DE2947025A1 - Zwei- oder mehrschicht-verbundwerkstoff - Google Patents
Zwei- oder mehrschicht-verbundwerkstoffInfo
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Description
19. November 19 79
Glyco-Metall-Werke
Daelen & Loos GmbH 6200 Wiesbaden
Zwei- oder Mehrschicht-Verbundwerkstoff
Die Erfindung bezieht sich auf einen Zwei- oder Mehrschicht-Verbundwerkstoff
mit einer Deckschicht, die thermisch hochbelastbaren, wärmehärtbaren Polyimid-Lack enthält,
mittels dessen die Bestandteile der Deckschicht zusammengehalten
und zugleich die Deckschicht mit dem sie tragenden Substrat fest verbunden ist. Insbesondere bezieht sich
die Erfindung auf derartigen Verbundwerkstoff für Reibbzw. Gleitelemente mit metallischem Substrat, wobei die
Deckschicht die Reib- bzw. Gleitschicht bildet.
Das Aufbringen einer Deckschicht mit Gehalt an thermisch hoch belastbaren, wärmohartbaren Polyimid-Lack hat Bedeutung
zur Schaffung von geschützten Oberflächen an Schicht-Verbundwerkstoffen jeglicher Art, insbesondere
zur Beschichtung von Metalloberflächen und besonders solcher Metalloberflächen, die auf Reibung beansprucht werden.Besondere
Bedeutung kommt dem Aufbringen solcher Deckschichten durch Aufstreichen oder Spachteln zu.
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So sind beispielsweise Verbundgleitlager bekannt, bei
welchen eine mit Lochungen oder Vertiefungen versehene Schicht aus Polyimid mittels Acryl-Epoxid-Kleber auf
einem Stützkörper aus Stahl befestigt ist, wobei die Lochungen oder Vertiefungen mit einem Gemisch aus festem
Schmiermittel und einem Lagerniet al 1 ausgefüllt sind,
wie sie in der DH-OS 20 OO G'i'A offenbart sind.
Diese bekannten Verbundgleitlager mit Polyimid-Kunststoffen
haben jedoch erhebliche Mangel, insbesondere weil die verwendeten Klebstoffe nicht gestatten, tue
hohe thermische Belastbarkeit der Poly imid-Kuiuitstofle
auszuschöpfen.
In der I)K-OS 22 06 4OO wird ein Verbundwerkstoff und ein
Verfahren zu seiner Herstellung beschrieben, wobei die Reib- bzw. Gleitschicht Pulyirnidharze und bzw. oder
Polyimid-LackbestandtoiIe enthalt, welche u.a. auch aus
Polyesterimiden und Polyamidimiden bestehen können.
Eine Verbindung mit dem metallischen Stützkörper erfolgt im wesentlichen durch eine mechanische Verk !armierung ,
in dem auch die tragende Seite; des St.ii tzkörpers ι - i 11
Sintergerüst oder ein Stützgewebe - beispielsweise aus
Zinnbronze - aufgebracht wird. Weiterhin wurden als
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Stützkürper gelochtes Stahl- oder Bronzeblech genannt.
Das Aufbringen eines Sintergerüstes oder eines Stützgewebes als Zwischenschicht, bzw. die Verwendung eines
gelochten Stahl- oder Dronzebleches ist notwendig, um hier eine ausreichend hohe Verbindung der aufzubringenden
Kunststoffschicht zum Trägerwerkstoff zu gewährleisten.
Es ist einleuchtend, daß die zusätzliche Forderung nach dom Vorhandensein eines Rauhgrundes, der eine mechanische
Verklammerung gestattet, zusätzliche Arbeitsgänge erfordert und somit aufwendig und kostenintensiv ist.
So muß z.B. das Sintergerüst auf den metallischen Stützkörpor
aufgestreut werden, um dann einen Sinterprozeß zu durchlaufen, der so gesteuert werden muß, daß ausreichender
Porenraum entsteht, welcher mit dem Polyimid-
If) harz und/odor Lackbestandteilen getränkt wird. Hierbei
muß auf die Viskosität der Mischungen geachtet werden, um eine vollständige Tränkung des zur Verfügung stehenden
Porenraumes erreichen zu können. Dem sind jedoch durch das Hinzufügen selbstschmierender Zusätze Grenzen .gesetzt.
