DE2914987A1

DE2914987A1 - Beschichtungspulver zur herstellung von gleitschichten

Info

Publication number: DE2914987A1
Application number: DE19792914987
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl Chem D Anselment; Walter Gritschmeier
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1979-04-12
Filing date: 1979-04-12
Publication date: 1980-10-30

Description

Beschichtungspulver zur Herstellung von Gleitschichten
Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einem Beschichtungspulver nach der Gattung des Hauptanspruchs. Zum Aufbringen von Gleitschichten auf Metallteile, die gleichförmiger oder oszillierender GLeitreibung, zum Teil auch mit Schlagbeanspruchung, ausgesetzt sind, sind einerseits Gleitlacke bekannt, die aber zum einen einen mehrmaligen Auftrag erfordern5 um eine ausreichende Gleitschicht zu erzeugen, zum anderen aber auch die Nachteile aller Lacke aufweisen, daß sie organische Lösungsmittel enthalten, die möglicherweise die Umwelt belasten bzw. hohe Kosten für die Rückgewinnung erfordern. Andererseits sind auch Epoxidgießharzmassen, die Gleitfüllstoffe enthalten, für die Verwendung in Gleitlagern bekannt. Jedoch werden diese wiederum in flüssiger Phase aufgebracht, was zu einer verhältnismäßig umständlichen Handhabung führt und nicht die Vorteile des Arbeitens in fester Phase mit sich bringt. Schließlich ist aus der DE-PS 23 51 044 ein Verfahren zur Herstellung eines Beschichtungspulvers aus Epoxidharz und Graphit zur Verbesserung der Gleiteigenschaften von aufeinander gleitenden Teilen bekannt, bei dem ein Epoxidharz-Härter-Gemisch nach Homogenisierung bei höherer Temperatur und Vorbrechen des erkalteten Gemischs mit grob gebrochenem Graphit gemischt und anschließend fein gemahlen wird. Derartige Beschichtungspulver weisen vorzugsweise dort besondere Vorteile auf wo es darum geht, nicht nur die Gleiteigenschaften zu verbessern, sondern gleichzeitig auch noch die entsprechende Stelle abzudichten und Staubpartikel in der Schicht einzubetten.
Vorteile der Erfindung Das erfindungsgemäße Beschichtungspulver mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß es gute Gleiteigenschaften aufweist und dabei einen nur geringen Abrieb zeigt. Es besteht ein sehr enger Verbund zwischen Metall und Beschichtung mit einer sehr guten Haftung. Dadurch ist ein Verdrehen oder Verschieben der Gleitschicht nicht möglich. Darüberhinaus weist die Gleitschicht eine gute Wärmeableitung auf und aufgrund der guten Notlaufeigenschaften ist eine Schmierung nicht unbedingt notwendig. Schließlich ist gegenüber den Gleitlacken nur ein einziger Arbeitsgang notwendig, um eine Gleitschicht von 0,05 bis 0,3 mm Dicke aufzubringen.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Beschichtungspulvers möglich.
Besonders vorteilhaft ist es, als Gleitfüllstoff Graphit zu verwenden, wobei sich die optimale Menge nach der Art de-s Einsatzes richtet: Beim Einsatz unter oszillierender Gleitreibung hat ein Graphitanteil von 20 Gewichts-% und beim Einsatz unter gleichförmiger Gleitreibung ein Graphitanteil von 10 Gew.-9 bezüglich des Verschleiss-es die besten Ergebnisse gebracht.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele Zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Beschichtungspulvers wird ein Polyimidharz mit - je nach dem Einsatzzweck - 10 oder 20 Gew.-% Graphit sowie 20 bis 30 Gew.-% Titandioxid vorgemischt, das Ganze in einem kontinuierlichen Kneter bei der Schmelztemperatur des Polyimids geknetet, die erkaltete Schmelze vorgebrochen und anschließend die ganze Masse fein gemahlen und gesiebt.
Statt des Polyimids kann als Kunstharzkomponente auch eine Epoxi-Novolak/Phenolharzkombination eingesetzt werden.
Epoxi=Novolake sind Polyepoxidharze, die ausgehend von Phenol-Novolaken durch Veräthern ihrer phenolischen Hydroxilgruppen mit Epichlorhydrin zu erhalten sind. Epoxi-Novolake und Phenolharze werden dabei im Gewichtsverhältnis l:l eingesetzt. Es hat sich gezeigt, daß mit Epoxiharzen allein die guten Verschleißeigenschaften der daraus hergestellten Gleitschichten nicht erreicht werden konnten.
