DE4211642C1 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen
von Gleitlager-Schichtwerkstoff oder
Gleitlager-Schichtwerkstücken, bei dem auf einem ein-
oder mehrschichtigen Trägerwerkstoff oder
Trägerwerkstück eine Bindungsschicht aus Silber und
auf dieser eine Gleitschicht aus einer
Blei-Zinn-Kupfer- oder
Zinn-Antimon-Gleitlagerlegierung (vorzugsweise
Blei-Zinn-Kupfer-Legierung), galvanisch angebracht
werden.
Aus der DE-AS 10 48 757 ist es bekannt, bei Gleitlagern,
die ganz oder zur Hauptsache aus Aluminium bestehen,
zwischen der Trägerschicht aus Aluminiumwerkstoff
und einer galvanisch aufgebrachten Gleitschicht aus
Lagermetall auf Bleibasis eine dünne Zinkschicht und
eine Bindungsschicht aus Silber vorzusehen. Die
Bindungsschicht aus Silber bietet dabei den Vorteil,
daß sie erheblich weicher ist und erheblich weniger
zum Fressen neigt, als die bisher bei
Mehrschicht-Gleitlagern vielfach gebräuchliche
Bindungs- und Diffusionssperrschicht aus Nickel oder
ähnlich harten metallischen Werkstoffen. Jedoch hat
die aus der DE-AS 10 48 757 bekannte Bindungsschicht aus
Silber den Mangel, daß sie nur eine maximale Dicke
von 2,5 µm aufweisen kann, um ausreichende
Bindung zu der darunter angeordneten dünnen
Zinkschicht und der Trägerschicht aus
Aluminiumwerkstoff zu behalten. Außerdem ist die
galvanische Aufbringung der bekannten
Bindungsschicht aus Silber mit kritischen
Arbeitsbedingungen verbunden, so daß sich die aus
DE-AS 10 48 757 bekannte Bindungsschicht aus Silber
in der Praxis nicht durchsetzen konnte.
Auch aus der US 33 42 708 und der GB 12 00 212 ist
eine einstufige Vorversilberung bekannt, wobei in
der GB 12 00 212 eine Vorverkupferung vor der
Bildung einer Silberzwischenschicht beschrieben wird.
Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber ein
Verfahren zu schaffen, mit welchem eine galvanisch
aufgebrachte Bindungsschicht aus Silber in größerer
Dicke und größerer Wirksamkeit als bisher,
insbesondere im Hinblick auf erhöhte
Bindungsfestigkeit auf Trägerschichten mit
Notlaufeigenschaften, und zwar sowohl auf
Trägerschichten aus Aluminiumwerkstoff als auch auf
Trägerschichten aus anderen Werkstoffen,
insbesondere Bronzewerkstoffen aufbringbar ist.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch
gelöst, daß nach einer in Abhängigkeit des
Trägerwerkstoffs gewählten Vorbehandlung die
Bindungsschicht aus Reinsilber in zwei
aufeinanderfolgenden Stufen aus cyanidisch gelöstem
Silber galvanisch aufgebracht wird, und zwar in
einer Vorversilberungsstufe als dünne
Vorversilberungsschicht mit etwa 0,1 µm bis etwa
0,5 µm Dicke und einer Hauptversilberungsstufe
als eigentliche Silberschicht mit etwa 2 µm bis
etwa 10 µm Dicke, wobei in der
Vorversilberungsstufe wesentlich geringere
Silberkonzentration als in der
Hauptversilberungsstufe angewandt, jedoch in beiden
Stufen Stromdichte in etwa gleicher Größenordnung
eingerichtet wird.
Durch den erfindungsgemäßen Aufbau der
Bindungsschicht als dünne Vorversilberungsschicht
und eigentliche Silberschicht wird erreicht, daß mit
der Vorversilberungsschicht eine sichere Bindung auf
der Trägerschicht gewährleistet ist, während die
eigentliche Silberschicht eine sichere
Bindungsgrundlage für die darüber galvanisch
aufgebrachte Gleitschicht bildet. Dies wird
erreicht, obwohl beide Teilschichten gleichen
stofflichen Aufbau aus Reinsilber aufweisen. Durch
den galvanischen Aufbau einer
Vorversilberungsschicht läßt sich die
Silber-Bindungsschicht an Trägerschichten
unterschiedlichsten Werkstoffaufbaues anpassen. Die
Anpassung zwischen der Vorversilberungsschicht und
der eigentlichen Silberschicht ist durch die
Werkstoffgleichheit beider Schichten unkritisch,
ebenso die Bindungseigenschaft der eigentlichen
Silberschicht mit der darauf galvanisch angebrachten
Gleitschicht.
Die für den Aufbau der beiden Teilschichten der
Silber-Bindungsschicht benutzten galvanischen
Versilberungsbäder unterscheiden sich in ihrer
stofflichen Zusammensetzung bevorzugt nur
hinsichtlich der Silberkonzentration und der
Konzentration des neben den cyanitisch gelösten
Silbers benutzten freien Alkalicyanids zwischen
50 g/l und 200 g/l liegen, wobei man in der
Hauptversilberungsstufe höhere, vorzugsweise etwa
50% höhere bis doppelte Konzentration des freien
Alkalicyanids einsetzen kann.
