DE3244714A1 - Process for the preparation of a composite layered material having a polysulphone-based matrix in the functional layer - Google Patents
Process for the preparation of a composite layered material having a polysulphone-based matrix in the functional layerInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstel-The invention relates to a method for producing
lung eines Verbund-Schichtwerkstoffes mit einer auf einem metallischen Substrat angebrachten Funktionsschicht, die eine im wesentlichen aus thermisch belastbaren Polymeren aus der Gruppe der Polysulfone aufgebaute Matrix aufweist, bei welchem Verfahren eines Dispersion von das tribologische Verhalten der Funktionsschicht bestimmenden oder beeinflussenden Füllstoffen in einer Lösung von Polymerem auf Poly-sulfon-Basis in unter Wärmeeinwirkung austreibbarem Lösungsmittel auf die durch Aufrauhen vorbereitete Oberfläche eines metallischen Substrates in gewünschter Schichtdicke aufgebracht wird, wonach das Lösungsmittel aus dieser Schicht unter Wärmeeinwirkung ausgetrieben und nach dem vollständigen Entfernen des Lösungsmittels das verbliebene Polysulfon zu einer die Füllstoffe einschließenden Matrix zusammengesintert wird.development of a composite layer material with one on a metallic Functional layer attached to the substrate, which is essentially made of thermally loadable Polymer from the group of polysulfones has built-up matrix, in which Process of dispersion of the tribological behavior of the functional layer determining or influencing fillers in a solution of polymer Poly-sulfone-based in solvent that can be expelled under the action of heat on the through Roughening the prepared surface of a metallic substrate in the desired layer thickness is applied, after which the solvent from this layer under the action of heat driven out and after the complete removal of the solvent the remaining Polysulfone is sintered together to form a matrix including the fillers.
Aus DE-AS 26 33 940 sind eine Überzugsdispersion und damit beschichtete Gegenstände bekannt. Diese bekannte Überzugsdispersion soll ein thermoplastisches, aromatisches Polyäthersulfon als Lösung oder Dispersion mit Teilchengröße von weniger als 25 um in einem Verdünnungsmittel enthalten, wobei dieser Lösung bzw. Dispersion PTFE-Teilchen beigemischt sein können. U.a. soll diese Überzugsdispersion zur Bildung nichtklebender, reibungsarmer Beschichtung vieler Gegenstände geeignet sein. Jedoch hat sich herausgestellt, daß eine mit dieser bekannten Überzugsdispersion hergestellte Beschichtung auf metallischen Substraten keine ausreichende Haftfestigkeit erreichen läßt, um einen solchen Verbund-Schichtwerkstoff als Gleit- bzw. Reibelemente oder zur Herstellung von Gleit- bzw. Reibelementen zu benutzen.From DE-AS 26 33 940 are a coating dispersion and coated therewith Objects known. This known coating dispersion is said to be a thermoplastic, aromatic polyether sulfone as a solution or dispersion with a particle size of less than 25 µm in a diluent, this solution or dispersion PTFE particles can be admixed. Among other things, this coating dispersion is intended for formation non-adhesive, low-friction coating of many objects. However it has been found that one produced with this known coating dispersion Coating on metallic substrates does not achieve sufficient adhesive strength lets to such a composite layer material as sliding or friction elements or to use for the production of sliding or friction elements.
Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, einen thermisch und mechanisch, insbesondere dynamisch hochbelastbaren Verbund-Schichtwerkstoff zu schaffen, insbesondere einen Zweischichtverbundwerkstoff, bei dem die Funktionsschicht eine im wesentlichen aus thermisch belastbaren Polymeren aus der Gruppe der Polysulfone aufgebaute Matrix enthält und dabei erhöhte Haftfestigkeit auf metallischem Substrat aufweist. Das Herstellungsverfahren soll einfach sein, und der Verbund-Schichtwerkstoff soll gut und sicher bearbeitbar bzw. weiterverarbeitbar sein, insbesondere ein gutes Umformverhalten aufweisen.In contrast, the object of the invention is to provide a thermally and mechanically in particular to create dynamically highly resilient composite laminate material, in particular a two-layer composite material in which the functional layer is essentially a Matrix composed of thermally resilient polymers from the group of polysulfones contains and has increased adhesive strength on a metallic substrate. That The manufacturing process should be simple and the composite laminate should be good and be reliably machinable or further processable, in particular good deformation behavior exhibit.
Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst wird, daß das Aufrauhen der die Funktionsschicht tragenden Oberfläche des metallischen Substrates durch Strahlen mit Korund vorgenommen wird und daß die auf die aufgerauhte Oberfläche des metallischen Substrates aufgebrachte Schicht zum Austreiben des Lösungsmittels durch Erhitzen des metallischen Substrates erwärmt wird. Der gemäß der Erfindung hergestellte Verbund-Schichtwerkstoff wird einem erheblichen Anforderungsprofil gerecht und zeichnet sich aus durch gute Haftung zum metallischen Substrat, thermische Beständigkeit bei mechanisch-dynamischen Belastungen bei erhöhter Temperatur, gutes Reib- bzw. Gleitverhalten, gute Kavitationsbeständigkeit.It has surprisingly been shown that this object according to the invention is achieved in that the roughening of the surface carrying the functional layer the metallic substrate is made by blasting with corundum and that the layer applied to the roughened surface of the metallic substrate heated to drive off the solvent by heating the metallic substrate will. The composite laminate produced according to the invention becomes a considerable Meet the requirement profile and is characterized by good adhesion to the metallic Substrate, thermal resistance with mechanical-dynamic loads with increased Temperature, good friction and sliding behavior, good resistance to cavitation.
Dabei hat sich überraschend gezeigt, daß die gewünschte Haftfestigkeit der Funktionsschicht auf dem metallischen Substrat nur durch Aufrauhen der Substratoberfläche durch Strahlen und ausschließlich durch die Benutzung von Korund als Strahlmittel erreichbar ist.It has surprisingly been found that the desired adhesive strength the functional layer on the metallic substrate only by roughening the substrate surface by blasting and exclusively by using corundum as a blasting agent is attainable.
Besonders vorteilhafte Ergebnisse lassen sich erzielten, wenn Polysulfon oder Polyäthersulfon mit Kornfraktion 100% < 25 um zu der sechsfachen Menge Lösungsmittel gegeben und unter Rühren in dieser gelöst wird, wobei das Lösungsmittel einer der folgenden Stoffe oder ein Gemisch ist, das einen oder mehrere der folgenden Stoffe enthält: N-Methylpyrrolidon, Methylenchlorid-1,2-Trichloräthan, Dimethylformamid. Es hat sich herausgestellt, daß eine auf der Grundlage einer solchen Lösung bzw. Dispersion gebildete Funktionsschicht besonders gute Haftung auf der durch Strahlen mit Korund vorbereiteten Oberfläche eines metallischen Substrates ergibt, wenn das metallische Substrat zum Austreiben des Lösungsmittels erhitzt wird.Particularly advantageous results can be achieved when polysulfone or polyether sulfone with grain fraction 100% <25 µm to the sixfold Amount of solvent given and dissolved in this with stirring, the solvent is one of the following substances or a mixture which one or more of the following Substances contains: N-methylpyrrolidone, methylene chloride-1,2-trichloroethane, dimethylformamide. It has been found that one based on such a solution or Functional layer formed by dispersion, particularly good adhesion to the layer formed by blasting surface of a metallic substrate prepared with corundum, if the metallic substrate is heated to drive off the solvent.
Als besonders vorteilhaft hat sich überraschend herausgestellt, in die Lösung von Polymerem auf Polysulfonbasis zusätzlich zu den das tribologische Verhalten bestimmenden oder beeinflussenden Füllstoffen noch Glasmehl und/oder Glimmer, insbesondere synthetischen Glimmer, in einer Kornfraktion 100% < 40 um einzumischen. Das Glasmehl und/oder deGlimmer, insbesondere der synthetische Glimemr kann dabei in einer Menge zwischen 5 und 15 Vol.-%, bevorzugt bei 8 Vol.-%, bezogen auf den Feststoffgehalt eingemischt werden. Wie überraschend festgestellt wurde, besteht offenbar eire funktionelle Zusammenwirkung zwischen dem Aufrauhen der Substratoberfläche durch Strahlen mit Korund und der Beigabe von Glasmehl und/oder Glimmer, insbesondere synthetischen Glimmer in die Funktionsschicht. Es werden nämlich bei Benutzung beider Merkmale besonders hohe Tragfähigkeit und Verschleißfestigkeit in Verbindung mit besonders guter Haftfähigkeit der Funktionsschicht erreicht, wobei die freie Oberfläche der Funktionsschicht frei von jeglichen klebrigen Eigenschaften ist.Surprisingly, it has been found to be particularly advantageous in the solution of polymers based on polysulfone in addition to the tribological Fillers that determine or influence behavior or glass powder and / or mica, in particular synthetic mica, in a grain fraction 100% <40 um. The glass powder and / or deGlimmer, especially the synthetic Glimemr in an amount between 5 and 15% by volume, preferably 8% by volume, based on the Solids content are mixed in. As was surprisingly found, there is apparently a functional interaction between the roughening of the substrate surface by blasting with corundum and adding glass powder and / or mica, in particular synthetic mica in the functional layer. When using both Features particularly high load-bearing capacity and wear resistance in connection with particularly good adhesion of the functional layer is achieved, with the free surface the functional layer is free of any sticky properties.
