JPH03182340A - 滑り要素用層材料及びその製造方法 - Google Patents

滑り要素用層材料及びその製造方法

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JPH03182340A
JPH03182340A JP2306370A JP30637090A JPH03182340A JP H03182340 A JPH03182340 A JP H03182340A JP 2306370 A JP2306370 A JP 2306370A JP 30637090 A JP30637090 A JP 30637090A JP H03182340 A JPH03182340 A JP H03182340A
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sliding
lacquer
sliding layer
thickness
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JP2306370A
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Karl H Wegner
カール・ハインツ・ウエグネル
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Glyco AG
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は特にアルミニウム合金から成る金属滑り層及び
滑り層の自由表面上に塗布された適合層とを備えた二又
は三層複合材料の形の滑り要素のための層材料に関する
。本発明は更にそのような層材料の製造のための方法に
関する。
（従来の技術） 西独国特許公開公報２２０６４００号及び西独国特許公
開公報２７０７０４１号から複合滑り軸受又は滑り要素
用層材料が公知であり、その際摩擦減少、例えば走行特
性を改良する添加物を備えたポリマー化合物が滑り層又
は滑り層として塗布される。好適な粉体又はベーストに
よる直接の潤滑フィルム形成のための固体潤滑材の塗布
も公知である。しかしこの公知の措置の適用によって、
相応した表面前処理方法が適合層によって改良されるべ
き材料表面に実施され又は機械的な補助手段、例えばブ
ラシ、ブラスト又はけば立て処理が行われる場合にのみ
滑り要素における最適の使用価値が得られることができ
、また焼結装置の形成、溝の形成、凹部又は穴の形成も
可能である。
（発明の課題） 本発明の課題は冒頭に記載した種類の改良された層材料
を創造し、その結果そのような層材料から形成されか滑
り要素が適合層の下に配設されている滑り層に均一な負
荷をもたらしその際この改良された層材料の製造はでき
る限り僅かなコストで達成可能にされるべきである。
（課題の解決のための手段） この課題は滑り層上に塗布された適合層が滑り又は摩擦
特性を改良された充填材を含むラッカ滑り層から成るフ
ィルム状の薄い層でありラッカ滑り層はその表面の大部
分を厚さ≦１０の基本厚さを有することによって解決さ
れる。
（発明の効果） 滑り要素の滑り面上に一種の豹の毛皮における黒い斑と
して分配されている大きな厚さのこの範囲によって先ず
、人工的な表面が形成され、この表面は各滑り要素の挿
入の際に含まれる潤滑材、特に液体潤滑剤の改良された
保留のためのトリボロジ−システムの導入の際に好適で
ある。適合層を形成する層の厚い範囲の減少によってこ
れに付随する滑り特性を改良する充填材が露呈される。
この方法で厚い部分の減少によって適合層の滑り特性の
一層の改良が達成される。その機能的な利点の他に本発
明による適合層の塗布はコスト的にも好適である、その
わけは一方ではこれに使用される材料がそして他方では
塗布方法が特別なコストを要求しないからである。
本発明の好適な実施形態においてフィルム状の薄いラッ
カ滑り層は２．５ミクロンと６ミクロンの間の基本厚さ
、好ましくは３ミクロンと５ミクロンの間の基本厚さを
有し、一方厚くされた範囲は１０ミクロンの厚さを有す
る。更に本発明の範囲内で滑り特性を改良する充填材が
厚さ５１０ミクロンの微細片として存在し、そして好ま
しくはラッカ滑り層の厚い範囲に挿入されている。
ラッカ滑り層は可溶性ポリマ、粉体状固体潤滑剤、特に
ＰＴＦＥ及び又は弗化グラファイト及び又は二硫化モリ
ブデンから成る充填剤を含む、例えばエポキシ樹脂から
成ることができる。その際ラッカ滑り層は好ましくは滑
り層の自由表面に焼き付けられることができる。
本発明による層材料の製造のための特別に有利な方法は
、滑り又は摩擦要素のために設けられている金属滑り層
を備えた層複合材料が滑り層の自由表面を脱脂され、し
かしその他の範囲では処理されないまま残されており、
かつこの状態においてポリマ溶液中の滑り特性を改良す
る充填剤の分散物から成るフィルム状の薄い層を備えて
おり、その際斑点状の厚い部分はポリマの乾燥又は予備
架橋の際に層中に予め形成され、そしてそのように形成
された不均一なフィルムは１００℃と２５０℃との間の
温度で全面に渡って不規則に分配された斑点状の厚い部
分が金属滑り層の表面に焼き付けられる。ポリマ溶液と
充填剤片から成る分散物の塗布によって先ず均一な層厚
さが形成されることができる。
予備架橋の増大又は溶剤付与又は蒸発の増大によって生
じる厚さ減少及びその際大規模に生じるポリママトリッ
クスの表面張力によって分散物中に混入された固体片は
好ましくは斑点状の範囲に引き込まれ、その結果そこで
所望の厚肉化が生じる。この硬化は、層厚さが分散物・
ラッカ滑り層と略等しく、好ましくは分散物片のマトリ
ックス厚さよりも僅かに大きいように調整されるかつ塗
布の直後にラッカマトリックスの厚さ減少が部分的剛固
化の下に実施される。
塗布厚さのこの調整によって、分散物中に含まれる充填
剤片がラッカマトリックスの厚さ減少によって局部的に
斑点状に引き込まれ、その際塗布後直ちに行われる厚さ
減少が、分散状の充填剤片が塗布の際に直ちに到達する
個所に係止され得る前に斑点状の厚い部分に引き込まれ
ることが確保される。
ラッカマトリックスの厚さ減少は好ましくは、塗布の直
後にラッカマトリックスの予備架橋が高められた温度の
作用によって特定された持続時間に渡って行われる。
ラッカ滑り層の塗布は簡単な方法で実施されることがで
き、例えばラッカ滑り層が不均一なフィルムの形成の下
に金属走行層の表面上にスプレーされ又は散布されるこ
とができる。ラッカ滑り層を金属滑り層の表面上に塗布
することもできる。ラッカ滑り層として使用される分散
物はＰＴＦＥ及び又は弗化グラファイト及び又は二硫化
モリブデンから成る微細片を可溶性ポリマ、例えばエポ
キシ樹脂からなるう・７カベースに混合させることによ
って形成されることができる。
（実施例） 第１図はディーゼルエンジンの連接棒軸受の製造のため
の二層複合材料の形の層材料１０を示す。層材料１０は
鋼から成る支持Ｊｉｌｌを含み、支持層の上に型Ａ　ｌ
Ｚｎ５ｓ　１２ＣｕＰｂのアルミニウム合金から成る滑
り層１２が塗布されている。
この滑り層１２はその表面上に次に詳しく説明する適合
層１３を有する。
第２図及び第３図に示すように、適合層１３はラッカ滑
り層から成るフィルム状の薄いＩＷ１４から形成されて
おり、ラッカ滑り層はラッカマトリックス１６中に滑り
特性を改良する充填材片を有する。ラッカ滑り層１４は
その面の大部分を基本厚さ１７を有し、基本厚さは図示
の例において３ミクロンと５ミクロンの間にある。基本
厚さ１７を有するこの面から不規則に斑点状に分配され
て局部的な範囲１８が突出し、この範囲は略ｌＯミクロ
ンまでの大きな厚さ１９を有し、その際充填材片は実質
的に小さい厚さでもある。充填材片１５は一第３図に示
すように−好ましくはラッカ滑り層１４の厚くされた範
囲１８に挿入されている。ラッカ滑りＪｉ１４は図示の
例においてはラッカ滑り層１２の自由表面に焼き付けら
れている。ラッカ滑り層は図示の例において可溶性ポリ
マ、例えばエポキシ樹脂から成りかつＰＴＦＥ及び又は
弗化グラファイト及び又は二硫化モリブデンから成る充
填材片１５を含む。
滑り要素用層材料の滑り層１２上のラッカ滑り層１４の
可能な製造方法は第４ａ図〜第４ｄ図に図式的に表され
ている。第４ａ図に示すように、スプレー装置２０によ
って溶解されたポリマ及び充填材片から成る予め製造さ
れた分散物は層材料のラッカ滑り１ｉ１２の自由表面上
にスプレーされる。スプレーされた分散物層２１の厚さ
は１０〜１５ミクロンに調整されることができ、その結
果最も厚い充填材片１５もポリマ溶液中に挿入される。
それぞれポリマ溶液、例えばエポキシ樹脂溶液の表面張
力に基づいて分散物層２１の滑らかな自由表面が得られ
る。
滑り層１２上への散布又はスプレーの直後に分散物層は
略１００℃に加熱される。このことは第４ｂ図において
熱放射体２２によって示されている。それによってラッ
カマトリックスの収縮によって示されるラッカマトリッ
クス中の予備架橋が生じる。厚い充填材片１５はそれに
よって分散物層２１の自由表面に現れる。ラッカマトリ
ックスの表面の表面張力によって充填材片１５が移動さ
れ、その結果充填材片は好ましくは斑点状の範囲に集ま
る。そこで層の厚さは充填材片１５によって決定され、
その結果斑点状の厚い範囲１８が形成される。ラッカマ
トリックスの予備架橋の後に層材料が中間挿入されるこ
とができる。層材料をこの状態で滑り要素、例えば滑り
軸受シェル又は滑り軸受ブンシュに加工することも考え
らる。第４Ｃ図及び第４ｄ図に示すように、最後にラッ
カ滑り層１２の走行面へのラッカ滑り層１４の焼き付け
が行われる。このことはトンネル炉中で例えば１００℃
と２５０℃の間の温度で行われる。ラッカ滑り層１４の
焼き付は又は硬化の際ラッカマトリックスの一層の収縮
が生じ、その結果厚い範囲１８は、適合層１３を形成す
るラッカ滑り層１４の最後に第２図及び第３図に示す最
終的な現象形態が達成されるまで、その構造に関して明
らかにかつ最終的に形成される。
層材料試料による試験はラジアル軸受検査スタンド上で
実施され、検査スタンドはディゼルエンジンにおける連
接軸受の作業条件に類似した検査条件を可能にする。検
査された層材料試料は型ＡｌＺｎ５Ｓｉ２ＣｕＰｂのア
ルミニウム合金から成る滑り層１２を有し、滑り層上に
エポキシ樹脂とＰＴＦＥから成る充填材片とを有する有
機ラッカ滑り層から成る層Ｉ４がスプレー、これに続く
予備架橋及び焼き付は又は硬化によって塗布される。そ
のようなラッカ滑り層１４を適合層１３として備えたラ
ッカ滑り層１２は全負荷（即ち４０００　Ｒ，Ｐ、Ｍ、
で７０　Ｎ／　ｍｍ”の軸受容量）で２５０時間の走行
時間後も滑らかでかつ完全に滑り面に損傷を生じない。
同じ型の層材料試料がラッカ滑り層なしに滑り面上で同
一の走行時間に渡って６ＯＮ／ｓ＋ｍ”の負荷で示され
た。
この試験の結果は、ラッカ滑り層１４を備えた複合滑り
軸受が改良された滑り特性、高い負荷容量及び低い磨耗
を有することを示す。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による層材料の拡大断面図、第２図は第
１図による層材料の矢印２の方向に見た拡大平面図、第
３図は第２図の３−３線に沿う本発明による沿う材料の
断面図、そして第４ａ図〜第４ｄ図は本発明による沿う
材料の製造工程の図式図である。 図中符号 １２・　・　・　・滑り層 １３・・・・適合層 １４・・・・薄い層 １７・・・・基本厚さ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、特にアルミニウム合金から成る金属滑り層と滑り層
    の自由表面上に塗布された適合層とを備えた二又は三層
    複合材料の形の滑り要素のための層材料において、 滑り層（１２）上に塗布された適合層（１３）が滑り又
    は摩擦特性を改良された充填材を含むラッカ滑り層から
    成るフィルム状の薄い層（１４）であり、ラッカ滑り層
    はその表面の大部分を厚さ≦１０ミクロンの基本厚さ（
    １７）を有することを特徴とする滑り要素用層材料。 ２、フィルム状の薄い滑りラッカ層（１４）の基本厚さ
    が２．５ミクロンと６ミクロンの間、好ましくは３ミク
    ロンと５ミクロンの間であり、一方厚くされた範囲（１
    ８）が１０ミクロンの厚さ（１９）を有する、請求項１
    記載の滑り要素用層材料。 ３、滑り特性を改良する充填材が厚さ≦１０ミクロンの
    微細片（１５）として存在しそして特にラッカ滑り層（
    １４）の厚くされた範囲（１８）に挿入される請求項１
    又は２記載の滑り要素用層材料。 ４、ラッカ滑り層が可溶性ポリマ、例えば粉体状の固体
    潤滑材、特にＰＴＦＥ及び又は弗化グラファイト及び又
    は二硫化モリブデンから成る充填材を備えたエポキシ合
    成樹脂から成る、請求項１から３までのうちのいずれか
    一記載の滑り要素用層材料。 ５、ラッカ滑り層（１４）が滑り層（１２）の自由表面
    に焼き付けられている、請求項１から４までのうちのい
    ずれか一記載の滑り要素用層材料。 ６、滑り要素のために設けられている金属滑り層を備え
    た層複合材料が自由表面を金属滑り層で脱脂されている
    が、その他では処理されないままでありかつこの状態で
    ポリマ溶液中の滑り特性を改良された充填材の分散物か
    ら成るフィルム状の薄い層を備えておりその際斑点状の
    厚い部分がポリマの乾燥又は予備架橋の際に層中に予備
    形成され、そしてそのように形成された不均一なフィル
    ムが１００℃と２５０℃の間の温度で全表面に渡って不
    均一に分配された斑点状の厚い部分の最終的形成の下に
    金属滑り層の表面に焼き付けられていることを特徴とす
    る請求項１記載の層材料の製造方法。 ７、層厚さが分散物片の厚さよりも略５０％大きい分散
    物・ラッカ滑り層の層厚さに調整されかつ塗布後直ちに
    ラッカマトリックスの厚さ減少が部分的な硬化の下に実
    施される、請求項６記載の方法。 ８、塗布の直後にラッカ滑り層マトリックスの予備架橋
    が特定の時間に渡って高められた温度により実施される
    請求項６又は７記載の方法。 ９、ラッカ滑り層が不均一なフィルムの形成下で金属滑
    り層の表面上にスプレーされる請求項６から８までのう
    ちのいずれか一記載の方法。 １０、滑りラッカがＰＴＦＥ及び又は弗化グラファイト
    及び又は二硫化モリブデンから成る微細片を可溶性ポリ
    マ、例えばエポキシ合成樹脂から成るラッカベースに混
    合することによって形成される、請求項６から９までの
    うちのいずれか一記載の方法。
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