Einmal muß sich die Grosse dieser Zusätze an den Abmessungen dos zur Verfugung stehenden Porenraumes des
Haftgrundes und umgekehrt orientieren. Des weiteren steigt die Viskosität der Mischung mit dem Anteil der
selbstschmierenden Zusätze.
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Nachteilig bei dem geschilderton Herstellungsverfahren von
Reib- bzw. Gleitelementen mit sehr kleinem Biegeradius
ist die Tatsache, daß diese erst nach ihrer Bearbeitung auf Enddicke und erfolgter Umformung durch- bzw. ausgehärtet
werden können. Wird die Durch- bzw. Aushärtung vor der Bearbeitung bzw. vor dor Umformung zu Keib- bzw.
Gleitelementen mit sehr kleinem Biegeradius vorgenomnien,
so ist mit Ablösungen, d.h. mit einem Abplatzen der Keib-
bzw. Gleitschicht zu rechnen.
Es sind auch Verbundschichtworkstoffe bekannt, deren
Gleitschicht aus einem Fluorpolymer-Gemisch und einem Zusatzstoff besteht, unci der mit einem weiteren, die
Gleiteigenschaften vorbessernden anorganischen oder organischen Stoff gemischt sein kann, der in pulvriger
Form vorliegt. Dabei wird das fluorhaltige Polymer in einem kontinuierlichen Beschichtungsverfahren durch Zugabe
von Zusatzwerkstoffen, die eine Dichte > 8 g/cm haben, die eine Flächenbindung der Fluorpolymere zum Substrat
erhöhen, auf dem metallischen Trägerwerkstoff aufgebracht.
Mit diesem Zusatzwerkstoff, dessen Dichte >>
Hg/cm ist, werden die antiadhäsiven Eigenschaften von fluorhaitigen
Polymeren unterdrückt.
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Nachteilicj ist die Notwendigkeit, Zusätze verwenden zu müssei
die das schlechte Bindungsverhai ten von fluorhaltigen
Polymeren verbessern sollen.
Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, einen Zwei- oder Mehrschicht-Verbundwerkstoff mit einer verbesserten, PoIyimid-Lack
enthaltenden Deckschicht zu schaffen, die sich durch ho-'he Temperaturbeständigkeit, hohe mechanische Be- ·
lastbarkeit, Korrosionsbeständigkeit und hohe Verschleißfestigkeit auszeichnet und dabei leicht und kostengünstig
auf dem Verbundwerkstoff aufzubringen sein soll. Soweit
der Verbundwerkstoff für Reib- bzw. Gleitelemente gedacht ist, und dio Deckschicht die Funktion einer Reib- bzw.
Gleitschicht übernimmt, sollen die Nachteile der bekannten I'olyimid-Gloitlager behoben und vor allem wesentlich verbesserte
Reib- bzw. Gleiteigenschaften erzielt werden.
Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß die Matrix der Deckschicht durch den wärmehärtbaren Polyimid-Lack
gebildet und Zusatz bzw. Zusätze in darin fein dispers verteilter Form aufnimmt und daß diese Deckschicht direkt au
der aufgerauhten Oberfläche des Substrates aufgebracht ist. Bei erfindungsgemässem Verbundwerkstoff für Reib- bzw.
Gleitelemente ist die Deckschicht als Reib- bzw. Gleitschicht auszubilden und direkt auf der aufgerauhten Oberfläche
eines bandförmigen, metallischen Substrates aufzubringen.
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Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß sich besonders diejenigen Polyimid-Lacke bewähren, welche in der Elektroindustrie
als Elektrolacke bzw. als Drahtlacke Lür Isolierzwecke
Verwendung finden. Ein besonderer Vorteil den erfindungsgemässen
Verbundwerkstoffes besteht darin, daß ein Zwei- oder Mehrschicht-Verbundwerkstoff hergestellt
wird, ohne eine haftvermittelnde Schicht oder einen der mechanischen Verklammerung dienenden Rauhgrund.
In vorteilhafter Weise kann die Matrix der Reib- bzw.