In den Versilberungsbädern können
Silberkonzentrationen zwischen etwa 1 g/l und etwa
60 g/l vorgesehen werden, wobei in der
Hauptversilberungsstufe eine etwa 10fache bis
20fache Silberkonzentration gegenüber derjenigen in
der Vorversilberungsstufe angewandt werden kann.
Als Vorbehandlung zur Anpassung der Vorversilberung
an die Materialbeschaffenheit der jeweiligen
Trägerschicht bieten sich unterschiedlichste
Möglichkeiten, die von Fall zu Fall vom Fachmann zu
wählen sind. So kann beispielsweise durch Beizen
oder Elektroätzen und Dekapieren die Vorbehandlung
vor der Vorversilberungsstufe bei Trägerschichten
aus Bronzewerkstoff vorgesehen werden. Es kann auch
durch Beizen oder Elektroätzen und Dekapieren und
anschließend sehr dünne Vormetallisierung eine
Vorbehandlung vor der Vorversilberung bei
Trägerschichten aus Aluminiumwerkstoff vorgesehen
sein.
Bei Trägerschichten aus Aluminiumwerkstoff wie
Aluminiumlegierung oder
Aluminium-Dispersionslegierung wird man bevorzugt
vor der Vorversilberungsstufe eine Vorbehandlung
durch Beizen und Säuretauchen und anschließendes
Tauchen in eine Aluminiumimmersionsflüssigkeit zum
Abscheiden einer sehr dünnen Schicht aus mindestens
einem, bevorzugt mehreren, der Metalle Zink, Nickel,
Kupfer, Eisen vornehmen. Es ist aber auch möglich,
bei Trägerschichten aus Aluminiumwerkstoff, wie
Aluminiumlegierung oder
Aluminium-Dispersionslegierung vor der
Vorversilberungsstufe eine Vorbehandlung
vorzunehmen, die die Beseitigung der Oxidschicht und
die Bildung einer sehr dünnen Metallschicht durch
elektrochemische Vormetallisierung enthält.
1 bis 5 g/l gelöstes Silber,
50 bis 200 g/l Kaliumcyanid,
Stromdichte: 1 bis 3 A/dm².
50 bis 200 g/l Kaliumcyanid,
Stromdichte: 1 bis 3 A/dm².
20 bis 50 g/l gelöstes Silber,
120 bis 200 g/l Kaliumcyanid,
Stromdichte: 2 bis 5 A/dm².
120 bis 200 g/l Kaliumcyanid,
Stromdichte: 2 bis 5 A/dm².
Das freie Alkalicyanid kann in dem einen oder
anderen oder in beiden Versilberungsbädern auch
Natriumcyanid sein.
10 bis 20 g/l Zinkionen,
5 bis 10 g/l Nickelionen,
1 bis 2 g/l Kupferionen,
geringe Menge Eisenionen.
5 bis 10 g/l Nickelionen,
1 bis 2 g/l Kupferionen,
geringe Menge Eisenionen.
Diese Bestandteile sind in Form von Salzen
vorgesehen, deren Säuren große Mengen von Aluminium
binden können.
Vorgeformte Trägerwerkstoffe für Gleitlager mit
Stahlrücken und Auflage aus
Aluminium-Zinn-Dispersionslegierung werden in
organischem Lösungsmittel entfettet und anschließend
in einer Lösung aus Schwefelsäure, Flußsäure und
Zinkoxid gebeizt. Anschließend erfolgt Tauchen der
Werkstücke in einer Mischsäure aus Schwefel- und
Chromsäure. Anschließend erfolgt Tauchen in eine
Aluminiumimmersionsflüssigkeit gemäß Beispiel 2 über
einen Zeitraum von 1 bis 3 Minuten. Es folgt
galvanische Abscheidung einer
Vorversilberungsschicht in einer Dicke von 0,1 bis
0,5 µm und die galvanische Abscheidung einer
Reinsilberschicht von ca. 5 µm Dicke in
Vorversilberungs- und Hauptversilberungsbädern nach
Beispiel 1. Auf die galvanische Abscheidung der
Reinsilberschicht folgt die galvanische Abscheidung
einer ternären oder binären Gleitschicht (PbSnCu
oder SnSb) in jeweils gewünschter Dicke. Nach der
Abscheidung der ternären oder binären Gleitschicht
erfolgt ein Wärmetest zur Prüfung der Bindefestigkeit.
Zwischen den einzelnen Behandlungsschritten erfolgen
die üblichen und bekannten Wasch- und Spülvorgänge.
