DE3937352A1 - Antifriktionspaste - Google Patents
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- C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
- C10N2040/20—Metal working
- C10N2040/22—Metal working with essential removal of material, e.g. cutting, grinding or drilling
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Lubricants (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Festschmierstoffe
und -überzüge und betrifft insbesondere eine Antifriktions
paste.
Solche Antifriktionspasten werden bei der Herstellung
einzelner Werkstücke sowie von Überzügen auf Werkstücken
in Reibbaugruppen mit dem Zweck verwendet, die Reibung
zu vermindern, die Betriebszeit zu verlängern und die
Zuverlässigkeit zu erhöhen. Solche Antifriktionspasten
können durch Spachteln, Aufkleben fertiger Bänder oder
Auflagetafeln aus dieser Paste auf die Reibfläche aufge
tragen werden.
Die Eigenschaften des aus der Paste erzeugten Festschmier
überzugs werden durch die Zusammensetzung der Antifriktions
paste bestimmt. Der Festschmierüberzug soll einen geringen
Reibungskoeffizient, eine hohe Verschleißfestigkeit und eine
ausreichende Festigkeit aufweisen, sowie möglichst poren
frei sein. Die Hauptanforderung an die aus der Paste her
gestellten Festschmierüberzüge, die in Reibbaugruppen
mit geringer Bewegungsgeschwindigkeit verwendet werden,
ist, daß bei der Reibung keine Eigenschwingungen erzeugt
werden.
Es ist eine Antifriktionspaste bekannt, die 5 bis 40 Masse-%
Graphit, 20 bis 70 Masse-% Bleipulver, 50 bis 20 Masse-%
Bariumsulfat und 5 bis 20 Masse-% härtbares Harz enthält
(JP, A, 55-8 560). Der aus der Paste dieser Zusammensetzung
durch Wärmehärtung hergestellte Festschmierstoff kann
auf Großwerkstücken nicht verwendet werden, weil dafür
eine spezielle Ausrüstung erforderlich ist, wodurch das
Anwendungsgebiet der Antifriktionspaste eingeschränkt
wird.
Es ist eine andere Antifriktionspaste bekannt, die 30
bis 50 Masse-% Kupferhydroxid und 50 bis 70 Masse-% Capro
lactam enthält (SU, A, 8 19 159). Der Verschleiß des Überzugs
beträgt pro km Reibweg 10 bis 70 um, die Eigenschwingungen
betragen 20% des Reibungskoeffizienten.
Es ist eine andere Antifriktionspaste bekannt, die aus
Polytetrafluorethylen und 1 bis 85 Masse-%, bezogen auf
das Polymer, Bronze-, Messing- oder Eisenpulver mit einem
galvanischen Überzug aus Nickel, Zinn, Blei, Silber oder
Chrom besteht (JP, A, 54-2 353). Die Festschmierüberzüge
aus dieser Paste haben den Vorteil, daß sie einen niedri
gen Reibungskoeffizienten und geringe Eigenschwingungen
aufweisen. Die Haftfestigkeit dieser Überzüge ist jedoch
gering und die Kältefließfähigkeit ziemlich hoch.
Eine weitere Antifriktionspaste (DE, A, 32 45 827) hat
folgende Zusammensetzung in Masse-%:
Molybdändisulfid oder Molybdändisulfid mit Graphit|60 bis 80 | |
Aluminiumoxid, Eisen-, Zink- und/oder Silberpulver | 10 bis 30 |
Binder (Epoxyd-, Acryl- und/oder Harnstoffharz) | 3 bis 15. |
Die Überzüge aus dieser Paste weisen eine ausreichende
Verschleißfestigkeit auf, werden jedoch durch Warmhärtung
erzeugt, wodurch sie bei Großwerkstücken nicht verwendet
werden können.
Es ist noch eine Antifriktionspaste folgender Zusammensetzung
in Masse-% bekannt (SU, A, 874748):
Molybdändisulfid|14 bis 28 | |
Graphit | 7 bis 14 |
Kupfer | 5 bis 10 |
Aluminium | 3 bis 5 |
Alumosilikate | 5 bis 10 |
Polyethylenpolyamine | 3 bis 6 |
Epoxyharz | Rest. |
Diese Paste besitzt gute technologische Eigenschaften.