Gleitschicht durch in Lösungsmitteln lösliches Polyimid
gebildet sein und diese Matrix, in der ein üelbHtschmiorimder
Zusatz bzw. Zusätze darin Join dispers verteilt ist bzw. sind, direkt auf der aufgerauhten Oberfläche eines
metallischen Substrates aufgebracht werden. In besonders vorteilhafter Weise kann die Reib- bzw. Gleitschicht, dif
etwa 99 bis 60 Vol.%, bevorzugt 9O bis 80 Vol.%, wärmehärtbare Polyimid-Lacke und etwa 1 bis 40 Vol.%, bevorzugt
10 bis 20 Vol.%, selbstschmierende Zusätze enthalten. Dabei können in vorteilhafter Weise Polyimid-Lacke bzw. die in
Lösungsmitteln löslicht.n Polyimide Stoffe aus einer oder mehreren der folgenden Gruppen von Polyimiden sein:
Carboranimid, wasserstoffreie Polyimide, Poly-triazo-Pyiυ-mellithimide,
Polyesterimide und Polyamidimide.
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ΠΙρΙ.-I'hys. Heinrich Soiils ■ r.ilent.inw.ilt · 6zoo Wiesbaden ι · Birrsl.idtcr Ilol>p 15 ■ Postfach 5105 · <S?(o6i αϊ) 565382
In besonders vorteilhafter Weise kann der Polyimid-Lack
ein in Lösungsmitteln lösliches Polyimid ein über Tris-(2-hydroxyäthyl)-isocyanurat (THEIC) vernetztes
Polyester sein.
Γη vorteilhafter Weise kann der selbstschmierende Zusatz
ein in Pulverform vorliegendes, niedermolekulares PTFE sein, dessen mittleres Molekulargewicht zwischen 35.000
und 100.000 ist, wobei die mittlere Korngrösse des nieder-' molekularen PTFE zwischen 5 bis 7 um sein kann. In vorteilhafter
Weise kann die Dicke der Reib- bzw. Gleitschicht zwischen 0,05 und 0,5 mm, bevorzugt zwischen O,O7 und 0, 2mm
sein. In einer vorteilhaften Ausführungsform kann das metallische
Substrat aus Stahl nach DIN 1624, Aluminium, eine Aluminiumlegierung, aluminiumplattierter Stahl oder
kupferhaltige Werkstoffe gebildet sein, wobei das metallisch Substrat eine Dicke zwischen 0,5 bis 2,0 mm aufweisen kann.
Die Herstellung des erfindungsgemassen Verbund-Schichtwerkstoffes
kann in einem kontinuierlichen Durchlauf ausgeführt werden, wobei in besonders vorteilhafter Weise
folgender Verfahrensschritt aufgezeigt wird.
Der in Pulverform vorliegende, selbstschmierende Zusatz
wird mit dem der die Matrix bildende Polyimid-Lack innig vermischt und bis zu niedrig viskosen bis pastösen Zustand
homogenisiert, wobei die so vorbereitete Mischung in
2r> der gewünschten Beschichtungsdicke in entsprechender
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Menge auf das metallische Substrat aufgebracht und auf diesem angefrittet werden kann.
In einem besonders vorteilhaften Verfahrensschritt kann
zur Verbesseruncj der Verarbeitbarkei t der Mischung diese
mit einem latenten Lösungsmittel, vorzugsweise Dimethylformamid versehen sein, wobei der Zusatz von Dimethylformamid
2 bis 10 Vol.%, vorzugsweise 4 bis 6 Vol.% betragen
kann. In einem nächsten vorteilhaften Verfahrensschritt kann die mit einem latentein Lösungsmittel ver-
sehene Mischung mittels Spritzen, Streichen oder Walzen auf das metallische Substrat aufgebracht werden, wobei
in vorteilhafter Weise das metallische Substrat in einem MF-Ofen induktiv auf die Temperatur zum Antritten der
Reib- bzw. Gleitschicht an das metallische Substrat erwärmt werden kann.