Die auf diese Weise hergestellten Beschichtungspulver werden elektrostatisch oder aus einem Wirbelbett, vorzugsweise jedoch durch Aufblasen mittels Druckluft auf die >2000 C heißen Metallteile aufgebracht und dort bei Temperaturen von 200 bis 2500 C ausgehärtet.
Die ausgehärteten Schichten müssen naß geschliffen werden? um einerseits die unebene Oberfläche zu glätten und andererseits die gewünschte Endschichtdicke zu erreichen.
Das Verschleißverhalten, gemessen als Verschleißgeschwindigkeit, ist bei den aus den erfindungsgemäßen Beschichtungspulvern hergestellten Gleitschichten deutlich besser als bei Beschichtungen, die aus Epoxidharz und Graphit bestehen. So tritt bei gleichförmiger Gleitreibung bei den Gleitschichten aus dem erfindungsgemäßen Beschichtungspulver eine Verschleißgeschwindigkeit von 2 bis 3 /um/ 10 Min, bei einer Beschichtung aus Epoxidharz + 10 Graphit dagegen eine solche von 9 /um/ 10 Min auf. Lediglich Gleitlacke liegen bei dieser Art der Beanspruchung mit einer Verschleißgeschwindigkeit von 1 /um/ 10 Min besser, jedoch ist, wie oben bereits angedeutet, das Aufbringen ausreichender Gleitlackschichten sehr aufwendig. Ahnlich sehen die Ergebnisse bei oszillierender Gleitreibung aus, die überlegenheit gegenüber allen anderen Gleitschichten zeigt sich aber vor allem dann, wenn zu der oszillierenden Gleitreibung noch eine Schlagbeanspruchung hinzukommt: Hier weist eine Beschichtung aus Epoxidharz + PTFE eine Verschleißgeschwindigkeit von 50 /um/h auf, während eine Gleitlackschicht bei Schlagbeanspruchung einen sofortigen Verschleiß zeigt. Dagegen liegen die VerschleiRgeschwindigkeiten der aus den erfindungsgemäRen Beschichtungspulvern hergestellten Gleitschichten bei 1,5 bis 2,5 /um/h. Insgesamt zeigt sich also, daß dort, wo keine Schlagbeanspruchung zu erwarten ist, Gleitlacke zwar bessere Gleitschichten ergeben als die Gleitschichten aus den erfindungsgemäßen Beschichtungspulvern, daß aber das Aufbringen von Gleitlacken sehr aufwendig ist. Bei der Möglichkeit des Auftretens von Schlagbeanspruchungen dagegen sind die aus den erfindungsgemäßen Beschichtungspulvern hergestellten Gleitschichten nicht nur in ihrem Aufbringen überlegen, sondern auch in Bezug auf das Verschleißverhalten.
Beschichtungspulver zur Herstellung von Gleitschichten Zusammenfassung Es wird ein Beschichtungspulver vorgeschlagen, das zur Herstellung von Gleitschichten auf Metallteilen dient und aus einem Kunstharz und einem Gleitfüllstoff besteht.Als Kunstharze werden Polyimid oder eine Epoxi-Novolak/Phenolharzkombination eingesetzt, was zu Gleitschichten führt, die in ihrem Verschleißverhalten bei Abwesenheit von Schlagbeanspruchungen nur von Gleitlackschichten übertroffen werden, die ihrerseits aber in der Aufbringung sehr aufwendig sind. Tritt zur Gleitbeanspruchung auch noch eine Schlagbeanspruchung, so sind die Gleitschichten aus dem vorgeschlagenen Beschichtungspulver auch bezüglich des Verschleißverhaltens den Gleitlackschichten weit überlegen, da Gleitlackschichten eine Schlagbeanspruchung überhaupt nicht überstehen.

Claims

Ansprüche 1. Beschichtungspulver zur Herstellung von Gleitschichten auf Metallteilen, bestehend aus einem Kunstharz und einem Gleitfüllstoff, dadurch gekennzeichnet, daß es als Kunstharz ein Polyimid oder eine Epoxi-Novolak/Phenolharzkombination enthält.
2. Beschichtungspulver nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als Gleitfüllstoff Graphit, Molybdändisulfid oder Teflon enthält.
3. Beschichtungspulver nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es 5 bis 30 Gew.-% Gleitfüllstoff, bezogen auf das Kunstharz, enthält.
4. Beschichtungspulver nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es beim Einsatz unter oszillierender Gleitreibung 20 Gew.- Graphit und beim Einsatz unter gleichförmiger Gleitreibung 10 Gew.-% Graphit enthält.