Vorgeformte Gleitlagerwerkstücke aus Stahlrücken und
aufgebrachter Zwischenschicht aus Zinn-Blei-Bronze
werden in organischen Lösungsmitteln entfettet und
anschließend einem Elektroätzen unterzogen. Auf das
Elektroätzen folgt ein Tauchen in Säure
(Dekapieren). Nach dem Dekapieren erfolgt die
galvanische Abscheidung einer
Vorversilberungsschicht von etwa 0,1-0,5 µm
Dicke und die galvanische Abscheidung einer
Reinsilberschicht von etwa 5 µm Dicke in
Versilberungsbädern nach Beispiel 1. Auf die
abgeschiedene Reinsilberschicht erfolgt galvanische
Abscheidung einer ternären oder binären Gleitschicht
gewünschter Zusammensetzung und Dicke.
Zwischen den Behandlungsschritten erfolgen die
üblichen und bekannten Wasch- und Spülschritte.
Die fertiggestellten Gleitlager werden einem
Wärmetest unterzogen zur Prüfung der
Bindungsfestigkeit.
Claims (6)
1. Verfahren zum Herstellen von
Gleitlager-Schichtwerkstoff oder
Gleitlager-Schichtwerkstücken, bei dem auf einen
ein- oder mehrschichtigen Trägerwerkstoff oder
Trägerwerkstück eine Bindungsschicht aus Silber
und auf dieser eine Gleitschicht aus
Gleitlagerlegierung, vorzugsweise
Blei-Zinn-Kupfer- oder Zinn-Antimon-Legierung,
galvanisch aufgebracht werden,
dadurch gekennzeichnet, daß
nach einer in Abhängigkeit des Trägerwerkstoffs
gewählten Vorbehandlung die Bindungsschicht aus
Reinsilber in zwei aufeinanderfolgenden Stufen
aus cyanidisch gelöstem Silber galvanisch
aufgebracht wird, und zwar in einer
Vorversilberungsstufe als dünne
Vorversilberungsschicht mit 0,1 bis 0,5 µm
Dicke und in einer Hauptversilberungsstufe als
eigentliche Silberschicht mit 2 µm bis
10 µm Dicke, wobei in der
Vorversilberungsstufe eine wesentlich geringere
Silberkonzentration als in der
Hauptversilberungsstufe angewandt, jedoch in
beiden Stufen eine Stromdichte in etwa gleicher
Größenordnung eingerichtet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß in den galvanischen
Versilberungsbädern beider Stufen neben dem
cyanidisch gelösten Silber freies Alkalicyanid
in Konzentrationen zwischen 50 g/l lund 200 g/l
eingesetzt wird, wobei in der
Hauptversilberungsstufe eine etwa 50% höhere bis
doppelte Konzentration des freien Alkalicyanids
eingesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß Silberkonzentrationen in den
Versilberungsbädern zwischen 1 g/l und 10 g/l
vorgesehen werden, wobei in der
Hauptversilberungsstufe 10fache bis 20fache
Silberkonzentration gegenüber derjenigen in der
Vorversilberungsstufe angewandt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
gekennzeichnet durch Beizen oder Elektroätzen
und Dekapieren als Vorbehandlungsstufen vor der
Vorversilberungsstufe bei Trägerschichten aus
Bronzewerkstoff oder vor einer sehr dünnen
Vormetallisierung als weitere Vorbehandlung vor
der Vorversilberungsstufe bei Trägerschichten
aus Aluminiumwerkstoff.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß bei Trägerschichten
aus Aluminiumwerkstoff, wie Aluminiumlegierung
oder Aluminium-Dispersionslegierung, vor der
Vorversilberungsstufe eine Behandlung durch
Beizen und Säuretauchen und anschließendes
Tauchen in eine Aluminiumimmersionsflüssigkeit
zum Abscheiden einer sehr dünnen Schicht aus
einem, vorzugsweise mehreren, der Metalle Zink,
Nickel, Kupfer, Eisen vorgenommen wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß bei Trägerschichten
aus Aluminiumwerkstoff, wie Aluminiumlegierung
oder Aluminium-Dispersionslegierung, vor der
Vorversilberungsstufe eine Vorbehandlung
vorgenommen wird, die die Beseitigung der
Oxidschicht und die Bildung einer sehr dünnen
Metallschicht durch elektrochemische
Vormetallisierung enthält.
Priority Applications (3)
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DE4211642A DE4211642C2 (de) | 1992-04-07 | 1992-04-07 | Verfahren zum Herstellen von Gleitlager-Schichtwerkstoff oder Gleitlager-Schichtwerkstücken |
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EP93906428A EP0635073A1 (de) | 1992-04-07 | 1993-03-10 | Verfahren zum herstellen von gleitlager-schichtwerkstoff oder gleitlager-schichtwerkstücken |
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DE4211642A DE4211642C2 (de) | 1992-04-07 | 1992-04-07 | Verfahren zum Herstellen von Gleitlager-Schichtwerkstoff oder Gleitlager-Schichtwerkstücken |
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DE4211642C2 DE4211642C2 (de) | 1997-11-13 |
Family
ID=6456290
Family Applications (1)
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- 1993-03-10 WO PCT/DE1993/000229 patent/WO1993020264A1/de not_active Application Discontinuation
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WO1993020264A1 (de) | 1993-10-14 |
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8305 | Restricted maintenance of patent after opposition | ||
D3 | Patent maintained restricted (no unexamined application published) | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
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