In einem vorteilhaften Verfahrensschritt kann das in der
angefritteten Reib- bzw. Gleitschicht enthaltene, latente Lösungsmittel in einer anschliessenden Heizstrecke verfluchtigt
werden. In einem anschliessenden vorteilhaften
Verfahrensschritt kann die auf das metallische? Sub.strat
aufgebrachte Mischung aus Polyimid-Lack und niedermolekularem PTFE in einem Durchlaufofen, der in seiner Ober- und
Unterhitze regulierbar ist, durchgehärtet worden, wobei die Ausgangstemperatur des Substrates maximal 25O1-C be-
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tracjen kann. In einem besonders vorteilhaften Verfahrensschritt kann zur Ausbildung der maximalen Kristallisation
der Reib- bzw. Gleitschicht diese im Anschluß an die Durchhärtung gesteuert abgekühlt werden und im Anschluß
daran zur Weiterverarbeitung zu einer Rolle aufgewickelt
werden.
Das erfindungsyemässe Verfahren bietet den Vorteil, daß
in einem kontinuierlichen Verfahren ohne aufwendige Zwischenschichten bei optimaler Haftung direkt der metallische
Stützwerkstoff mit dem reibungsarmen, verschleißfesten und temperaturbeständigen Werkstoff beschichtet werden kann.
Der Forderung nach einem schnellen und wirtschaftlichen Herstellungsverfahren wird dadurch Rechnung getragen, daß
die Verarboitunyszoiten äusserst kurz sind und eine
ausreichende Genauigkeit beim Aufbringen der Reib- bzw. Gleitschicht eine maßliche Nachbearbeitung vermeiden hilft.
Nachdem das mit einer Reib- bzw. Gleitschicht versehene Band gesteuert abgekühlt ist, wird es ohne zusätzliche
thermische oder mechanische Nachbehandlung zu einer Rolle aufgewickelt und ist geeignet zu herkömmlichen Gleitlagerelementen
woiterverarbeitet zu werden. Herkömmliche /.weischicht-Verbundwerkstoffe mit dem Aufbau metallischer
Träger/Kunststoff erleiden bei einer spanlosen Formgebung durch beispielsweise Walzen, Drücken oder Biegen eine
irreversible Schädigung der Bindung zwischen Substrat und Beschichtung.
130023/0109
- 15 -
Eine Umformung des erfindungsyemassen Zwei- oder Mehrschicht
Werkstoffes durch beispielsweise Walzen führt überrafichenderweiso
zu keiner Schädigung des Schiehtverbundes.
Das Fehlen einer gesonderten Nachbehandlung, sei es thermischer oder mechanischer Art, gestattet, den Gleitlagerzweischichtenwerkstoff
kontinuierlich in einem einzigen Durchgang herzustellen. Im erfindungsgemässen Verfahren
lässt sich bevorzugt ein Zweischichtwerkstoff mit einem Stützwerkstoff aus Stahl HIN 1624, Qualität St3,
bevorzugt St 4, herstellen. Alternativ dazu können auch andere metallische Stützwerkstoffe, beispielsweise Aluminium
oder Aluminiumlegierungen und a Lumi niumplat tier t.er .St:ahl
oder kupferhaltige Werkstoffe in Betracht kommen. Die Dicke
der verwendeten metallischen .Stützwerkstoffe ist bei iebicj,
soll aber bevorzugt im Bereich von 0,5 mm bi.s 2,0 mm
liegen. Als Polyamidlack wird bevorzugt ein über Tris-(2-hydroxyäthyl)-isoeyanurat
(THEIC) vernetztes Polyester verwendet. Dieser thermisch hoch belastbare, wurmeschockbeständige,
reibungsarme und geejen mechanische Belastung unempfindliche
Werkstoff wird mit reibungs- und versclileißminderndem,
niedermolekularem 1'1I1FK, welches in Pulverform
vorliegt, homogen gemischt.
