JPS60231732A - 積層すべり軸受材料の製造方法 - Google Patents

積層すべり軸受材料の製造方法

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JPS60231732A
JPS60231732A JP27271384A JP27271384A JPS60231732A JP S60231732 A JPS60231732 A JP S60231732A JP 27271384 A JP27271384 A JP 27271384A JP 27271384 A JP27271384 A JP 27271384A JP S60231732 A JPS60231732 A JP S60231732A
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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】 本発明は、前処理された金属基板上に多孔性接着剤層を
介して積層され、圧力と温度を交互に加えることによっ
て接着状態に成され固着され、最終的に前記接着剤層を
介して、少くとも0.2smのすペシ材料表面層が形成
される工うにしたポリテトラフルオルエチレンと、鉛と
、樹脂との好ましくは粉体混合物または粒体混合物から
成る積層すべり軸受材料の製造方法に関するものである
従来技術の特徴 可動機械部品から静止機械部品への伝動用機械要素とし
てめ層状すべり軸受は多年にわたって業界公知である。
これらのすペシ軸受は、相異る機械特性を有する二種の
素材から成る。その一方は、軸受材料を担持して王とし
て荷重支持を保証する支持体または基板であり、他方は
、あらゆる駆動状態において可動軸受部材と静止軸受部
材との間の相対運動を撹乱なく保証する軸受材料層であ
る。
担持される荷重によって与えられる軸受応力と、すべ・
多速度と、構造上の特殊性とに応じて、従来すべり軸受
においては種々の金属すべり材料お=び非金属すべり材
料が使用されていた。 1す、非金属材料としては、黒
鉛お工びフェノール樹脂マたはポリフルオルオレフィン
の形の特殊樹脂が知られていた。
種々の軸受材料の欠点を伴なうととガくその利点を十分
に利用するため、高荷重軸受は一般に多層構造を成し、
この場合、保守不要のすベシ軸受にはポリテトラフルオ
ルエチレン(PTF”K)の参加が特に望ましいことが
証明されている。このようなすべり軸受とその製造方法
は、たとえばDB−AS第1.065.182 号、G
BB10025,036号、またはUS第2,691,
814号から公知である。
これらの特許によれば、金域担体上に、適当な前処理の
のちに、多孔性青銅粉末層が焼結される。
この担体層上に、結晶性pTFInが単独で、または鉛
金属と共に積層され、この層が加熱下に多孔性焼結青銅
層の中に圧入される。PTFI粒子が一方では担体層と
結合し、他方ではPTFICそのものの機械的特性を工
り工〈成すため、結晶融点327゜以上の、特に350
〜400°の温度の熱処理が必要な工程段階と考えられ
る。
これらの公知のすべり軸受(Du−軸受)は、保守不要
で作動するが、その製造が困難でコストが高い。青銅粉
末の焼結のほか、PTFKの再結晶のため、すべり軸受
全体を一定時間、327°C以上の温度に露出し、その
のち無定形状態をうるために急冷しなければならないこ
とが特にエネルギー面の欠点を成す。
また最後に、焼結青銅層上の層の厚さが一般に50pm
以下であり、この工うな薄い層はすべり軸受材料として
実際に使用した際に比較的急速に摩耗するので、荷重が
少くとも部分的に焼結担体層上に載るが、これは摩擦抵
抗を相描に増大する。
また、前記の工すな厚さのすべり層の場合、研削加工を
実施することが実際上不可能であるが、しかしこのこと
は多(の用途においては欠点と見々される。
DD−PE161393においては、前記のすべり軸受
の欠点を大巾に解決した軸受材料の製造工程が開示され
ている。この場合、前処理された金属基板上に酢酸ブチ
ルベースの樹脂溶解性接着剤が塗布され、その上に重9
・比30 : 57 : 13のPTFJ鉛またはフェ
ノール樹脂から成る粉状または粒状混合物が積層され、
圧力と温度を交互に加えて固着させる。
この方法は焼結装置なしで実施することができ、従って
焼結工程に伴う高温が避けられ、またより厚いすべり層
の故に研削仕上加工を実施することができるが、結晶中
に含有される結晶性FTF11iを無定形状態に成しま
たこの状態を急冷段階中保持するため、軸受材料を32
7′以上の温度に加熱する必要がある。
発明の目的 本発明の目的は、技術的工程を簡略化して、もっばら無
保守駆動で特にすぐれた軸受特性を示すすべり軸受材料
を達成するにある。
3、発明の詳細な説明 本発明の基礎にある課題は、工す低い処理温度をもって
、たとえば100°C以下の処理温度をもって実施する
ことのできるPTPJ鉛お工びフェノール樹脂から成る
すべり層を有する積層すベシ軸受材料の製造工程を提供
するにある。本発明にLれば、この課題は下記の段階に
よって解決される。
寸ず基板と結合した接着剤層の上に、37重量−の結晶
性FTFBと50重量%の鉛粉末と13重量%のフェノ
ール樹脂とから成るすべり材料、混合物の乾燥した上層
を適蟲な装置中において積層し、そののち、被覆された
基板をフェノール樹脂の予縮合のため約85°Cの温度
で60分間、加熱処理し、次に、約90°0の温度で2
0〜40 MPaの圧力のもとに、上層を接着剤層と共
に圧着し、 そののち、フェノール樹脂の硬化のため、約14500
の温度で5分間、無圧加熱処理を実施し、続いて、90
°Cの温度と約20〜40 MPaの圧力において、上
層を基板に対して後密着させる段階。
すべり材料混合物中の金属成分と非金属成分の相互のま
た基板に対する良好が接着のため、FTFIの粒径が6
00μm以下、鉛粉末の粒径が80μm以下、フェノー
ル樹脂の粒径が100μm以下であることが望オしい。
好ましくは鋼板から成る基板に対するすべり材料膚おL
び接着剤層の接着は、これらの層の積層面が粗面に成さ
れ、特に研磨されていることによって改良される。本発
明の他の特色によれば、すべり材料混合物は、粉状でな
くペースト状で接着剤層の上に塗布することができる。
そのため、フェノール樹脂を適描な希釈剤の中に、たと
えばアルコールの中に溶解させ、これと他の成分を混合
し、これを噴霧し捷たにドクターで塗布する。この工う
な流動体処理は、加工に除してのダスト固定とフェノー
ル樹脂の微細溶解の利点を有する。
しかしこの場合には、その後の処理の前に、室温−また
はこれニジ高い温度で上層の蒸発が必要である。すベシ
軸受材料の圧縮段階と後密着段階は本発明によれば25
秒間の圧力作用で実施される。
本発明に工れば、PTPEと金属添剤とから成る無保守
すべり軸受の公知のすぐれたすべり特性が完全に保持さ
れる。しかし本発明にLる製造工程を用いれば、すべり
軸受体のこれまでの様な、熱処理と急冷を用いなくてよ
い。本発明Kxれは、結晶構造から無定形構造への構造
変換のために一般に必要と考えられていたPTFIの結
晶融点以上の加熱処理がなくなるので、フェノール樹脂
の参加した前記の処理段階において、工す高い作業効率
が得られ、また高温処理がないにもかかわらず基板に対
するすべり層の接着が非常にすぐれていることが明かと
なった。いわゆるPTFFiの可逆的構造変換はそれ自
体の機械的強化に導き、xD高いFTFIC含有量の他
の製造技術の軸受材料にとっては必要であシまた使用さ
れているが、前述のすベシ軸受材料の製造工程において
は、との工うな利点と共に放棄される。それにもかかわ
らず、無保守作動条件のもとでは、本質的に長い寿命が
無条件的に得られ、この場合1.、Cシ密なすベシ層の
均質組成が乾燥潤滑剤として作用する。
本発明によって製造された層状すベル軸受材料の高い使
用価値は、その製造工程における熱負荷が小であるから
フェノール樹脂の熱破壊を完全に除去することにもよる
。また同じく、本発明の方法を実施する際のもう1つの
利点は、すべり軸受混合物中のフェノール樹脂部分の無
圧熱硬化である。これは先行技術のフェノール樹脂加工
においては一般的でないが、この場合には、他の工程段
階と結びついて特別の利点をもたらす。
本発明は種々の形で発展させることができ、次に2実施
例についてさらに詳細に説明する。
実施例 1 1.5++011厚さの鋼板を酸洗液の中で脱脂し、そ
ののち、その−面を研磨によって粗面に成した。このよ
うに前処理された鋼板の表面上に、それ自体公知の方法
によって、多孔性金属接着剤を施用した。そののち、こ
の接清削上に、乾燥した均質なすべり材料混合物を施用
した。この混合物は、37重重量の結晶性PTFBと、
50重量−の鉛粉末と、13重量%のフェノール樹脂と
から成り、予じめ強く混合されていた。装入された材料
の粒径は、PTFKが600μm以下、鉛粉末が80μ
m以下、フェノール樹脂が100μm以下であった。ス
プレー装置またはドクター装置の中で、約2.5wRの
上層を積層した。そののち、フェノール樹脂の予縮合を
実施するため、前記の積層された鋼板を乾燥炉中で、8
5°Cで60分間加熱処理した。そののち、すべり材料
混合物層を接着剤層と基板に対して、約90°Cの工具
温度と20〜40 MPaの圧力で、25秒間圧着した
。圧着用プレスの代りに、加熱ローラを備えたカレンダ
ーを使用することができ、そのロール直径は0.3mに
達し々ければなら々い。圧着段階ののち、145°Cの
温度で25分間、無圧力状態で、すべり材料混合物中の
フェノール樹脂の硬化を生じる。続いて、硬化した上層
を、90℃温度と20〜40MPaの圧力作用のもとに
、5秒間、あと密着する。
そののち、すべり軸受の全厚がたとえば2IIIIとな
る工うに、PTFI−鉛−フェノール樹脂混合物上層の
表面を同一厚さまで研削する。
ラミネート状の積層すペシ軸受材料を軌道として使用す
ることも、所望の形状に切断し、すベル軸受ブシュ状に
丸(形成し、あるいは、たとえばスラストワッシャ状に
打抜くことができる。
実施例 2 厚さ0.5堕の鋼板を実施例1と同様忙前処理し、接着
剤層を施用し、次に、尚該すべり軸受のすべり面のフェ
ノール樹脂を適当な媒質の中に、たとえばアルコールの
中に溶解した。この溶液に対して前記の他の2成分、す
なわちPTFEと鉛粉末とを、前記の割合で、また場合
によっては溶媒の追加量と共に強く攪拌しながら添加す
ると、カニ状の粘性体が作られた。これをドクター装置
によって、接着剤層の上に約1.5.の厚さで塗布した
次の処理の前に、まず溶剤を、上層の厚さと外囲温度に
応じて数時間蒸発させた。たとえば室温の場合には5〜
20時間蒸発させた。そののち、実施例1と同様に、予
凝縮、圧着、硬化お↓び後密着から成る事後の処理段階
を実施した。場合に工っては、たとえはIMの全圧の積
層すべり軸受が製造されるように、研削仕上加工を実施
する。
本発明による積層すべり軸受材料は、無保守運転に際し
て特にすぐれたすべり特性を示す。本発・明による積層
すべり軸受材料と公知の方法に工つて作られたすべり軸
受(DU−軸受)とKついて実施されたすべりテストに
際して、本質的に高いすべり時間が得られた。スラスト
ワッシャに当接したピボットの2 、4 ル4の周速と
0.5MP&の比表面荷重に際して、124μmの摩耗
に至るまで、たとえば1500〜2500すべり時間が
測定されたが、従来の軸受の場合、同様条件において約
250〜400時間が測定された。
出願人代理人 猪 股 清