Bevorzugt wird beim erfindungsgemäßen Verfahren das von Lösungsmittel befreite Polymere auf Polysulfon-Basis zum Zusammensintern zur Matrix von der Seite des metallischen Substrates her auf eine Temperatur von mindestens 460° C erhitzt und für die Dauer von 60 sec. bis maximal 360 sec.In the process according to the invention, preference is given to that of solvent freed polysulfone-based polymers for sintering together to form the matrix from the side of the metallic Substrates to a temperature of at least 460 ° C and heated for a period of 60 seconds to a maximum of 360 seconds.
auf dieser Temperatur gehalten.kept at this temperature.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann kontinuierlich im Durchlauf eines bandförmigen Substrates durchgeführt werden.The process according to the invention can be carried out continuously in one pass tape-shaped substrate are carried out.
Ein solcher kontinuierlicher Verfahrensablauf ist wie folgt: Polyäthersulfon oder Polysulfon wird in Lösungsmitteln wie N-Methylpyrrolidon, Methylenchlorid-1,2-Trichloräthan und/ oder Dimethylformamid gelöst, wobei durch die Zugabe des Polymerwerkstoffes zu der 6-fachen Menge des Lösungsmittels durch Rühren eine Lösung erreicht wird. Die Kornfraktion der verwendeten Polymerpulver liegt zu 100% unterhalb 25 um.Such a continuous process flow is as follows: Polyether sulfone or polysulfone is used in solvents such as N-methylpyrrolidone, methylene chloride-1,2-trichloroethane and / or dimethylformamide dissolved, with the addition of the polymer material to 6 times the amount of the solvent is achieved by stirring a solution. The particle size fraction of the polymer powder used is 100% below 25 μm.
Nach Fertigstellung eines oben beschriebenen Ansatzes (Lösung) werden die zur Beeinflussung des tribologischen Verhaltens notwendigen Füllstoffe in der erforderlichen Menge in der Lösung dispergiert.After completing one of the approaches (solution) described above the fillers necessary to influence the tribological behavior in the required amount dispersed in the solution.
Nach Fertigstellung der "Lösung" bzw. Dispersion wird diese in einem kontinuierlichen Bandschichtverfahren auf beispielsweise metallische Träger in Bandform aufgebracht, um Halbzeug aus einem Schichtverbund zu fertigen, aus welchem dann Lagerschalen, Lagerbuchsen, Anlaufscheiben u.a. bekannte Formen von Lagerelementen gefertigt werden.After completion of the "solution" or dispersion this is in one continuous strip layer process on, for example, metallic supports in strip form applied to manufacture semi-finished products from a layer composite, from which then Bearing shells, bearing bushes, thrust washers and others known forms of bearing elements are manufactured.
Die Beschichtung des kontinuierlich fortlaufenden Trägerbandes erfolgt über ein Auftragsrakel durch Aufstreichen.The continuously running carrier tape is coated via an application squeegee by brushing on.
Hierbei sind jedoch alle denkbaren Beschichtungsverfahren, wie beispielsweise Tauchen, Spritzen, Spachteln u.dgl., anwendbar, da die Viskosität der Lösung bzw. der Dispersion in weiten Grenzen variiert werden kann, so daß sich für jedes einzelne Beschichtungssystem eine geeignete Viskosität einstellen läßt. Das Substratband, insbesondere Stahlband ist vor dem Beschichten durch Strahlen mit Korund (A1203) zu behandeln. Hierdurch ergaben sich bei Dornbiegeprüfungen Haftfestigkeitswerte, die bei jeglichem anderen Aufrauhen und auch bei Strahlen der Substratoberfläche mit anderen bekannten Strahlmitteln bei weitem nicht erreichbar waren.However, all conceivable coating methods such as Dipping, spraying, spatula, etc., applicable, since the viscosity of the solution or the dispersion can be varied within wide limits, so that for each individual Coating system can be adjusted to a suitable viscosity. The substrate tape, in particular Steel strip is blasted with prior to coating To treat corundum (A1203). This resulted in adhesive strength values in mandrel bending tests, those with any other roughening and also with blasting the substrate surface were by far not achievable with other known blasting media.