Die auf die Stützschicht aufzubringende homogene Mischung
ist zwischen 0,05 mm und 0,5 rnm dick, bevorzugt zwischen 0,07 mm und 0,2 mm. Die Zugabe des verschleißmindernden,
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rt;r ^
■--Γ τ Γ Γ.
gleitverbessornden PTFE in Pulverform mit einer Korngrösse
von 0,005 mm bis O,007 mm mit einem Volumenanteil von
1 bis 40%, bevorzugt 10 bis 20%, wird dem Polyimidlack,
beispielsweise Polyesterimid, zugemischt.Überraschenderweise
wurde gefunden, daß ein Zusatz von 2 bis 10 Vol./6, bevorzugt 4 bis 6 Vol.%, eines latenten Lösungsmittels,
beispielsweise Dimethylformamid, die Verarbeitbarkeit der Mischung während der Beschichtung durch z.B. Aufstreichen
wesentlich vereinfacht. Weiterhin wurde festgestellt, daß durch die Zugabe von 2 bis 10 Vol.%, bevorzugt zwischen
4 bis 6 Vol.%, eines latenten Lösungsmittels, bevorzugt Dimethylformamid, sich ebenso die Filmbildung der aus
beispielsweise Polyesterimid und PTFE bestehenden Beschichtungsmischung
in hohem Maße verbessert, und es zu einer geschlossenen, porenfreien und über die gesamte
Handbreite ebenen und gleichmässigen Beschichtung beiträgt
.
Nachstehend wird die Ausführungsform der für die Durchführung
des Verfahrens zu benutzenden Anlage beschrieben.
Die Vorbehandlung der metallischen Stützschicht, welche mit der Reib- bzw. Gleitschicht versehen werden soll,
wird mittels Strahlen, Bürsten oder Schleifen, also auf mechanische Weise bevorzugt durchgeführt.
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Dipl.-Phys. Heinrich Si-ids ■ Patonl.iiiwalt · 6200 Wiesbaden ι ■ Birrst.ulti-r I lohe 15 ■ Postfacli 510;· (Sf(ooi 21) so rn
Eine andere Möglichkeit der Vorbehandlung ist durch ein Anätzen, also auf chemische Weise möglich. Diestr HehnndJ umj
zur Vergrösserung der spezifischen Oberfläche auf mechanische und/oder chemische Weise folgt eine Reinigung dor
zu beschichtenden Oberfläche durch bekannte Lci.sung.smi 1.1
<· L .
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden
anhand der Zeichnung näher erläutert, die einen stark vergrösserten Schnitt durch einen
Zweischicht-Verbundwerkstoff zeigt.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist auf der zu beschichtenden, vorbehandelten Oberfläche 2. des Sub;; tr.its J, bestehend
aus beispielsweise Stahl DIN 1624 der Qualität St;4,
eine die Matrix 3 bildende Polyimidschicht aufgebracht, welche vorzugsweise aus einem Polyesterimid besteht. In
dieser Matrix 3, bestehend aus Polyesterimid, sind niedermolekulare
PTFE-Teilchen als .selbstschmierender Zusatz 4
fein dispers verteilt. Die Kormjrösse dieser PTFE-'lvilchrn
4 beträgt zwischen 5 bis 7 um. Die Dicke des metallischen Substrats 1 beträgt bei der Herstellung von GIoitlagcrn ,
beispielsweise für den Einsatz j η Pumpen, Vergasern ocier Stoßdämpfern 0,2 bis 2,5 mm. Di (>
Dicke der Reib- b/.w. Gleitschicht 5 liegt zwischen O,O7 und 0,2 mm.
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- 18 -
Anhand der nachfolgenden Verfahrensbeschreibung soll die
Herstellung eines Zweischicht-Verbundwerkstoffes aufgezeigt
werden.
Kin Trägerworkstoff aus Stahl der Qualität St3 nach
DIN 1624 bzw. St4 wird fortlaufend durch Strahlen, Bürsten oder Schleifen und/oder Ätzen und anschliessende
Reinigung bzw. Kntfettung mit vorzugsweise organischen Lösungsmitteln behandelt. Danach erfolgt unmittelbar
die Beschichtung mit einem Gemisch aus Polyesterimid und niedermolekularem PTFE-Wachs, Teilchengrösse ca. 5 um
bis 7 um, mittleres Molekulargewicht 35.000 bis 100.OOO.
Die besten Ergebnisse wurden bei einer statistischen Verr.chleißprüf
ung ( Stift/Walze-Prüf einrichtung) mit maximal 21 Vol.% PTFF.-Zusatz erreicht.