Die Überzüge aus dieser Paste werden durch Kalthärten
erzeugt. Der aus dieser Paste erhaltene Schmierüberzug
hat einen Trockenreibkoeffizienten von 0,25, die Eigen
schwingungen bei der Reibung betragen 20% des Reibungs
koeffizienten und die maximale Betriebstemperatur beträgt
80°C.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antifriktionspaste
zu schaffen, durch die ein Festschmierüberzug durch
Kaltverfahren mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten des
Schmierüberzugs, einer langen Betriebszeit, einer guten
Haftung an der Grundfläche sowie ziemlich geringen Eigenschwingungen
bei der Reibung hergestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine Antrifriktionspaste,
die aus Polymerbinder, Molybdändisulfid, Graphit,
Alumosilikaten und Polyethylenpolyamin besteht, erfindungsgemäß
Epoxyborphenolharz als Binder bei folgendem Verhältnis
der Bestandteile in Masse-% enthält:
Molybdändisulfid|19 bis 22 | |
Alumosilikate | 19 bis 27 |
Polyethylenpolyamin | 9 bis 13 |
Epoxyborphenolharz | Rest. |
Durch das Molybdändisulfid in der erfindungsgemäßen Antifriktionspaste
wird ein ziemlich niedriger Reibungskoeffizient
des festen, aus der Paste mit dieser Zusammensetzung
hergestellten Schmiermittelüberzugs erzielt. Bei einer
Verringerung des Molybdändisulfidgehalts auf unter 19 Masse-%
nimmt der Reibungskoeffizient des festen Schmiermittelüber
zugs insbesondere bei der Reibung im Vakuum zu. Eine Erhöhung
des Molybdändisulfidgehalts auf über 22 Masse-% ist unzweck
mäßig, weil keine weitere Verringerung des Reibungskoeffizi
enten erreicht wird.
Die Zugabe von Graphit in die Zusammensetzung der erfindungsgemäßen
Antifriktionspaste bewirkt ebenfalls eine Verrin
gerung des Reibungskoeffizienten des festen Schmiermittelüber
zugs aus dieser Paste. Bei einer Verringerung des Graphit
gehalts auf unter 14 Masse-% nimmt der Reibungskoeffizient
des Überzugs insbesondere bei der Reibung ohne Schmierung
an der Luft zu. Eine Vergrößerung des Graphitgehalts auf
über 16 Masse-% ist nicht zweckmäßig, weil keine weitere
Verringerung des Reibungskoeffizienten erzielt wird.
Hauptzweck der Alumosilikate in der Zusammensetzung der
erfindungsgemäßen Paste ist, die Härte der aus der Paste
erzeugten Überzüge zu gewährleisten. Der genannte Gehalt
an Alumosilikaten ist dadurch begrenzt, daß bei einer
Menge von unter 19 Masse-% im festen Schmiermittelüberzug
erhebliche Eigenschwingungen bei der Reibung mit geringen
Gleitgeschwindigkeiten auftreten. Eine Erhöhung des Gehalts
an Alumosilikaten auf über 27 Masse-% führt zu einer Schmir
gelwirkung des aus der Paste hergestellten festen Schmier
mittelüberzugs auf das damit bearbeitete Werkstück.
Polyethylenpolyamin dient als Härter für den Binder. Bei
einem Gehalt in der Antifriktionspaste von unter 9 Masse-%
verläuft die Härtung des Überzugs langsam und nach der
Härtung ist die Härte ungenügend hoch. Bei einem Polyethy
lenpolyamingehalt von über 13 Masse-% verläuft die Härtung
der Antifriktionspaste viel schneller, die Zeit für das
Auftragen auf das Werkstück wird dabei wesentlich verkürzt.
Die Menge an Epoxyborphenolharz in der Antifriktionspaste
richtet sich nach der Forderung nach einer ausreichenden
Härte, der Festigkeit des aus der Paste hergestellten
Schmiermittelüberzugs, seiner hohen Verschleißfestigkeit
und eines kleinen Reibungskoeffizienten unter Beibehaltung
guter technologischer Eigenschaften der Paste, wie ihre
Plastizität, Mischbarkeit und die Fähigkeit des Auftragens
auf die Oberfläche der anderen Komponenten der Antifrik
tionspaste.
Mit der Antifriktionspaste der angegebenen qualitativen und
quantitativen Zusammensetzung können feste Schmiermittelüber
züge und Kleinteile hergestellt werden, die beim Betrieb
in Reibbaugruppen ohne Schmierung einen Reibungskoeffizient
von 0,16 bis 0,18, eine Verschleißintensität von 1 bis
1,3 µm auf 1 km Reibweg, eine Beständigkeit von 380 bis
500 km, eine Betriebstemperatur bis zu 100°C und Eigen
schwingungen von 4 bis 7% des Reibungsbeiwertes aufweisen.
