KR101379871B1 - Preparing method of bush bearing - Google Patents

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Abstract

본 발명은 열처리 및 도금 공정, 하지도장용 피막 공정, 내주면의 윤활제 코팅 공정, 외경 연마 공정을 포함하는 부시 베어링의 제조 방법을 제공한다. The present invention provides a method for producing a bush bearing including a heat treatment and a plating process, a coating process for undercoating, a lubricant coating process on an inner circumferential surface, and an outer diameter polishing process.

Description

부시 베어링의 제조 방법{PREPARING METHOD OF BUSH BEARING}Manufacturing method of bush bearing {PREPARING METHOD OF BUSH BEARING}

본 발명은 원통형 몸체부의 내부면에 오일 그루브 또는 오일 포켓이 형성된 부시 베어링의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method of manufacturing a bush bearing in which an oil groove or an oil pocket is formed on an inner surface of a cylindrical body portion.

일반적으로 슬라이딩 베어링은 산업기계나 건설기계의 축 회전부에 주로 사용되며, 축과 부시 베어링을 포함하여 구성된다. 전술한 슬라이딩 베어링은 그 사용 장소에 대한 특징으로 인해 모래 또는 미세한 광물질의 혼합물 및 해수와 같은 열악한 특수환경을 고려하여 내마모성, 내식성 등이 우수해야 한다. 이에 따라, 상기 부시 베어링은 열처리를 통해 내, 외경의 경도를 높일 수 있는 탄소강을 주소재로 사용함으로써 상기 축과 상기 부시 베어링 사이로 유입되는 유해물질로부터 내마모성 및 내식성을 가질 수 있도록 구성된다.In general, sliding bearings are mainly used in the shaft rotation of industrial machinery or construction machinery, including the shaft and bush bearings. The sliding bearing described above should be excellent in abrasion resistance, corrosion resistance, etc. in consideration of poor special environments such as sand or fine mineral mixtures and seawater due to the characteristics of its use place. Accordingly, the bush bearing is configured to have abrasion resistance and corrosion resistance from harmful substances introduced between the shaft and the bush bearing by using carbon steel that can increase the hardness of the inner and outer diameters through heat treatment.

하지만, 기존의 침탄 경화 베어링의 경도는 높으나 마찰면에 모래입자인 규사와 같은 침탄경화 베어링의 표면 경도보다 높은 유해물질이나 금속가루가 회전 마찰면으로 유입되었을 경우에는 그 유해물질로 인해 마모가 발생 될 수 있다. However, when the hardness of the existing carburized hardened bearings is high, but harmful substances or metal powders that are higher than the surface hardness of carburized hardened bearings such as silica sand, which are sand particles on the friction surface, wear occurs due to the harmful substances Can be.

또한, 상기한 유해물질의 열화가 이루어질 경우 해당 부위에 더욱 고착됨으로써 접촉 마찰면을 손상시켜, 내구성을 크게 떨어뜨리는 단점이 있으며, 고주파 경화 베어링의 조직은 내식성에 약한 마르텐사이트 조직으로 이루어져 있으므로 하수 또는, 해수가 있는 작업환경에서는 내식성이 크게 떨어질 수밖에 없었던 문제점이 있다.In addition, when the deterioration of the above-mentioned harmful substances are made, the contact friction surface is damaged by being more adhered to the corresponding site, which greatly reduces the durability, and the structure of the high frequency hardened bearing is composed of martensite structure, which is weak to corrosion resistance. In a working environment with seawater, corrosion resistance is inevitably deteriorated.

본 발명은 내부 재질의 미세 조직을 안정화시켜 견뎌낼 수 있는 최대 하중을 향상시킬 수 있는 부시 베어링의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a bush bearing that can improve the maximum load that can be tolerated by stabilizing the microstructure of the internal material.

또한 본 발명은 상대물과의 표면 마찰을 고려하여 내마모성이 우수한 부시 베어링의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. Moreover, an object of this invention is to provide the manufacturing method of the bush bearing which was excellent in wear resistance in consideration of the surface friction with a counterpart.

또한 본 발명은 정기적인 오일 급유 주기를 최대한 길게 유지할 수 있도록 윤활성을 높이고, 일정량의 오일을 항시 함유할 수 있는 표면처리가 행해지는 부시 베어링의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, an object of the present invention is to provide a method for producing a bush bearing in which the lubricity is improved to maintain the regular oil lubrication cycle as long as possible, and the surface treatment which can always contain a certain amount of oil is performed.

본 발명은 열처리 및 도금 공정, 하지도장용 피막 공정, 내주면의 윤활제 코팅 공정, 외경 연마 공정을 포함하는 부시 베어링의 제조 방법을 제공한다. The present invention provides a method for producing a bush bearing including a heat treatment and a plating process, a coating process for undercoating, a lubricant coating process on an inner circumferential surface, and an outer diameter polishing process.

본 발명이 제공하는 부시 베어링의 제조 방법은 열처리를 수행하여 부시 베어링의 조직을 안정화시키고, 열처리 후에 도금 공정을 수행하여 부시 베어링의 강도를 향상시킬 수 있다.In the method of manufacturing a bush bearing provided by the present invention, the structure of the bush bearing may be stabilized by heat treatment, and the strength of the bush bearing may be improved by performing a plating process after the heat treatment.

또한 본 발명이 제공하는 부시 베어링의 제조 방법은 하지도장용 피막 공정을 수행하여, 고체 윤활제의 부착성을 향상시켜 윤활성을 높일 수 있다.In addition, the manufacturing method of the bush bearing provided by the present invention can perform the coating process for the base coating, thereby improving the adhesion of the solid lubricant, thereby improving the lubricity.

또한 본 발명이 제공하는 부시 베어링의 제조 방법은 부시 베어링의 내주면에 불소수지계 고체 윤활제를 코팅하여 상대물과의 표면 마찰이 있는 경우에도 마찰에 의해 표면이 상하는 것을 방지할 수 있다.In addition, the method of manufacturing a bush bearing provided by the present invention can prevent the surface from being damaged by friction even when there is a surface friction with the counterpart by coating a fluororesin-based solid lubricant on the inner peripheral surface of the bush bearing.

또한 본 발명이 제공하는 부시 베어링의 제조 방법은 베어링의 외경을 연마하여 이전 공정에서 치수 불량, 표면 조도 불량을 해결하고, 오염 물질이 부착된 것을 제거할 수 있다. In addition, the manufacturing method of the bush bearing provided by the present invention can polish the outer diameter of the bearing to solve the dimensional defects, surface roughness defects in the previous process, and remove the contaminants attached.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부시 베어링의 제조 공정을 도시한 플로우챠트이다. 1 is a flowchart illustrating a manufacturing process of a bush bearing according to an embodiment of the present invention.

이하 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부시 베어링의 제조 공정을 도시한 플로우챠트이다. 1 is a flowchart illustrating a manufacturing process of a bush bearing according to an embodiment of the present invention.

먼저 원통형의 몸체를 형성하고, 몸체의 내주에 오일 그루브 또는 오일 포켓을 형성하는 형체 가공 공정(S1)을 수행한다. 부시 베어링의 몸체는 크롬 몰리브덴강 강재를 사용하여 가공된다. First, a cylindrical body is formed, and a mold machining process S1 of forming an oil groove or an oil pocket on the inner circumference of the body is performed. The body of the bush bearing is machined from chrome molybdenum steel.

기본적인 형체 가공 공정(S1)을 수행한 다음, 부시 베어링을 이루는 조직의 안정화 및 부시 베어링의 강도를 향상시키기 위해, 열처리 및 도금 공정(S2)을 수행한다. 이때 열처리는 침탄, 침질, 고주파 및 질화 열처리를 할 수 있으나, 질화 열처리가 보다 바람직하다. 열처리는 1차로 850~ 900℃로 열처리 된 다음, 2차로 800~900℃로 담금질 되며, 150~200℃로 공냉에 의해 뜨임된다. After performing the basic mold forming process (S1), the heat treatment and plating process (S2) is performed to stabilize the structure of the bush bearing and to improve the strength of the bush bearing. At this time, the heat treatment may be carburizing, nitriding, high frequency, and nitriding, but nitriding is more preferable. The heat treatment is first annealed to 850 ~ 900 ℃, then quenched to 800 ~ 900 ℃ second, and tempered by air cooling to 150 ~ 200 ℃.

열처리 조건은 질화 열처리로 화합물 층의 두께는 약 15~60㎛이며, 화합물층을 포함한 표면 경도는 약 1000HV 내외이다. 물론 상대물의 표면 경도에 비해 부시 베어링의 표면 경도가 과도하게 강할 경우 상대물의 표면이 마모 정도가 심해질 수 있으므로 상대물의 표면 경도에 따라 상대물의 표면 경도와 비슷하거나 약간 높은 정도의 표면 경도로 조절하는 편이 바람직하다. The heat treatment condition is a nitride heat treatment, the thickness of the compound layer is about 15 ~ 60㎛, the surface hardness including the compound layer is about 1000HV. Of course, if the surface hardness of the bushing bearing is excessively strong compared to the surface hardness of the counterpart, the surface of the counterpart may suffer from abrasion. Therefore, it is better to adjust the surface hardness of the counterpart to be similar to or slightly higher than the counterpart hardness of the counterpart. desirable.

사용 환경에 따라 내마모성이 특히 중요한 경우 도금 공정을 행한 다음 열처리를 행하는 공정이 질화 열처리보다 우수한 특성을 나타낼 수 있다. 도금은 Ni-P 도금을 수행한 다음 1, 2차 열처리가 수행된다. 부시 베어링의 사용환경이 내마모성보다 높은 강도가 요구되는 경우, Ni-P 도금 대신 텅스텐이나 세라믹 도금을 한 다음 열처리가 이루어지는 편이 바람직하다.When wear resistance is particularly important according to the use environment, the process of performing the plating process and then the heat treatment may exhibit superior characteristics than the nitriding heat treatment. Plating is carried out Ni-P plating, and then the first and second heat treatment. If the usage environment of the bush bearing is required to be higher than wear resistance, it is preferable that the heat treatment is performed after tungsten or ceramic plating instead of Ni-P plating.

다음으로, 하지도장용 피막 공정(S3)이 수행된다. 피막 공정(S3)은 부시 베어링의 표면이 고경도이고 조도가 높음으로 인해 고체 윤활제가 부시 베어링의 표면에 잘 부착되지 않는 것을 개선하기 위한 공정이다. 부시 베어링의 윤활성 향상 및 내마모성 향상을 위해 망간계의 인산염이 피막 처리된다. 먼저 열처리 공정(S2)까지 마친 부시 베어링을 샌딩 처리 또는 산처리 같은 전처리를 행하여 고체 윤활제의 부착성을 높일 수 있도록 한 다음, 알칼리 용액을 이용하여 예비 탈지 및 본 탈지를 행한 다음 수세 과정을 거친다. 그 다음 표면 조정 과정을 거친 후, 인산염 피막을 도포한다. 피막 두께는 5㎛ 내외로 하여 도포되며, 이후 수세 과정을 거친다. Next, the undercoat coating process (S3) is performed. Coating process (S3) is a process for improving that the solid lubricant does not adhere well to the surface of the bush bearing due to the high hardness and high roughness of the surface of the bush bearing. Manganese phosphate is coated to improve lubrication and wear resistance of bush bearings. First, the bush bearings finished up to the heat treatment step (S2) are subjected to pretreatment such as sanding or acid treatment to increase the adhesion of the solid lubricant, followed by preliminary degreasing and main degreasing using an alkaline solution, followed by washing with water. After the surface adjustment process, the phosphate film is applied. The film thickness is applied to about 5㎛ and then washed with water.

그 다음으로 부시 베어링의 내주면에 불소수지계 고체 윤활제 코팅 공정(S4)를 행한다. 고체 윤활제 코팅 공정(S4)은 탈지 과정 및 건조 과정을 거치고 고체 윤활제를 도포한 다음 가열 경화처리를 하여 이루어진다. 두께는 17㎛ 내외가 바람직하며, 일정량이 고르게 코팅될 수 있도록 한다. 코팅제가 내주면의 한쪽으로 치우치지 않고 동심도를 유지하는 것이 바람직하다. Next, a fluororesin-based solid lubricant coating step (S4) is performed on the inner circumferential surface of the bush bearing. Solid lubricant coating process (S4) is performed by degreasing and drying process, applying a solid lubricant and then heat curing treatment. The thickness is preferably about 17 μm, so that a certain amount can be evenly coated. It is desirable for the coating to maintain concentricity without biasing either side of the inner circumferential surface.

마지막으로 부시 베어링의 외경 연마 공정(S5)이 수행된다. 이는 열처리 및 도금 공정(S2), 하지도장용 피막 처리 공정(S3), 고체 윤활제 코팅 공정(S4)을 거치면서 외경 부분에 발생할 수 있는 문제점들을 보정하기 위한 공정이다. 부시 베어링의 내주면의 내마모성, 강도 및 윤활성을 향상시키기 위해 여러 공정을 거치는 동안, 외경의 치수가 달라지고, 표면 조도가 나빠지며, 외경에 각종 오염 물질이 부착될 수 있다. 이는 부시 베어링의 조립 시에 여러 가지 문제점을 야기할 수 있다. 또한 부시 베어링의 실 사용시에 예상치 못한 결함이나 파손을 일으킬 수 있는데, 외경 연마를 수행함으로써 치수 보정과 잔류 응력의 해소, 표면 조도 향상 및 오염 물질을 제거할 수 있어 문제를 미연에 방지할 수 있다. Finally, the outer diameter polishing step S5 of the bush bearing is performed. This is a process for correcting problems that may occur in the outer diameter portion during the heat treatment and plating process (S2), undercoat coating process (S3), solid lubricant coating process (S4). During various processes to improve the wear resistance, strength and lubricity of the inner circumferential surface of the bush bearing, the outer diameter may be changed in dimensions, the surface roughness may be deteriorated, and various contaminants may be attached to the outer diameter. This can cause various problems in assembling the bush bearing. In addition, unexpected failures or damages may occur when the bush bearings are used in actual use. External grinding is used to prevent dimensional correction, residual stress, surface roughness, and remove contaminants.

Claims (8)

몸체 내주에 오일 그루브 또는 오일 포켓을 형성하는 형체 가공 공정;
열처리 및 도금 공정;
하지 도장용 피막 형성 공정;
고체 윤활제 코팅 공정; 및
외경 연마 공정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 부시 베어링의 제조 방법.
A shaping process for forming oil grooves or oil pockets in the inner circumference of the body;
Heat treatment and plating process;
Coating film forming process for base coating;
Solid lubricant coating process; And
External diameter polishing step; manufacturing method of the bush bearing comprising a.
제1항에 있어서,
열처리는, 침탄, 질화 및 고주파 열처리 중 어느 한 방법에 의해 행해지는 것을 특징으로 하는 부시 베어링의 제조 방법.
The method according to claim 1,
The heat treatment is carried out by any one of carburizing, nitriding and high frequency heat treatment.
제2항에 있어서,
질화 열처리는, 화합물 층의 두께는 15~60㎛, 화합물 층을 포함한 표면 경도는 900~1100HV인 것을 특징으로 하는 부시 베어링의 제조 방법.
3. The method of claim 2,
In the nitriding heat treatment, the thickness of the compound layer is 15 to 60 µm, and the surface hardness including the compound layer is 900 to 1100 HV.
제1항에 있어서,
열처리는, 850 ~ 900℃에서 1차 열처리, 800 ~ 900℃에서 담금질, 150 ~ 200℃로 공냉 되는 것을 특징으로 하는 부시 베어링의 제조 방법.
The method according to claim 1,
Heat treatment is a method of manufacturing a bush bearing, characterized in that the first heat treatment at 850 ~ 900 ℃, quenched at 800 ~ 900 ℃, air-cooled to 150 ~ 200 ℃.
제1항에 있어서,
도금 공정은, Ni-P 도금, 텅스텐 도금, 또는 세라믹 도금 중에서 어느 하나가 선택적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부시 베어링의 제조 방법.
The method according to claim 1,
The plating step is a method for producing a bush bearing, characterized in that any one of Ni-P plating, tungsten plating, or ceramic plating is selectively made.
제1항에 있어서,
하지 도장용 피막 형성 공정은, 전처리, 예비 탈지, 본 탈지, 수세, 표면 조정, 피막 및 건조 공정 과정을 거치는 것을 특징으로 하는 부시 베어링의 제조 방법.
The method according to claim 1,
The film forming process for the base coating is subjected to a pretreatment, preliminary degreasing, main degreasing, washing with water, surface adjustment, coating and drying.
제1항에 있어서,
하지 도장용 피막 형성 공정은, 망간계의 인산염을 이용하여 피막을 형성하는 것을 특징으로 하는 부시 베어링의 제조 방법.
The method according to claim 1,
The film forming step for coating the base material is a method of manufacturing a bush bearing, characterized in that the film is formed by using a manganese phosphate.
제1항에 있어서,
고체 윤활제 코팅 공정은, 탈지 과정, 건조 과정을 거친 다음 고체 윤활제를 도포하고, 가열 경화 처리하는 것을 특징으로 하는 부시 베어링의 제조 방법.
The method according to claim 1,
The solid lubricant coating process includes a degreasing process and a drying process, followed by applying a solid lubricant, followed by heat curing.
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