Die Auftrogung der Reib- bzw. Gleitschicht erfolgt über
ein Auftrayungsrakel (Alternative: Walzenbeschichtung),
wobei dieses so eingestellt wird, daß eine über die gesamte Bandbreite yleichmässige Beschichtung erfolgt. Durch diese
Form der Bandbeschichtung werden evtl. Dickenunterschiede der Stützschicht kompensiert, so daß ein zusätzlicher
Arbeitsgang für die Dickenregulierung entfällt.
Nach dem Aufbringen der Gleitschicht wird in einem Vorwärmofen,
einem MF-Ofen, ein Anfritten des Werkstoffge-
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Dipl.-Phys. Heinrich Seids · Patentanwalt ■ 6200 Wiesbaden 1 · Birrstndlor Höhe 15 · I'ustfacli 51 o; · <91"(o μ it) 50 st 8j
misches an das Substrat vorgenommen.
Die in der Reib- bzw. Gleitschicht enthaltenen Lösungsmittel werden in einer anschliessenden Heizstreck«? verflüchtigt.
Darauffolgend wird in einer Umwälzdurchlaufanlage
die Aushärtung der Beschichtungsmasse vorgenommen.
Nur durch die beschriebene Reihenfolge des Beschichtungsab'-laufes
und die Auslegung der Öfen wird eine geschlossene, glatte und von Poren freie Beschichtung geschaffen.
Die Austrittstemperatur des beschriebenen Bandes beträgt
am Ende des Durchlaufofens 250 C. Im Anschluß an den Durchlaufofen
erfolgt eine langsame, geregelte Abkühlung, wodurch eine hohe Kristallisation der Beschichtung herbeigeführt
wird. Der Zweischichtverbundwerkstoff wird ohne maßliche Nachkontrolle, wie beispielsweise Walzen oder
Fräsen, zu einer Rolle aufgewickelt und ist zur Weiterverarbeitung von Reib- und Gleitelementen geeignet.
Vergleichende Verschleißversuche an Prüfplättchen, gefertigt
nach der erfindungsgemässen Beschichtung Polyester imid
und verschiedenen Volumenanteilen an niedermolekularem PTFE gegenüber einer Beschichtung ohne Zusatz ein P1I1FM
sind nachstehend aufgeführt.
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Versuchsbedingungen: Gleitgeschwindigkeit:
Statische Belastung: Spezifische Holastung: Prüfplättenon-0
Walzen-0 des Gegenlä'ufers PV-Wert:
Härte :
100 | min = | mm | 0,523 ms | ras" |
700 N | 2 N/mm |
|||
8,9 N/mm | 60 HRc | 2 | ||
10 mm | 2,84 | |||
100 | 0,24 | |||
4,68 | 1,78 | |||
R :
ei
Anhand der aufgeführten Versuchsbedingungen wurden folgende Ergebnisse erzielt:
Vol.-Anteil: Versuchsdauer: Walztemp.: Verschleiß:
15 PTFE (%)
0 7 8
20 Mine Ausführungsform zur Herstellung des erfindungsgemässen
Zweischichtwerkstoffes wird nachfolgend beschrieben.
23 | Min. | 67°C | O | ,016 | mm |
3O | Min. | 6 3°C | 0 | ,OO9 | mm |
30 | Min. | 75°C | 0 | ,008 | mm |
3O | Min. | 65°C | 0 | ,002 | mm |
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Beispiel 1:
Das Aufrauhen der mit der erfindungsgemässen Gleit- bzw.
Reibschicht zu beschichtenden Oberfläche der vorzugsweise metallischen Stützschicht kann durch gebräuchliche mechanische
Verfahren wie beispielsweise Strahlen, Bürsten oder Schleifen erfolgen. Eine chemische Behandlung durch
Anätzen ist aber auch möglich.
Die Herstellung des erfindungsgemässen Beschichtungswerkstoffes
mit z.B. einer Zusammensetzung von 93 VoI.-Anteilen Polyesterimid und 7 VoI.-Anteilen niedermolekulares PTFK
wird nachstehend beschrieben.
Der Mischvorgang erfolgt in einem Schnellrührer bei einer Drehzahl von <
4000 U/min..
Die Ausgangsviskosität bei 23°C beträgt nach DlN 53211 für das Polyesterimid 90 s + 5%.