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、前処理された金属基板上に多孔性接着剤層を介して
    積層され、圧力と温度を交互に加えることに工って接着
    状DK成され固着され、最終的に前記接着剤層を介して
    、少なくとも0.2mmのすべり材料表面層が形成され
    るようにしたポリテトラフルオルエチレン(pTF:c
    ) と、鉛と、樹脂、特にフェノール樹脂との好ましく
    は粒体混合物または粒体混合物から成る積層すべり軸受
    材料の製造方法において、 a)まず基板と結合した結合剤層の上に、37重量%の
    結晶性PTFII!と50重量%の鉛粉末と13重量−
    のフェノール樹脂とから成るすべり材料混合物の乾燥し
    た上層を適当な装置中において積層する段階と、 b) そののち、被覆された基板をフェノール樹脂の予
    縮合のため約85°Cの温度で60分間、加熱処理する
    段階と、 C)次に、約90°Cの温度で20乃至40MPaの圧
    力のもとに、上層を結合剤層と共に圧着する段階と、 d)そののち、フェノール樹脂の硬化のため、約145
    °Cの温度で5分間、無圧加熱処理を実施する段階と、 e)続いて、90°Cの温度と約9乃至40 MPaの
    圧力忙おいて、上層を基板に対して後密着させる段階と
    を含むことを特徴とする方法。 2すべり軸受材料混合物において、FTFFiの粒径は
    600μm以下、鉛粉末の粒径は80μm以下、−フェ
    ノール樹脂の粒径は100μm以下とすることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項に記載の方法。 3、前記の処理段階(C)にする圧着と処理段階(θ)
    による後密着は、約怒秒の一時的圧力作用の、もとに生
    じることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の方
    法。 4.基板は鋼板であって、この鋼板は積層側において機
    械的にまたは化学的に粗面に成され、好ましくは研磨さ
    れることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の方
    法。 5、処理段階(a)によるすべ多材料の積層の代シに、
    適当な媒質中にフェノール樹脂を溶解し他の成分を加え
    ることにニジ、すベシ材料をペースト状で接着剤の上に
    ドクターで塗布し、次の予縮合段階前に、溶媒が乾燥す
    るまで蒸発させられることを特徴とする特許請求の範囲
    第1項に記載の方法。 6、すベシ軸受材料の表面に対して、好ましくはフライ
    ス削りによるそれ自体公知の研削仕上げ加工を実施する
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第5項の
    いずれか1項に記載の方法。
JP27271384A 1983-12-23 1984-12-24 積層すべり軸受材料の製造方法 Granted JPS60231732A (ja)

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JPS6250499B2 JPS6250499B2 (ja) 1987-10-26

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CH (1) CH666225A5 (ja)
DD (1) DD238510A3 (ja)
DE (1) DE3444936C2 (ja)
GB (1) GB2153258B (ja)

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