DE3715323A1 - Verfahren zum beschichten eines aus teilschalen, insbesondere aus zwei lagerhalbschalen, bestehenden gleitlagers - Google Patents

Verfahren zum beschichten eines aus teilschalen, insbesondere aus zwei lagerhalbschalen, bestehenden gleitlagers

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten der Laufflächen von Teilschalen eines aus mehreren Schalen­ teilen, insbesondere aus zwei Lagerhalbschalen, zusammen­ gesetzten Gleitlagers mit einer metallischen Beschichtung.
Das Innenbeschichten von Halbschalen für Gleitlager er­ folgt üblicherweise durch Verbundgußverfahren. Dessen wesentlicher Nachteil ist darin zu sehen, daß die Stärke der Verbundguß-Schicht ein hohes Übermaß aufweist, wodurch ein großer Materialverbrauch und hohe Bearbeitungskosten entstehen. Darüber hinaus ist ein Verbundgießen bei abge­ nützten Gleitlagern nur bedingt möglich bzw. gar nicht durchführbar. Auch besteht die Gefahr, daß die Übergangs­ zone zum Grundwerkstoff bei der Verwendung von kupferhalti­ gen Legierungen als Lagerwerkstoff wegen der notwendigen Überhitzungstemperatur beim Gießen eine schlechte Bindung aufweist mit der Folge hoher Ausschüsse in der Produktion.
Versuche, die Verschleißschicht durch thermisches Spritzen herzustellen, scheitern an den Kosten, der schlechten Kon­ trolle des Verzugs und der Schichtdicke beim Auftragen an einer Halbschale.
Angesichts dieser Gegebenheiten hat sich der Erfinder das Ziel gesetzt, ein Verfahren der eingangs genannten Art unter Meidung der erkannten Mängel zu schaffen.
Zur Lösung dieser Aufgabe führt, daß zwischen aneinander­ grenzende Flächen der Teilschalen jeweils eine Zwischenlage so ein­ gelegt wird, daß diese in das Lagerinnere um ein Kragmaß hineinragt, daß anschließend die Teilschalen zusammenge­ spannt und ihre Laufflächen in einem gemeinsamen Arbeits­ gang mit der Beschichtung in Form eines pulverförmigen Werk­ stoffs auf dem Wege des thermischen Spritzens versehen wer­ den, wonach die Zwischenlagen entfernt werden und die Be­ schichtung bei zusammengespanntem Lager fertig bearbeitet wird. Zudem sollen erfindungsgemäß die Teilschalen vor dem Einbringen der Zwischenschicht zusammengespannt und zum Auf­ rauhen der Lauffläche des Lagers vorbehandelt werden.
Es wurde also überraschenderweise gefunden, daß die Pro­ bleme des Verzugs unter Vermeidung des bisher hohen Kosten­ aufwandes dadurch beseitigt werden, daß das zusammengespann­ te Gleitlager an den Laufflächen - durch mechanische Be­ arbeitung bzw. durch Abstrahlen - für die Beschichtung vor­ bereitet, danach zwischen die Spannflächen oder Laschen vor deren erneutem Verspannen je eine um einen kleinen Betrag über die Laufflächen hervorstehende Zwischenlage eingelegt sowie die Lauffläche anschließend mit einem Flammspritzge­ rät mit dem pulverförmigen Werkstoff beschichtet wird, wo­ nach die Lauffläche fertig bearbeitet wird.
Erfindungsgemäß kann die Zwischenlage aus Eisen- oder Nicht­ eisenmetallen oder deren Legierungen bestehen und je nach der Lagergröße und der Stärke der aufzuspritzenden Schicht eine Dicke von weniger als 3 mm, bevorzugt unter 0,5 mm, aufweisen. Auch der Überstand der Zwischenlagen über die Laufflächen ins Lagerinnere kann je nach Lagergröße und Stär­ ke der aufzuspritzenden Schichtstärke zwischen 1 und 2 mm betragen. Die Innenkante dieser Zwischenlage wird während des Spritzens ebenfalls mit der Beschichtung versehen; letztere wird während der Nachbehandlung bis zu dieser In­ nenkante abgetragen.
Der pulverförmige Beschichtungswerkstoff kann verschieden­ artige Legierungszusammensetzungen aufweisen, die in den Unteransprüchen im einzelnen aufgeführt sind.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfin­ dung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeich­ nung; diese zeigt in jeweils schematisierter Widergabe in
Fig. 1, 4 jeweils eine Schrägsicht auf ein aus zwei Halbschalen zusammengesetztes Lager in unter­ schiedlichen Fertigungsstufen;
Fig. 2 einen vergrößerten Teilschnitt aus Fig. 1;
Fig. 3 einen der Fig. 2 entsprechenden Teilschnitt durch Fig. 4.
Ein Lager 10 weist gemäß Fig. 1 zwei Lagerhalbschalen 11, 12 auf, die durch - je zwei abkragende Laschen 14 durchsetzende - Spannbolzen 16 zusammengespannt werden. Dann wird die Lagerinnenfläche 18 auf einer Drehbank auf Untermaß abgedreht und anschließend die Lagerinnenfläche oder Laufflächen 18 mittels Korundstrahlen nachbehandelt.
Nach dieser Vorbereitung werden die Spannbolzen 14 ent­ fernt, das Lager 10 wird geöffnet und zwischen die La­ schen 14 eine Kupferfolie 20 einer Dicke h von < 3 mm, vorzugsweise < 0,5 mm, so eingelegt, daß dieselbe von jener Lauffläche 18 in einer Kraglänge i von < 2 mm, vor­ zugsweise < 1 mm, ins Lagerinnere 13 absteht (Bereich 21). Die Lagerhalbschalen 11, 12 werden dann mit den Spann­ bolzen 14 wieder zusammengespannt.
Mit einem Flammspritzgerät wird unter Verwendung eines pulverförmigen Werkstoffes auf Cu, Ni, Fe und/oder Co- Basis auf die Lauffläche 18 des auf einer Drehbank rotie­ renden Lagers 10 eine Beschichtung 22 gewünschter Schicht­ dicke e mit einem Übermaß für die Bearbeitung von maxi­ mal 1,0 mm aufgespritzt. Die Beschichtung 22 der Lauf­ fläche 18 wird im Anschluß an das Aufspritzen von Hand oder durch Drehen so bearbeitet, daß im hervorstehenden Bereich 21 der Kupferfolie 20 die Beschichtung 22 an der Stelle 23 zweigeteilt wird. Nach dem Öffnen der Bolzen­ spannverbindung werden die Halbschalen auseinandergenom­ men und nach dem Entfernen der Kupferfolie 20 wieder zu­ sammengespannt. Anschließend wird das Lager 10 auf Fertig­ maß bearbeitet.

Claims (21)

1. Verfahren zum Beschichten der Laufflächen von Teilscha­ len eines aus mehreren Schalenteilen, insbesondere aus zwei Lagerhalbschalen, zusammengesetzten Gleitlagers mit einer metallischen Beschichtung, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen aneinandergrenzende Flächen der Teilschalen (11, 12) jeweils eine Zwischenlage (20) so eingelegt wird, daß diese in das Lagerinnere (13) um ein Kragmaß (i) hin­ einragt, daß anschließend die Teilschalen zusammengespannt und ihre Laufflächen (18) in einem gemeinsamen Arbeits­ gang mit der Beschichtung (22) in Form eines pulverförmi­ gen Werkstoffs auf dem Wege des thermischen Spritzens versehen werden, wonach die Zwischenlagen entfernt werden und die Beschichtung bei zusammengespanntem Lager (10) fertig bearbeitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilschalen (11, 12) vor dem Einbringen der Zwischen­ lage (20) zusammengespannt und zum Aufrauhen der Lauf­ fläche (18) des Lagers (10) vorbehandelt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlage (20) aus Metall, vorzugsweise aus Cu, Fe oder Ni besteht.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Zwischenlage (20) aus einer Kupferfolie be­ steht.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke (h) der Zwischenlage (20) unter 3 mm liegt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlage (20) eine maximale Dicke (h) von 1 mm, vorzugsweise eine maximale Dicke von 0,5 mm, auf­ weist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Zwischenlage (20) über die zum Aufspritzen vorbereitete Lauffläche (18) mehr als 1 mm auskragt (Maß i).
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlage (20) über die zum Aufspritzen vorbe­ reitete Lauffläche (18) mehr als 2 mm auskragt (Maß i).
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der pulverförmige Werkstoff aus einer Kupferbasis-Le­ gierung besteht.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der pulverförmige Werkstoff aus einer Aluminiumlegie­ rung besteht.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 9, 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als pulverförmiger Werkstoff eine Kupfer-Aluminiumbasis-Legierung aufgespritzt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 1 oder 9, dadurch gekennzeich­ net, daß als pulverförmiger Werkstoff eine Kupfer-Zinn­ basis-Legierung aufgespritzt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der pulverförmige Werkstoff aus einer Nickelbasis-Le­ gierung besteht.
14. Verfahren nach Anspruch 1 oder 13, dadurch gekennzeich­ net, daß als pulverförmiger Werkstoff eine Nickel-Chrom­ basis-Legierung aufgespritzt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der pulverförmige Werkstoff aus einer Eisenbasis-Le­ gierung besteht.
16. Verfahren nach Anspruch 1 oder 15, dadurch gekennzeich­ net, daß als pulverförmiger Werkstoff eine Eisen-Chrom­ basis-Legierung aufgespritzt wird.
17. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der pulverförmige Werkstoff aus einer Kobaltbasis-Le­ gierung besteht.
18. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorbereitung der Lauffläche (8) durch mechanische Bearbeitung erfolgt.
19. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorbereitung der Lauffläche (8) durch Strahlen er­ folgt.
20. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Lauffläche (18) mittels eines autogenen Flammspritzgerätes beschichtet wird.
21. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung mit dem Plasmaflammspritzverfahren durchgeführt wird.
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