Nach dem Mischvorgang mit einem Rotationsviskosimeter
wurden 450 _+ 5% m Pa . s gemessen. Die Mischzeit ist mit
5 Minuten kurz zu halten.
Die Beschichtung des erfindungsyemässen Werkstoffes bzw.
die Herstellung oder Auftragung erfolgt vorzugsweise über
eine regulierbaren Streubalken bzw. ein Auftragsrakel.
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tn einem zweiten Heispiel wird die Beschichtung einer
entsprechend vorbehandelten Stützschicht mit einem Werkstoff gemass nachstehender Zusammensetzung beschrieben.
j Die Zusammensetzung der Reib- bzw. Gleitschicht besteht
aus
79 Volumenanteile Polyesterimid und
21 Volumenanteile niedermolekulares PTFE.
Zu der aufgeführten Zusammensetzung werden während des
Mischvorganges im Schnellrührer 6 Volumenanteile, bezogen auf die Mischung, eines latenten Lösungsmittels beigegeben,
um die Kilmbildung beim Aufbringen mit Streichbalken zu verbessern und bei Schichtdicken ^ AO um die Blasenbildung
bzw. Porenbildung zu unterdrücken.
im erfindumjsgemässen Verfahren lassen sich auch grosse
Flächen, insbesondere zu schützende Metalloberflächen (metal-coating) mit einer Deckschicht versehen. Die Deckschicht
kann auch in fortlaufendem Verfahren auf bandförmiges
Substrat, aufgebracht werden. Dabei kann die Deckschicht in jeder gewünschten, besonderen Anforderungen
gerecht werdender Weise zusammengesetzt werden, beispielsweise als Reib- bzw. Gleitschicht.
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Claims (1)
- 2947025 PATENTANWALT DIPL.-PHYS. HEINRICH SEIDS62 Wiesbaden · Bierstadler Hohe 15 · Postfach 12068 · Telefon (0 61 21) 56 53 82 Postschedc Frankfurt/Main 1810 08 - 602 · Bank Deutsche Bank 395 63 72 · Nass. Sparkasse 108 00 JO 6SGlyco-Metall-Werke Wiesbaden, den 19. November 1979Daelen & Loos GmbHG 485S/rd15PatentansprücheZwei- oder Mehrschicht-Verbundwerkstoff mit einer Deckschicht, die thermisch hoch belastbaren, wärinehärtbaren Polyimid-Lack enthält, mittels dessen die Bestandteile der Deckschicht zusammengehalten und zugleich die Deckschicht mit dem sie tragenden Substrat fest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrix (3) der Deckschicht durch den wärmehärtbaren Polyimid-Lack gebildet ist und Zusatz bzw. Zusätze in darin fein dispers verteilter Form aufnimmt und daß diese Deckschicht direkt auf dar aufgerauhten Oberfläche (2) des Substrates (1) aufgebracht ist.2) Verbundwerkstoff nach Anspruch 1, insbesondere für Reib- bzw. Gleitelemente, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht als Reib- bzw. Gleitschicht (b) ausgebildet und direkt auf der aufgerauhton Oberfläche eines bandförmigen, mot η 11 i.sch<;n Substrates (I) aulgebracht ist.130023/0109 ORIGINAL INSPECTEDDipl.-l'hys. llilniiiti Srids · P.itcnt.wwall ■ 6100 Wiesbaden ι - Bicrsl.idter Höhe 15 · Postfach 51 05 ■ $?(o 61 21) 5653823) Verbundwerkstoff nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Reab- bzw. Gleitschicht (5), die etwa 99 bis 60 Vol.%, bevorzugt 90 bis 80 Vol.% wärmehärtbare PoIyimid-Lack und etwa 1 bis 40 Vol.%, bevorzugt 10 bis 20 Vol.% selbstschmiorende Zusätze (4) enthält.4) Verbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyimid-Lack Stoffe aus einer oder mehreren der folgenden Gruppen von Polyimiden sind: Carboranimid, wasserstoffreie PoIyimide, Poly-triazo-Pyromellithimide, Polyesterimide und Polyamidimide.Γ>) Verbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyimid-Lack ein in Lösungsmittel lösliches Polyimid ein über Tris-(2-hydroxyäthyl)-isocyanurat (THEIC) vernetztes Polyester ist.6) Verbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der selbstschmierende Zusatz (4) ein in Pulverform vorliegendes niedermolekulares PTFE ist und ein mittleres Molekulargewicht zwischen 35.000 und 100.0OO aufweist.7) Verbundwerkstoff nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet daß die mittlere Korngrösse des niedermolekularen PTFE zwischen 5 bis 7 um ist.130023/0109 ~Dipl.