Nach Aufbringen der Lösung bzw. Dispersion auf die vo-rbehandelte Substratoberfläche wird der flüchtige Bestandteil der Beschichtung entfernt. Dies erfolgt durch induktive Erwärmung des metallischen Trägerwerkstoffes (Substrat) bis zur vollständigen Verflüchtigung des Lösungsmittels.After applying the solution or dispersion to the pretreated The volatile component of the coating is removed from the substrate surface. this takes place by inductive heating of the metallic carrier material (substrate) until the solvent has completely evaporated.
Hierbei wurde überraschend und unerwartet festgestellt, daß bei einer Erwärmung der Bandbeschichtung, welche nicht über den Trägerwerkstoff bzw. von der Seite des Trägerwerkstoffs her erfolgt, beispielsweise bei Erwärmung durch Heizstrahler, die Beschichtung nach erfolgtem Sintervorgang in Form einer Folie wieder abgezogen werden konnte.It was surprisingly and unexpectedly found that in one Heating of the coil coating, which is not over the carrier material or from the Side of the carrier material, for example when heated by radiant heaters, the coating is peeled off again in the form of a film after the sintering process has taken place could be.
Nach erfolgter Verflüchtigung der Lösungsmittel durchläuft das Band eine Sinterstrecke, wobei eine Temperatur von mindestens 4600C innerhalb der Sinterstrecke erreicht werden muß, welche wiederum über den Trägerwerkstoff auf den Schichtverbund zumindest für die Dauer von 60 Sekunden bis maximal 360 Sekunden einwirkt.After the solvents have evaporated, the belt runs through it a sintering section, with a temperature of at least 4600C within the sintering section must be achieved, which in turn via the carrier material on the layer composite acts for at least 60 seconds to a maximum of 360 seconds.
Nach dem Durchlaufen der beschriebenen Schritte kann das Band nach erfolgter Abkühlung mittels Druckluft oder einem anderen Kühlmedium aufgewickelt und/oder weiterverarbeitet werden.After going through the steps described, the tape can after After cooling, it is wound up by means of compressed air or another cooling medium and / or further processed.
Nachfolgend werden einige Beispiele aufgeführt, welche nach dem beschriebenen Verfahren hergestellte Werkstoffe beschreiben und tribologisch auf einer Stift/Walze-Prüfeinrichtung hinsichtlichverschiedener Merkmale, wie beispielsweise Verschleißwiderstand und Reibverhalten, untersucht wurden.In the following some examples are given, which are after the one described Describe the materials produced and tribologically on a pin / roller test device with regard to various features such as wear resistance and Friction behavior, were investigated.
Beispiel 1: Ein metallischer Träger (Stahl St4, DIN 1624) wird durch Strahlen mit Al203-Strahlmittel vorbehandelt und mit Polysulfon-Lösung wie beschrieben beschichtet auf eine Schichtdich von 100 um. Es wurden keine Füllstoffe zur Eigenschaftsverbesserung im Hinblick auf das tribologische Verhalten verwendet.Example 1: A metallic carrier (steel St4, DIN 1624) is through Blasting pretreated with Al203 abrasive and with polysulfone solution as described coated to a layer of 100 µm. No fillers were used to improve properties used in terms of tribological behavior.
Versuchsbedingungen Gleitgeschwindigkeit: 100 min 1, entspr. 0,523 m/s stat. Belastung: ca. 700 N spez. Belastung: 8,9 N/mm2 Prüfblättchen-: 10 mm Walzen-# des Gegenläufers: 100 mm p.v.-Wert: 4,68 N/mm2 . m Härte: 60 HRC Rt: 2,78 um Ra: 0,24 um Rz: 1,78 um Anhand der aufgeführten Versuchsbedingungen wurden folgende Ergebnisse erzielt: Temperatur der Verschleißwalze: Temperatur des Probekörpers: 100°C Reibmoment in N/mm nach 5 min: 25 Verschleiß in um nach 6 min.: 100 Beispiel 2: Herstellung wie in Beispiel 1 beschrieben, jedoch anstelle von Polysulfon wurde Polyäthersulfon verwendet.Test conditions sliding speed: 100 min 1, corresponding to 0.523 m / s stat. Load: approx. 700 N spec. Load: 8.9 N / mm2 Test flake: 10 mm Roll # of the counter-rotation: 100 mm p.v. value: 4.68 N / mm2. m hardness: 60 HRC Rt: 2.78 um Ra: 0.24 um Rz: 1.78 um Using the test conditions listed, the following Results obtained: Temperature of the wear roller: Temperature of the test specimen: 100 ° C Frictional torque in N / mm after 5 min: 25 Wear in around after 6 min .: 100 Example 2: Production as described in Example 1, but instead of polysulfone Polyether sulfone used.
Temperatur der Verschleißwalze: Temperatur des Probekörpers: 940C Reibmoment in N/mm nach 5 min: 19 Reibmoment in N/mm nach 10 min: 20 Verschleiß in um nach 11 min.: 100 Beispiel 3: Analog Beispiel 1, jedoch mit Anteilen von Füllstoffen aus niedermolekularem PTFE, Teilchengröße ca.5 bis 7 um mit einem mittleren Molekulargewicht von 35.000 bis 100.000, sowie metallischem Blei in einer Korngröße 100% < 40 um, in einem Anteil von je 20 Vol.-%, bezogen auf die Polymer-Matrix.Wear roller temperature: Test specimen temperature: 940C Frictional torque in N / mm after 5 min: 19 Frictional torque in N / mm after 10 min: 20 Wear in around after 11 min .: 100 Example 3: Similar to example 1, but with Fraction of fillers made of low molecular weight PTFE, particle size about 5 to 7 µm with an average molecular weight of 35,000 to 100,000, as well as metallic Lead with a grain size of 100% <40 μm, in a proportion of 20% by volume each on the polymer matrix.
Temperatur der Verschleißwalze nach Versuchsablauf 510C Temperatur des Probekörpers: 720C Reibmomente in N/mm nach 5 min: 8,1 Reibmomente in N/mm nach 10 min: 8,1 Reibmomente in N/mm nach 15 min: 7,0 Reibmomente in N/mm nach 20 min: 8,5 Reibmomente in N/mm nach 25 min: 9,0 Reibmomente in N/mm nach 30 min: 9,2 Der Verschleiß des Probekörpers betrug 60 um nach einer Laufzeit von T = 30 min.Temperature of the wear roller after the test run 510C temperature of the test specimen: 720C frictional torque in N / mm after 5 min: 8.1 frictional torque in N / mm after 10 min: 8.1 frictional torque in N / mm after 15 min: 7.0 frictional torque in N / mm after 20 min: 8.5 frictional torque in N / mm after 25 min: 9.0 frictional torque in N / mm after 30 min: 9.2 der Wear of the test specimen was 60 μm after a running time of T = 30 min.
Beispiel 4: Wie Beispiel 3, jedoch Polyäthersulfon mit 20 Vol.-% PTFE, 20 Vol.-% Blei.Example 4: As Example 3, but polyether sulfone with 20% by volume of PTFE, 20 vol% lead.
Temperatur der Verschleißwalze nach 30 min: 530C Temperatur des Probekörpers: 80°C Reibmomente in N/mm nach 5 min: 7,9 Reibmomente in N/mm nach 10 min: 9,1 Reibmomente in N/mm nach 15 min: 9,8 Reibmomente in N/mm nach 20 min: 10,0 Reibmomente in N/mm nach 25 min: 11,0 Reibmomente in N/mm nach 30 min: 12,0 Verschleiß nach einer Laufzeit von 30 min: 98 um Beispiel 5: Polysulfon mit 14 Vol.-% PTFE, 8 Vol.-% Blei, 8 Vol.-% Glasmehl (Glasmehl in einer Kornfraktion 100% <40 µm).Temperature of the wear roller after 30 min: 530C Temperature of the test specimen: 80 ° C Friction torque in N / mm after 5 min: 7.9 Friction torque in N / mm after 10 min: 9.1 Friction torque in N / mm after 15 min: 9.8 frictional torque in N / mm after 20 min: 10.0 frictional torque in N / mm after 25 min: 11.0 frictional torque in N / mm after 30 min: 12.0 wear after a running time of 30 min: 98 um Example 5: Polysulfone with 14 vol .-% PTFE, 8 Vol .-% lead, 8 vol .-% glass powder (glass powder in a grain fraction 100% <40 µm).
Temperatur der Verschleißwalze: 56°C Temperatur des Probekörpers: 65°C Reibmomente in N/mm nach 5 min: 7,9 Reibmomente in N/mm nach 10 min: 8,0 Reibmomente in N/mm nach 15 min: 8,2 Reibmomente in N/mm nach 20 min: 8,0 Reibmomente in N/mm nach 25 min: 8,5 Reibmomente in N/mm nach 30 min: 8,9 Der Verschleiß betrug 9 um nach 30 min. Laufzeit.Temperature of the wear roller: 56 ° C Temperature of the test specimen: 65 ° C Friction torque in N / mm after 5 min: 7.9 Friction torque in N / mm after 10 min: 8.0 Friction torque in N / mm after 15 min: 8.2 frictional torque in N / mm after 20 min: 8.0 frictional torque in N / mm after 25 min: 8.5 frictional torques in N / mm after 30 min: 8.9 The wear was 9 μm after 30 min.
Beispiel 6: Polyäthersulfon mit der Zusammensetzung wie Beispiel 5.Example 6: Polyether sulfone with the composition as in Example 5.
Temperatur der Verschleißwalze: 49°C Temperatur des Probekörpers: 510C Reibmomente in N/mm nach 5 min: 8,2 Reibmomente in N/mm nach 10 min: 7,5 Reibmomente in N/mm nach 15 min: 7,2 Reibmomente in N/mm nach 20 min: 7,2 Reibmomente in N/mm nach 25 min: 7,4 Reibmomente in N/mm nach 30 min: 7,8 Der Verschleiß betrug 8,3 um nach 30 min. Laufzeit.Temperature of the wear roller: 49 ° C Temperature of the test specimen: 510C Frictional torque in N / mm after 5 min: 8.2 Frictional torque in N / mm after 10 min: 7.5 Frictional torque in N / mm after 15 min: 7.2 frictional torque in N / mm after 20 min: 7.2 frictional torque in N / mm after 25 min: 7.4 frictional torque in N / mm after 30 min: 7.8 The wear was 8.3 after 30 min.
Beispiel 7: Wie Beispiel 5, jedoch wurde der Glasmehlanteil durch Glimmer ersetzt (Glimmer der Fa. Omya mit der Bezeichnung MIKA M).Example 7: As example 5, but the glass powder fraction was through Mica replaced (mica from Omya with the designation MIKA M).
Temperatur der Verschelißwalze: 49°C Temperatur des Probekörpers: 52°C Reibmomente in N/mm nach 5 min: 7,8 Reibmomente in N/mm nach 10 min: 7,6 Reibmomente in N/mm nach 15 min: 7,3 Reibmomente in N/mm nach 20 min: 7,0 Reibmomente in N/mm nach 25 min: 6,8 Reibmomente in N/mm nach 30 min: 6,8 Der Verschleiß betrug 4,5 um nach 30 min. Laufzeit.Temperature of the sealing roller: 49 ° C Temperature of the test specimen: 52 ° C Friction torque in N / mm after 5 min: 7.8 Friction torque in N / mm after 10 min: 7.6 Friction torque in N / mm after 15 min: 7.3 frictional torque in N / mm after 20 min: 7.0 frictional torque in N / mm after 25 min: 6.8 frictional torques in N / mm after 30 min: 6.8 The wear was 4.5 after 30 min.
Beispiel: Wie Beispiel 7, jedoch Polyäthersulfon als Matrix.Werkstoff.Example: As Example 7, but polyether sulfone as the matrix material.
Temperatur der Verschleißwalze: 490C Temperatur des Probekörpers: 56°C Reibmomente in N/mm nach 5 min: 8,0 Reibmomente in N/mm nach 10 min: 7,8 Reibmomente in N/mm nach 15 min: 7,7 Reibmomente in N/mm nach 20 min: 7,6 Reibmomente in N/mm nach 25 min: 7,5 Reibmomente in N/mm nach 30 min: 7,5 Verschleiß nach 30 min. Aufzeit 4,5 um.Wear roller temperature: 490C Test specimen temperature: 56 ° C Friction torque in N / mm after 5 min: 8.0 Friction torque in N / mm after 10 min: 7.8 Friction torque in N / mm after 15 min: 7.7 frictional torque in N / mm after 20 min: 7.6 frictional torque in N / mm after 25 min: 7.5 frictional torque in N / mm after 30 min: 7.5 wear after 30 min 4.5 µm.
Durch die Hinzufügung von Füllstoffen, welche im Rahmen der aufgeführten Beispiele verwendet wurden, ist die Bindung zwischen Trägerwerkstoff und Kunststoff nicht nachteilig beeinflußt worden. Wie sich überraschenderweise gezeigt hat, wirkt sich Glimmer sehr vorteilhaft auf das Verhalten unter tribologischer Beanspruchung aus.By adding fillers, which are under the listed Examples used is the bond between carrier material and plastic has not been adversely affected. As has surprisingly been shown, works Mica has a very beneficial effect on its behavior under tribological stress the end.
Während sowohl Polysulfon und auch Polyäthersulfon nur unbefriedigenden Verschleißwiderstand zeigen, so wird dieser insbesondere durch Glimmer erheblich verbessert.While both polysulfone and polyether sulfone are only unsatisfactory Show wear resistance, this is particularly significant due to mica improved.
Die Erzielung eines Zweischichtverbundes, welcher mit gutem thermischen Verhalten auch bei Temperaturen >100°C bis 2000C einsetzbar ist, wird durch einen Schichtverbund nach beschriebenen Herstellungsverfahren und Zusammensetzung erreicht.Achieving a two-layer composite with good thermal Behavior can also be used at temperatures> 100 ° C to 2000C, is supported by a Layer composite achieved according to the manufacturing process and composition described.
Wobei z.T. der Werkstoffverbund durch die Beschränkung auf relativ dünne Gleit- und Reibschichten von ca. 50 bis 300 um, bevorzugt zwischen 100 und 200 um, kavitative Belastung, wie sie in Stoßdämpfern und Pumpen auftreten, standhält und aufgrund der metallischen Bleibestandteile in der Polymer-Matrix und auch der verhältnismäßig geringen Kunststoff-Schichtdicken Temperaturspitzen verkraften kann.Whereby partly the composite material due to the restriction to relative thin sliding and friction layers of approx. 50 to 300 µm, preferably between 100 and 200 µm, withstands cavitational loads such as those found in shock absorbers and pumps and due to the metallic lead constituents in the polymer matrix and also the relatively small plastic layer thicknesses can cope with temperature peaks.
Eine ausreichende Haftung wird durch die beschriebenen Verfahrensschritte herbeigeführt, wobei die wirkenden Adhäsionskräfte, insbesondere bei der Erwärmung vom Substrat her, voll zur Anwendung kommen.Adequate adhesion is achieved through the process steps described brought about, the adhesive forces acting, especially when heated from the substrate, come fully into use.
Den Schichtaufbau eines Ausführungsbeispiels des Schichtverbundwerkstoffes ist in der Zeichnung wiedergegeben.The layer structure of an exemplary embodiment of the layer composite material is shown in the drawing.
Hierbei ist ein Trägerwerkstoff 1, beispielsweise aus Stahl, vorgesehen, welcher durch Strahlen mit Korund (Korngröße 100% lmm, 78% 0,5mm, 22% 0,2mm) eine Aufrauhung und Vergrößerung der Oberfläche 2 erhält, auf der über geringe mechanische Verklammerung aber hohe Adhäsionswirkung die Polymer-Matrix 3 aus einem Polysulfon oder Polyäthersulfon gebunden ist. In der Polymer-Matrix 3 sind feindispers Füllstoffe 4 verteilt, welche das tribologische Verhalten positiv beeinflussen. Ferner enthält die Matrix 3 in feiner Verteilung die Tragfähigkeit und Verschleißfestigkeit der Funktionsschicht erhöhende Teilchen 5 aus Glas, Glimmer oder synthetischem Glimmer.A carrier material 1, for example made of steel, is provided here, which by blasting with corundum (grain size 100% 1mm, 78% 0.5mm, 22% 0.2mm) a Roughening and enlargement of the surface 2 is obtained on the low mechanical Clamping but high adhesive effect, the polymer matrix 3 made of a polysulfone or polyether sulfone is bound. In the polymer matrix 3 there are finely dispersed fillers 4, which have a positive influence on the tribological behavior. Also contains the matrix 3 in fine distribution the load-bearing capacity and wear resistance of the Particles 5 of glass, mica or synthetic mica increasing the functional layer.
Verfahren zur Herstellung eines Verbund-Schichtwerkstoffes mit Matrix auf Polysulfon-Basis in der Funktionsschicht Bezugszeichenliste 1 Trägerwerkstoff (Substrat) 2 aufgerauhte Oberfläche von 1 3 Polymermatrix 4 feindisperse Füllstoffe für tribologisches Verhalten 5 Teilchen zur Erhöhung der Tragfähigkeit und Verschleißfestigkeit (Glas, Glimmer, synthetischer Glimmer) LeerseiteProcess for the production of a composite layer material with a matrix based on polysulfone in the functional layer List of reference symbols 1 carrier material (Substrate) 2 roughened surface of 1 3 polymer matrix 4 finely dispersed fillers for tribological behavior 5 particles to increase the load-bearing capacity and wear resistance (Glass, mica, synthetic mica) Blank page
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3301167A1 (en) * | 1983-01-15 | 1984-07-19 | Glyco-Metall-Werke Daelen & Loos Gmbh, 6200 Wiesbaden | Layer composite material and process for the manufacture thereof |
WO2000071834A3 (en) * | 1999-05-26 | 2001-09-27 | Basf Corp | Metal roofing shingle stock and method for making it |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2707041A1 (en) * | 1977-02-18 | 1978-09-21 | Glyco Metall Werke | LAMINATED MATERIAL, IN PARTICULAR FOR FRICTION AND SLIDING ELEMENTS WITH METALLIC SUPPORTING BODIES AND A FRICTION OR SLIDING BODY CONNECTED TO THE SUPPORTING BODY. SLIDING LAYER MADE OF HIGHLY THERMAL STRENGTH PLASTICS, AS WELL AS METHOD FOR MANUFACTURING SUCH LAMINATED MATERIALS |
DE2927362A1 (en) * | 1979-07-06 | 1981-01-22 | Glyco Metall Werke | COMPOSITE MATERIAL FOR BODY OR LAYERS WITH HIGH-WEAR RESISTANT SLIDING OR FRICTION SURFACE |
DE2633940B2 (en) * | 1975-07-29 | 1981-02-12 | Imperial Chemical Industries Ltd., London | Coating dispersion and articles coated therewith |
DE3221785A1 (en) * | 1982-06-09 | 1984-01-12 | Glyco-Metall-Werke Daelen & Loos Gmbh, 6200 Wiesbaden | LAYER COMPOSITE AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
-
1982
- 1982-12-03 DE DE19823244714 patent/DE3244714A1/en not_active Ceased
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2633940B2 (en) * | 1975-07-29 | 1981-02-12 | Imperial Chemical Industries Ltd., London | Coating dispersion and articles coated therewith |
DE2707041A1 (en) * | 1977-02-18 | 1978-09-21 | Glyco Metall Werke | LAMINATED MATERIAL, IN PARTICULAR FOR FRICTION AND SLIDING ELEMENTS WITH METALLIC SUPPORTING BODIES AND A FRICTION OR SLIDING BODY CONNECTED TO THE SUPPORTING BODY. SLIDING LAYER MADE OF HIGHLY THERMAL STRENGTH PLASTICS, AS WELL AS METHOD FOR MANUFACTURING SUCH LAMINATED MATERIALS |
DE2927362A1 (en) * | 1979-07-06 | 1981-01-22 | Glyco Metall Werke | COMPOSITE MATERIAL FOR BODY OR LAYERS WITH HIGH-WEAR RESISTANT SLIDING OR FRICTION SURFACE |
DE3221785A1 (en) * | 1982-06-09 | 1984-01-12 | Glyco-Metall-Werke Daelen & Loos Gmbh, 6200 Wiesbaden | LAYER COMPOSITE AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Taschenbuch für Galvanotechnik, 12. Ausgabe, 1970, Herausgeber: Langbein-Pfanhauser Werke AG, Neuss/Rhein, S. 64 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3301167A1 (en) * | 1983-01-15 | 1984-07-19 | Glyco-Metall-Werke Daelen & Loos Gmbh, 6200 Wiesbaden | Layer composite material and process for the manufacture thereof |
WO2000071834A3 (en) * | 1999-05-26 | 2001-09-27 | Basf Corp | Metal roofing shingle stock and method for making it |
US6485781B2 (en) | 1999-05-26 | 2002-11-26 | Basf Corporation | Metal roofing shingle stock and method for making it |
US6540829B2 (en) | 1999-05-26 | 2003-04-01 | Basf Corporation | Metal roofing shingle stock and method for making it |
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Owner name: GLYCO AG, 6200 WIESBADEN, DE |
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