist.
  13. 13) Schichtwerkstoff bzw. Gleit- oder Reibelement nach einem der Ansprüche 1 bis 12, mit einer das Substrat bildenden Metallschicht, beispielsweise Stahlschicht, einem Notlaufeigenschaften aufweisenden Material, beispielsweise Bleibronze oder Zinnbronze als Zwischenschicht und der Gleit- bzw. Reibschicht, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Zwischenschicht (17) und der Gleit- bzw. Reibschicht (11) eine dünne Diffusionssperrschicht (18) aus im Drahtexplosionsverfahren oder durch Kathodenzerstäubung aufgebrachtem Chrom oder einer Nickel-Chrom-Legierung, insbesondere einer solchen mit etwa 20% (Gew.) Chromgehalt, aufgebracht ist.
  14. 14) Verfahren zum Herstellen von Schichtwerkstoff bzw.
    Gleit- oder Reibelementen nach einem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch die Merkmale: - die Gleit- bzw. Reibschicht wird imDrahtexplosionsverfahren oder durch Kathodenzerstäubung eines oder mehrerer Targets gebildet; - das Target enthält bzw. die Targets enthalten den die Matrix der Gleit- bzw. Reibschicht bildenden Gleit- bzw. Reibwerkstoff, und - in dem Target bzw. in den Targets werden vorher den gewünschten Beigabeverhältnissen in der Gleit-bzw. Reibschicht entsprechend, Gleit- bzw. Reibwerkstoffe anderer Art und bzw. oder die Gleit- bzw.
    Reibeigenschaften verbessernde Werkstoffe als Teilchen oder Stücke eingeführt.
  15. 15) Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass in einem aus dem einen Gleit- bzw. Reibwerkstoff geformten Target für Kathodenzerstäubung Bohrungen angebracht und in diese Bohrungen dem gewünschten Volumengehalt entsprechend Pfropfen aus dem anderen Gleit- bzw. Reibwerkstoff bzw. den anderen Gleit-bzw. Reibwerkstoffen, sowie Festschmiermittel u.dgl eingepresst werden.
  16. 16) Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Target aus metallischem Gleit- bzw.
    Reibwerkstoff, beispielsweise einer Aluminiumlegierung auf AlPb-Basis oder AlSn-Basis, Pfropfen aus Gleit- bzw Reibeigenschaften aufweisenden Kunststoff mit einer Dielektrizitätskonstante von maximalem Wert bei 2,6, beispielsweise PTFE-Pfropfen, eingepresst werden.
  17. 17) Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass in einen Target aus Aluminiumlegierung, vorzugsweise auf AlPb-Basis ode AlSn-Basis Pfropfen aus Blei und bzw. oder Zinn und bzw. oder Blei-Zinn-Legierung eingepresst werden.
  18. 18) Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Target für Kathodenzerstäubung dem gewünschten1 Volumengehalt entsprechend aus Sektoren aus verschiedenen Gleit- bzw. Reibwerkstoffen und ggf. die Gleit-bzw. Reibeigenschaften verbessernden Zusätzen, wie Festschmiermittel u.dgl., zusammengesetzt wird.
  19. 19) Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Target für Drahtexplosionsverfahren oder Kathodenzerstäubung durch Mischen von Teilchen der gewünschten Gleit- bzw. Reibwerkstoffe und ggf. die Gleit- bzw. Reibeigenschaften verbessernden Zusätze, wie Festschmiermittel u.dgl. in gewünschten Volumen verhältnissen, und Pressformen aus diesem Teilchengemisch gebildet wird.
  20. 20) Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die verschiedenen Werkstoffe aus mindestens einem Target durch Hochfrequenz-Kathodenzerstäubung gleichzeitig atif ein Substrat, beispielsweise eine Stahlschicht, zur Bildung der Gleit-bzw. Reibschicht in gewünschter Dicke aufgebracht werden.
  21. 21) Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 20, gekennzeichnet durch die Benutzung von Magnetkathoden bei der Kathodenzerstubuwj 22) Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass - dem Target im wesentlichen von Oxiden freier metallischer Gleit- bzw. Reibwerkstoff zur Bildung einer metallischen Matrix in der zu bildenden Gleit- bzw. Reibschicht beigegeben wird, für den gilt: Volumen des Oxids > 1, und Volumen des Metalls - gasförmiger Sauerstoff entsprechend dem gewünschten Oxidteilchengehalt der herzustellenden Gleit- bzw.
  22. Reibschicht in geregelter Menge vor dem Drahtexplosionsverfahren bzw. vor der Kathodenzerstäubung dem Target bzw. den Targets oder einem der Targets und bzw. oder während des Drahtexplosionsverf ahrens bzw. der Kathodenzerstäubung dem dabei benutzten Plasmagas zugeyeben wird.
  23. 23) Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass Argon als Plasmagas benutzt wird.
  24. 24) Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass auf ein Substrat mit einer kupferhaltigen, mit einer zinnhaltigen Gleit- bzw.
    Reibschicht zu belegenden Zwischenschicht zunächst eine dünne Diffusionssperrschicht auf der kupferhaltigen Schicht durch Drahtexplosionsverfahren oder Kathodenzerstäubung aufgebracht und die zinnhaltige Gleitschicht unter gesteuerter Sauerstoffbeigabe zum Target oder Plasmagas durch Drahtelosion oder Kathodenzerstäubung auf der Diffusionssperrschicht angebracht wird.
  25. 25) Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass eine Nickel-Chrom-Legierung durch Drahtxplosion oder Kathodenzerstäubung als Diffusionssperrschicht auf der kupferhaltigen Schicht aufgebracht wird.
  26. 26) Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass eine Nickel-Chrom-Leyierung mit einem Chromgehalt von etwa 20% (Gew.) benutzt wird.
  27. 27) Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass praktisch reines Chrom durch Drahtexplosionsverfahren oder KathodenzerstCiubung als Diffusionssperrschicht auf der kupferhaltigen Schicht aufgebracht wird.
  28. 28) Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufbringen der Diffusionssperrschicht und der Gleit- bzw. Reibschicht in demselben Plasmagas unmittelbar aufeinanderfolyend nur unter Benutzung verschiedener Targets erfolgt.
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