-Phys. Heinrich Scids P.itent.inwalt · 6100 Wiesbaden ι ■ Itior^l.idlrr Mühe 15 · Postfach 51 05 · (Jf (ο <>ι 21) >;ι· ν·,29Α70258) Verbundwerkstofί nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Deckschicht zwischen O,O5 umd 0,5 mm, bevorzugt zwischen U,O7 und O, 2 mm, ist.9) Verbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis H, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (1) aus Stahl nach DIN 1624, Aluminium, eine Aluminiumlegierung, aluminiumplattierter Stahl und kupf erhalt, ige Werkstoffe gebildet ist.10) Verbundwerkstoff nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (1) eine Dicke zwischen 0,b bis 2,O mm aufweist.11) Verfahren zur Herstellung von Verbundwerkstof1 nach Anspruch 1, bei dem ein das Substrat bildendos Band kontinuierlich mit dem die Deckschicht bzw. Reibbzw. Gleitschicht bildenden Material belegt und dieses Material durch Wärmeeinwirkung angefrittet und anschliessend gesteuert abgekühlt wird, dadurch gekennzeichnet ,' daß der in L'ulveriorm vorliegende Zus.Jt./ m ι t dem der die Matrix bildende Polyimidlack innig vormischt wird und bis zu niedrig viskosen bis pastöson Zustand homogenisiert wird, und daß die so vorbei ei tot.u Mischung in der gewünschten Beschichtungsdicke in130023/0109ORIGINAL INSPECTEDΠίρΙ.-Phys. Heinrich Seids ■ P.ilenUiiwalt · 6200 Wiesbaden 1 ■ Bierstadtcr Höhe 15 · Postfach 5105 · ^(061 21) 565382entsprechender Menge auf das metallische Substrat aufgebracht und auf diesem angesintert wird.J2) Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbesserung der Verarbeitbarkeit der Mischung diese mit einem latenten Lösungsmittel, vorzugsweise Dimethylformamid, versehen ist.13) Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatz von Dimethylformamid 2 bis 10 Vol.%, vorzugsweise 4 bis 6 Vol.% beträgt.14) Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch ge kennzeichnet;, daß die mit einem latenten Lösungsmittel versehene Mischung mittels Spritzen, Streichen oder Walzen auf das metallische Substrat aufgebracht wird.15) Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch ge· kennzeichnet, daß das metallische Substrat in einem MF-Ofen induktiv auf die Temperatur zum Antritten der Reib- bzw. Gleitschicht an das metallische Substrat erwärmt wird.1 30 0 2 3/0109Dipl.-Phys. Heinrich Scids · Patentanwalt · 6-ίοο Wiesbaden ι · Bior.l.icllcr Millie 15 · Postfach 51 05 · <SiT(i> c>i 21) ;ο ;ι Hi16) Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, ι'<ιΩ das in der angefritteten Reib- bzw. Gleitschicht enthaltene, latente Lösungsmittel in einer anschlies.'jenden Heizstrecke verflüchtigt wird.17) Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die auf das metallische Substrat aufgebrachte Mischung aus Polyimid-Lack und niedermolekularen PTFE in einem Durchlaufofen, der in seiner Ober- und Unterhitze regulierbar ist, durchgehärtot. wird, wobei die Ausgangs temperatur des Substrats maximal 2 5O°C betragt.18) Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausbildung der maximalen Kristallisation der Reib- bzw. Gleitschicht diese im Anschluß an die Durchhärtung gesteuert abgekühlt wird.19) Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis IB, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbundwerkstoff im Anschluß an das gesteuerte Abkühlen zur Weiterbearboi tumj von Reib- bzw. Glei tolomenton zu einer KoI Ic au f gow ick<; 1 I wird.130023/0109ORIGINAL INSPECTED
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |