DE1932343B2 - Verfahren zur Herstellung selbstschmierender Gleitlagerelemente Ausscheidung in: 1966881 und Ausscheidung in: 1966882 - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung selbstschmierender Gleitlagerelemente mit metallischem Träger und einer Laufschicht aus einem vorzugsweise Metallpulver enthaltenden Gemisch von Polytetrafluorethylen und einer thermoplastischen Verbindung als Bindemiuel.

Im deutschen Patent 1 926586 werden bereits Lagerbauteile mit Eigenschmierwirkung aus eine Mosaikstruktur aufweisenden Verbundstoffen vorgeschlagen, bei denen der Verbundstoff ein sich in Art einer flexiblen Kittmasse aus Elastomeren und thermoplastischen oder hitzehäribaren Harzen zusammensetzendes Bindemittel und feste Schmierstoffteilchen enthalten soll. Die Herstellung dieser Lagerbauteile ist jedoch schwierig, langwierig und teuer.

Es sind auch bereits Gleitlager und Verfahren zu deren Herstellung, beispielsweise aus der deutschen Auslegeschrift 1 065 182, bekannt, bei welchen die Laufschicht aus porösem, mit Polytetrafluoräthylen allein oder in Verbindung mit metallischem Blei, Indium, Thallium oder Cadmium gefüllten Metallgerüst gebildet ist. Diese bekannten Lager haben jedoch den Nachteil, daß nach dem Abtragen der dünnen, über das Metaligerüst hinaus gehenden Schicht das Metallgerüst in zunehmendem Maß frei wird und entsprechend in zunehmendem Maß starken Verschleiß am Gegenläufer hervorruft. Die Herstellungsweise dieser bekannten Lager ist besonders aufwendig, da zunächst ein poröses Metallgerüst auf dem Stützkörper erzeugt und dieses poröse Metallgerüst mit Polytetrafluoräthylen bzw. mit einem Gemisch von Polytetrafluoräthylen und Metallpulver gefüllt werden muß.
_v Aus der USA.-Patentschrift 3 342667 ist es bekannt, die Laufschicht eines Gleitlagers aus Polytetrafluoräthylenteilchen und Metallteilchen zu bilden, die durch ein wärmehärtendes Harz miteinander verbunden sind. Das Harz soll dabei sowohl die Polytetrafluoräthylenteilchen als auch die Metallteilchen einhüllen. Diese bekannte Lauf schicht hat aber keine guten Laufeigenschaften. Deshalb soll auch bei diesen bekannten Lagern die Laufschicht mit festem

Schmiermittel versehen sein.

Schließlich ist es bekannt, Gleitlager mit einer mit Metallpulver, insbesondere Bronzepulver, gefüllten Tetrafluoräthylen-Laufschicht in der Weise herzustellen, daß zunächst ein Gemisch von Polytetrafluor-

»° ätyhlenpulver und Metallpulver zu einem Block zusammengesintert wird, und daß dann von diesem Block Folien geschnitten und auf dem Stützkörper des Lagers befestigt werden (französische Patentschrift 1303 584). Die Praxis hat dabei ergeben, daß eine

ausreichend feste Haftung der geschnittenen Folien auf dem Stützkörper in Wirklichkeit nur erreicht wird, wenn noch ein Haftvermittler, beispielsweise in Form einer Folie aus Kopolymer von Tetrafluoräthylen und Hexafluorpropylen, benutzt wird. Trotzdem ist aber

ao die Herstellungsweise dieser bekannten Lager besonders aufwendig, da neben dem besonderen Herstellungsgang der mit Metallpulver gefüllten Folien aus Polytetrafluoräthylen auch das Verbinden dieser Folien mit dem Stützkörper nach wie vor erhebliche Schwierigkeiten bereitet. Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Herstellungsweise für Gleitlager zu schaffen, die verhältnismäßig einfach und billig ist und trotzdem zu Gleitlagerelemeriten mit besonders guten Lagereigenschaften führt. Dabei soll die im wesentlichen aus Polytetrafluoräthylen aufgebaute Laufschicht eine besonders große Haftfestigkeit zum metallischen Stützkörper aufweisen.

Dies wird im Verfahren gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß auf den metallischen Träger das Gemisch mit mindestens einer Verbindung aus der Gruppe von Polytrifluorchloräthylen, Polyvinylfluorid, Polyvinylidenfluorid oder insbesondere thermoplastischem Kopolymer aus Tetrafluoräthylen und

Hexafluorpropylen als Bindemittel in Form eines Pulvers, einer Paste oder einer Dispersion aufgebracht und dort unter Anwendung von Druck und Temperatur gleichzeitig zusammengesintert, verdichtet und ohne Benutzung eines zusätzlichen Haftvermittlers mit dem Träger fest verbunden wird.

Das Verfahren gemäß der Erfindung läßt sich an einem fortlaufend bewegten Band kontinuierlich durchführen und führt zu Gleitlagerelementen mit sehr guten Gleiteigenschaften und guter Haftfestigkeit

der Gleitschicht auf dem Stützkörper, beispielsweise einem Stahlrücken.

Besonders vorteilhaft im Rahmen der Erfindung ist Bindemittel in der Form eines Kopolymers aus Tetrafluoräthylen und Hexafluorpropylen, das sich dadurch kennzeichnet, daß seine Schmelztemperatur bei etwa 285° C liegt. Im deutschen Patent 1 926 586 wird u. a. ein Mischpolymerisat aus Perfluorpropen und Vinylidenfluorid vorgeschlagen. Es handelt sich hierbei jedoch um ein Material mit anderen Eigenschaften als Polyvinylidenfluorid für sich allein oder das Kopolymer aus Tetrafluoräthylen und Hexafluorpropylen. Zwei Ausführungsbeispiele zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung werden im folgenden im einzelnen erläutert.

Beispiel 1

Zu einer 60 Gewichtsprozent Feststoff enthaltenden wäßrigen Dispersion eines Kopolymers aus Te-

trafluoräthylen und Hexafluorpropylen de«en

Schmelzpunkt bei 285° C liegt werden PoIv^ λ , · Beispiel 2

fluoräthylen mit länglicher und Zinn-BleibmnW m^ . ♦ ^ei"1v ^dl?^{ch Strahlen} aufgerauhten und entfet-

spratziger Teilchenform unter Verwendung eh^r? ^n metallischen Träger, im vorliegenden Fall Stahl,

pcrsionsmittels so zugemischt, daß einHorSäSoe , ί" einer Rauhigkeit von etwa 30 μ, wird ein pulver-

Mischung folgender Zusammensetzte'entSf ⁸ -T?** ^T,¹⁸* ^{eineS Ko}P^olymers aus Tetrafluor-

16 Gewichtsprozent eines Kopolymtrs ausTe,™ p^ "n ^HexafluorPropylen mit kugeliger sowie

fluoräthylen und Hexafluorpropylen Polytetrafluorethylen mit kugeliger und Zinnbronze

34 Gewichtsprozent Polytetrafluorethylen ?* ψΙ*?&^τ Teüchenform zu einer gleichmäßig dik-

50 Gewichtsprozent Zinn-Bleibronze S₀* η _lo ^ke" ^¹"^ von 0,4 mm aufgestreut.

10% Sn, 10% Pb). '^oronze (80 * Cu, io Das Gemisch weist nachfolgende Zusammenset-

in S^ FÄef35^b;^{VOrZUßte Teil}^ngröße lag "^ Gewichtsprozent Polytetrafluoräthylen

Die Mischung wird durch Spritzen auf einen Stahl 1Λ ^GewichtsP^rozent Zinnbronze (90% Cu, iger, der eine durch Strahlen p™,^ _d„ uT:,': ™^S")·

30 Gewichtsprozent Kopolymer

100° C, dann auf 260° C erhitzt und die S_sl?h ^V^SS^ ^aufS^etra«^ene Pulvergemisch wird

anschließend bei 380° C unter DrSck LinSt αΪ *o ^ZU"^{aChSt 0}^ ^⁸⁵J ^{Q dem} Schmelzpunkt des Kopoly-

schließend wird der Verbundwerkstoff !Se neT™~ K^_u ^{vorverdichtet}' anschließend bei 380° C unter

peratur unterhalb 285° C abgekühlt J^UCk f^{esintert und a}"f Temperaturen unter 285° C

GleiSchicht zSgt eTnti hf ϊ,^ΗΛί^ϊΒ^,ΐ ?* ^{auf die} beschriebene Weise hergestellte Gleitmetallischen Träger. Dieaus⁸d_em Verbundwe LtS a₅ ^^ch{,^cht ^^e!^{st eine S}5^hr g^ Haftfestigkeit zum metalhergestellten Gleitlager weisen sThr gute GE! ^^{11 T},^raß^e^^auf· ^Die ^s dem Verbundwerkstoff schäften auf und sind wartungsfrei ^Gleitei8^en- hergestellten .Gleitlager zeigen sehr gute Gleiteigen-

⁶ schäften und sind wartungsfrei.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung selbstschmierender Gleitlagerelemsnte mit metallischem Träger und einer Laufschicht aus einem vorzugsweise Metallpulver enthaltenden Gemisch von Polytetrafluorethylen und einer thermoplastischen Verbindung als Bindemittel, dadurch gekennzeichnet, daß auf den metallischen Träger das Gemisch mit mindestens einer Verbindung aus der Gruppe von Polytrifluorchloräthylen, Polyvinylfluorid, Polyvinylidenfluorid oder insbesondere thermoplastischem Kopolymer aus Tetrafluoräthylen und Hexafluorpropylen als Bindemittel in Form eines Pulvers, einer Paste oder einer Dispersion aufgebracht und dort unter Anwendung von Druck und Temperatur gleichzeitig zusammengesintert, verdichtet und ohne Benutzung eines zusätzlichen HafrvermirHers mit dem Träger fest verbunden wird.

2. Bindemittel zur Benutzung im Verfahren nach Anspruch 1 in der Form eines Kopolymers aus Tetrafluoräthylen und Hexafluorpropylen, dadurch gekennzeichnet, daß seine Schmelztemperatur bei etwa 285° C liegt.