DE3838572A1 - Verfahren zum reibbeschichten - Google Patents

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reibbeschichten von metallischen Außenflächen mittels rotierendem Aufreibstift aus Kupfer oder einer kupferhaltigen Legierung im Beisein von Glyzerin, wobei durch den Aufreibstift auf die metallische Außenfläche zuerst eine Messingschicht aufgerieben und der beschichtete Reibflächenbereich gleichzeitig mechanisch verfestigt wird.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Bekannt ist aus der DD-PS 1 55 436 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Beschichten von metallischen Oberflächen zur Hinderung von Reibung und Verschleiß, zur Verbesserung des Einlaufs der Bauteile und zur Erhöhung der Zuverlässigkeit und Nutzungsdauer. Das Beschichten der Oberflächen erfolgt mit einem rotierenden Reibstift aus Messing oder anderen kupferhaltigen Legierungen unter Verwendung von technisch reinem Glyzerin als Schmierstoff.

Nachteilig an diesem Verfahren ist, daß durch das mechanische Reibbeschichten nur eine Messingschicht auf verfestigtem Grund entsteht und eine weitere Verbesserung der Gleiteigenschaften der beschichteten Flächen nur durch ein äußerst langwieriges und zeitaufwendiges wiederholtes Aufreiben erreichbar ist.

Die so aufgebrachten Messingreibschichten verbessern die Laufeigenschaften der beschichteten Bauteile ungenügend.

• 1. Technisch reines Glyzerin enthält kein Kupfer und somit ist eine zusätzliche Kupferbeschichtung, die Verschleiß und Reibung der beschichteten Flächen weiter reduziert, aus der Schmierflüssigkeit heraus nicht möglich.
• 2. Technisch reines Glyzerin ist oberflächenaktiv und enthält kein Reduktionsmittel gegen Korrosion.

Ziel der Erfindung

Es ist Ziel der Erfindung, ein Verfahren zum Reibbeschichten von metallischen Außenflächen zu schaffen, mit dem der Schichtaufbau beim Reibbeschichten weiter verbessert wird.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, das Verfahren des mechanischen Reibbeschichtens mit einer Flüssigkeit zu kombinieren, die eine tribochemisch angeregte Kupferabscheidung auf den beschichteten Reibflächenbereichen nach der mechanischen Reibbeschichtung bewirkt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß dem Aufreibstift eine Glyzerin, eine Kupferverbindung, ein Reduktionsmittel und Wasser enthaltende Flüssigkeit zugeführt wird, aus dieser Flüssigkeit durch den Wasseranteil bewirkt und tribochemisch angeregt Kupfer abgeschieden und auf der Reibfläche angelagert wird und durch das Reduktionsmittel die Oxidationsprozesse der Reibpaarung reduziert werden. Als Reduktionsmittel wird zweckmäßigerweise Traubenzucker verwendet. Für bestimmte Werkstoffpaarungen hat sich die folgende Zusammensetzung der Flüssigkeit bewährt:

 5% Kupfer-(2)-chlorid
 6% Traubenzucker
20% Wasser und
69% Glyzerin.

Ausführungsbeispiel

Anhand eines Ausführungsbeispiels soll nachfolgend die Erfindung näher erläutert werden.

Das Beschichten erfolgt in bekannter Weise gemäß DD-PS 1 55 436 und unter gleichen energetischen Bedingungen wie bisher mittels eines rotierenden Messingstiftes. Statt der bisher üblichen Schmierung mit technisch reinem Glyzerin wird die erfindungsgemäße Flüssigkeit auf Glyzerinbasis mit einer Kupferverbindung, einem Reduktionsmittel und Wasser verwendet. Zweckmäßigerweise dient Traubenzucker als Reduktionsmittel. Für bestimmte Werkstoffpaarungen beim Beschichten hat sich die folgende Zusammensetzung der Flüssigkeit bewährt:

 5% Kupfer-(2)-chlorid
 6% Traubenzucker
20% Wasser und
69% Glyzerin.

Die erfindungsgemäße Flüssigkeit ist homogen, klarsichtig und ist sofort einsetzbar. Das Kupfer-(2)-chlorid liefert das Kupfer für die zusätzliche Kupferbeschichtung aus der erfindungsgemäßen Flüssigkeit heraus, die die Reibkraft und den Verschleiß der beschichteten Flächen weiter reduziert. Das Reduktionsmittel, vorzugsweise Traubenzucker, bewirkt eine Verringerung der Oxydationsprozesse in der Reibpaarung. Der Wasseranteil in der erfindungsgemäßen Flüssigkeit hat die Aufgabe der Lösung der kupferhaltigen Verbindung mit dem Ziel der Sicherung einer tribochemisch angeregten Kupferabscheidung auf der zu beschichtenden Stahl- oder Gußeisenreibfläche. Dabei erfolgt die Kupferabscheidung durch die Kupferionen, die infolge der Lösung der kupferhaltigen Verbindung in Wasser entstehen.

Glyzerin wirkt in der bekannten Weise, insbesondere zur Einleitung von Mikroadhäsionsprozessen bei der Reibbeschichtung.
Durch den Messingreibstift wird eine 2-4 µm dicke Messingschicht aufgerieben und der Untergrund der beschichteten Oberfläche wird in einer bereits bekannten Tiefe verfestigt.
Durch die Zugabe der aus Glyzerin, eine Kupferverbindung, ein Reduktionsmittel und Wasser enthaltenden Flüssigkeit zusätzlich zur mechanisch aufgeriebenen Messingschicht eine besondere Kupferschicht mit extrem geringer Schubfestigkeit infolge unbesetzter Gitterplätze im Metallgitter erzeugt, wodurch Reibkraft und Verschleiß wesentlich weiter reduziert werden.

Claims (3)

1. Verfahren zum Reibbeschichten von metallischen Außenflächen mittels rotierenden Aufreibstift aus Kupfer oder einer kupferhaltigen Legierung im Beisein von Glyzerin, wobei durch den Aufreibstift auf die metallische Außenfläche zuerst eine Messingschicht aufgerieben und der beschichtete Reibflächenbereich gleichzeitig verfestigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß dem Aufreibstift eine Glyzerin, eine Kupferverbindung, ein Reduktionsmittel und Wasser enthaltende Flüssigkeit zugeführt wird, aus dieser Flüssigkeit durch den Wasseranteil bewirkt und tribochemisch angeregt Kupfer abgeschieden und auf der Reibfläche angelagert wird und durch das Reduktionsmittel die Oxydationsprozesse der Reibspannung reduziert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit 5% Kupfer-(2)-chlorid, 6% Traubenzucker, 20% Wasser und 69% Glyzerin enthält.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Reduktionsmittel Traubenzucker verwendet wird.