Diese Antifriktionspaste für feste Schmiermittelüberzüge
wird im Werkzeugmaschinen- und Gerätebau, in der Roboter
technik in Reibbaugruppen, bei denen Eigenschwingungen bei
geringen Gleitgeschwindigkeiten unzulässig sind, z. B. in
Führungen von NC-Werkzeugmaschinen, in automatisierten
Systemen, Bedienungsgeräten usw., sowie in der Vakuumtechnik
verwendet.
Aufgrund der guten Formbarkeit der Antifriktionspaste
und der guten Bearbeitbarkeit der daraus hergestellten
festen Schmiermittelüberzüge kann sie bei Reparatur- und
Wiederinstandsetzungsarbeiten zur Beseitigung von Gußfeh
lern an Großwerkstücken und bei der Wiederherstellung
zerstörter Werkstückabschnitte verwendet werden.
Durch die Verwendung der Antifriktionspaste für feste
Schmiermittelüberzüge können
- - Eigenschwingungen bei der Reibung mit geringen Be wegungsgeschwindigkeiten wesentlich verringert werden, wodurch die Positionierungszeit der Baugruppen und -teile, beispielsweise in NC-Werkzeugmaschinen, verkürzt wird;
- - die Betriebsdauer der Reibbaugruppen infolge einer hohen Verschleißfestigkeit des Antifriktionsüberzugs ver längert werden;
- - komplizierte Finishoperationen bei der Herstellung von Werkstücken für Reibbaugruppen infolge der ziemlich guten Einarbeitbarkeit des Antifriktionsüberzugs ausge schlossen werden;
- - auf das Schmiersystem in Maschinenbaugruppen verzich tet werden;
- - die Maße der Ausschußwerkstücke wiederhergestellt und Risse in Maschinenteilen "geheilt" werden, und
- - die Reibbaugruppen im Vakuum betrieben werden.
Außerdem wird bei der Verwendung der erfindungsgemäßen
Antifriktionspaste
- - die Notwendigkeit einer hohen Bearbeitungsgenauig keit und -güte der Werkstoffoberfläche ausgeschlossen, wodurch die Zahl der Vorbereitungsoperationen verringert wird;
- - der Einsatz spezieller Erwärmungseinrichtungen bei der Härtung vermieden;
- - ein mehrschichtiges Auftragen des Überzugs ohne Härtung der vorhergehenden Schichten ermöglicht, wodurch die Her stellungszeit des Werkstücks verkürzt wird;
- - die Arbeitsfläche mit der aufgetragenen Antifriktions paste nach dem Härten mit einem Schneidwerkzeug bearbeitet, die dann unmittelbar in der Reibbaugruppe eingearbeitet wird, wodurch die Anzahl der Finishoperationen reduziert wird, und
- - ein Kleben auf metallische oder nichtmetallische Oberflächen mit verschiedenen Klebemitteln ermöglicht.
Das Verfahren zur Herstellung der Antifriktionspaste ist
technologisch einfach und wird wie folgt durchgeführt:
Die Antifriktionspaste wird durch Vermischen sämtlicher
Komponenten mit Ausnahme von Polyethylenpolyamin, das
vor dem Auftragen des Gemisches auf die Reibfläche zuge
geben wird, hergestellt. Das Gemisch wird bis zur Bildung
einer homogenen Masse von sahniger Konsistenz verrührt.
Die so erhaltene Antifriktionspaste erstarrt beim Auftragen
auf die Werkstücksoberfläche, beispielsweise mit einem
Spachtel, in 1,5 Stunden. Deshalb soll das Auftragen der
Paste ca. 1 Stunde nach dem Vermischen beendet werden.
Zur Verlängerung der Haltbarkeit des Gemisches können,
falls notwendig, Lösungsmittel und Weichmacher verwendet
werden.
Die aufbereitete Antifriktionspaste besitzt gute techno
logische Eigenschaften, ist gut mischbar, läßt sich leicht
auf die Reibfläche auftragen und erhärtet innerhalb von
16 bis 24 Stunden bei 20°C.
Zum besseren Verständnis wird die vorliegende Erfindung
anhand konkreter Beispiele veranschaulicht.
In einen breithalsigen Behälter werden folgende Komponen
ten aufgegeben: 20,5 Masse-% Molybdändisulfid, 15 Masse-%
Graphit, 23,5 Masse-% Alumosilikate und 30 Masse-% Epoxy
borphenolharz. Das Gemisch wird von Hand oder mit einem
Mischer sorgfältig verrührt. Dann werden 11 Masse-% Poly
ethylenpolyamin zugegegeben, das Gemisch wird noch einmal
verrührt und auf die Reibfläche aufgetragen. Nach 24 Stunden
wird die Oberfläche des festen Schmiermittelüberzugs auf
das erforderliche Maß mechanisch bearbeitet. Dann wird das
Werkstück mit dem aufgetragenen festen Schmiermittelüberzug
in eine Reibbaugruppe eingearbeitet.
Der so erhaltene Überzug hat folgende Eigenschaften:
Reibungstechnische Eigenschaften | |
Wert | |
Trockenreibungskoeffizient | |
0,16 | |
Verschleißintensität | 1 µm auf 1 km Reibweg |
Beständigkeit, km, (bei einer Überzugsdicke von 500 µm) | 500 |
maximale Betriebstemperatur, °C | 100 |
Eigenschwingungen, % des Reibungskoeffizienten | 4. |
Für den Überzug wird ein Gemisch folgender Zusammensetzung
in Masse-% hergestellt:
Molybdändisulfid | |
22 | |
Graphit | 16 |
Alumosilikate | 19 |
Polyethylenpolyamin | 9 |
Epoxyborphenolharz | 34. |
Nach dem Auftragen auf das Werkstück und der Bearbeitung
analog zu Beispiel 1 weist der Überzug folgende Eigenschaften
auf:
Trockenreibungskoeffizient | |
0,18 | |
Verschleißintensität | 1,2 µm auf 1 km Reibweg |
Beständigkeit, km (bei einer Überzugsdicke von 500 µm) | 400 |
maximale Betriebstemperatur, °C | 100 |
Eigenschwingungen, % des Reibungskoeffizienten | 7. |
Für den Überzug wird ein Gemisch folgender Zusammensetzung
in Masse-% hergestellt:
Molybdändisulfid | |
19 | |
Graphit | 14 |
Alumosilikate | 27 |
Polyethylenpolyamin | 13 |
Epoxyborphenolharz | 27. |
Nach dem Auftragen auf das Werkstück und der Bearbeitung
analog zu Beispiel 1 weist der Überzug folgende Eigenschaften
auf:
Trockenreibungskoeffizient | |
0,18 | |
Verschleißintensität | 1,3 µm auf 1 km Reibweg |
Beständigkeit, km (bei einer Überzugsdicke von 500 µm) | 380 |
maximale Betriebstemperatur, °C | 100 |
Eigenschwingungen, % des Reibungskoeffizienten | 6. |
Claims (1)
- Antifriktionspaste bestehend aus einem Polymerbinder, Molybdändisulfid, Graphit, Alumosilikaten und Polyethylenpolyamin, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Epoxyborphenolharz als Binder bei folgendem Verhältnis der Bestandteile in Masse-% enthält:
Molybdändisulfid|19 bis 22 Graphit 14 bis 16 Alumosilikate 19 bis 27 Polyethylenpolyamin 9 bis 13 Epoxyborphenolharz Rest.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3937352A DE3937352A1 (de) | 1989-11-09 | 1989-11-09 | Antifriktionspaste |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3937352A DE3937352A1 (de) | 1989-11-09 | 1989-11-09 | Antifriktionspaste |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3937352A1 true DE3937352A1 (de) | 1991-05-16 |
Family
ID=6393219
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3937352A Withdrawn DE3937352A1 (de) | 1989-11-09 | 1989-11-09 | Antifriktionspaste |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3937352A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007109817A2 (de) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | High Tech Coatings Gmbh | Antifriktionspaste bzw. -dispersion |
US8033733B2 (en) | 2005-04-29 | 2011-10-11 | Miba Gleitlager Gmbh | Bearing element |
-
1989
- 1989-11-09 DE DE3937352A patent/DE3937352A1/de not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8033733B2 (en) | 2005-04-29 | 2011-10-11 | Miba Gleitlager Gmbh | Bearing element |
WO2007109817A2 (de) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | High Tech Coatings Gmbh | Antifriktionspaste bzw. -dispersion |
WO2007109817A3 (de) * | 2006-03-24 | 2008-03-20 | High Tech Coatings Gmbh | Antifriktionspaste bzw. -dispersion |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8130 | Withdrawal |