DE1966882A1

DE1966882A1 - Verfahren zur herstellung selbstschmierender gleitlagerelemente

Info

Publication number: DE1966882A1
Application number: DE19691966882
Authority: DE
Inventors: Erich Dipl Chem Dr Phil Hodes
Original assignee: GLYCO METALL WERKE; Glyco Metall Werke Daelen und Loos GmbH
Current assignee: GLYCO METALL WERKE; Glyco Metall Werke Daelen und Loos GmbH
Priority date: 1969-06-26
Filing date: 1969-06-26
Publication date: 1975-01-09

Description

1966882 PATENTANWALT DIPL.-PHYS. HEINRICH SEIDS 62 Wiesbaden_TBierstadt · Bierstadter Höhe 15 · Postfach 12068 · Telefon (0 6121) 565382 Postscheck Frankfurt/Main 181008 · Bank Deutsche Bank 3956372 · Nass. Sparkasse 108003065

P 19 66 882.7 Wiesbaden, den 3. September 1974

G 325 gr/rd

Glyco-Metall-Werke Daelen & Loos GmbH

Wiesbaden-Schierstein

Ausscheidung aus P 19 32 343.4-12

Verfahren zur Herstellung selbstschmierender Gleitlagerelemente

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

Im deutschen Patent 1 926 586 werden bereits Lagerbauteile mit Eigenschmierwirkung aus einer Mosaikstruktur aufweisenden Verbundstoffe vorgeschlagen, bei denen der Verbundstoff ein sich in Art einer flexiblen Kittmasse aus Elastomren und

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thermoplastisehen oder hitzehärtbaren 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 DT-AS 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 Metallgerüst 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.

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Aus US-PS 3 342 667 ist es bekannt, die Laufschient 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 Matallteilchen einhüllen. Diese bekannte Laufschicht hat aber keine guten Laufeigenschaften. Deshalb soll auch bei diesen bekannten Lagern die Laufschicht porös gehalten und mit flüssigem Schmiermittel gefüllt werden.

Schliesslich ist es bekannt,· Gleitlager mit einr mit Metallpulver, insbesondere Bronzepulver, gefüllten Tetrafluoräthylen-Laufschicht in der V/eise herzustellen, dass zunächst ein Gemisch von Polytetrafluoräthylenpulver und Metallpulver zu einem Block zusammengesintert wird, und dass dann von diesem Block Folien geschnitten und auf den Stützkörper des Lagers befestigt werden (FR-PS 1 303 584). Die Praxis hat dabei ergeben, dass eine ausreichend feste Haftung der geschnittenen Folien auf dem Stützkörper in Wirklichkeit nur erreicht wird, wenn noch ein Haf^fiSttler, beispielsweise in Form einer Folie aus Kopolymer von Tetrafluoräthylen und Hexafluorpropylen, benutzt wird. Trotzdem ist aber die Herstellungsweise dieser bekannten Lager besonders aufwendig, da neben dem besonderen Herstellungsgang der mit

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Metallpulver gefüllten Folien aus Polytetrafluorethylen auch das Verbinden dieser Folien mit dem Stützkörper nach wie vor erhebliche Schwierigkeiten bereitet. Dem gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Herstellungsweise für Gleitlager zu schaffen, die verhältnismässig einfach und billig ist, und trotzdem zu Gleitlagerelementen 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 ein Gemisch von Polytetrafluoräthylenteilchen, ggf. Metallteilchen vorzugsweise etwa gleicher Korngrösse wie die Polytetrafluoräthylenteilchen und thermoplastischen Kunststoffteilchen mindestens einer Verbindung aus der Gruppe von Polytrifluorchloräthylen, Polyvinylfluorid oder Polyvinylidenfluorid, insbesondere Teilchen eines thermoplastischen Copolymers aus Tetrafluoräthylen und Hexafluorpropylen zunächst zu einer Folie zusammengesindert und nach Auflegen dieser Folie auf den Lagerrücken unter Anwendung von Druck und Temperatur zur Lagerlaufschicht verdichtet und fest mit dem Lagerrücken verbunden wird.

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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.

Zwei Ausführungsbeispiele zur Durchführung des Verfahrens gemäss der Erfindung werden im folgenden im einzelnen erläutert.

Beispiel 1:

Zu einer 60 Gew.% Feststoff enthaltenden wässerigen Dispersion eines Copolymers aus Tetrafluoräthylen und Hexafluorpropylen, dessen Schmelzpunkt bei 285° C liegt, werden Polytetrafluoräthylen mit länglicher und Zinn-Bleibronze mit spratziger Teilchenform unter Verwendung eines Dispersionsmittels so zugemischt, dass ein Gemisch folgender Zusammensetzung entsteht:

16 Gew.% eines Copolymers aus Tetrafluoräthylen und

• Hexafluorpropylen 34 Gew.% Polytetrafluoräthylen
50 Gew.γό Zinn-Bleibronze (80$ό Cu, 10% Sn, Λ0% Pb).

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Die in obigem Fall bevorzugte Teilchengrösse lag in allen Fällen bei 35 Mi

Dieses Gemisch, wird zu einer Folie mit einer Dicke von etwa 0,4 mm zusamrnengesindert, und diese Folie wird auf einen Stahlträger aufgelegt, der eine durch Strahlen erzeugte Rauhigkeit von 30 ax aufweist und sorgfältig entfettet ist. Das so beschichtete Stahlblech wird zunächst auf 100°C, dann auf 260°C erhitzt und die Gleitschicht anschliessend bei 380⁰C unter Druck gesintert. Abschliessend wird der Verbundwerkstoff auf eine Temperatur unterhalb 28f>°C abgekühlt.

Die auf diese beschriebe Weise aufgetragene Gleitschicht zeigt eine sehr gute Haftfestigkeit zum metallischen Träger. Die aus dem Verbundwerkstoff hergestellten Gleitlager weisen sehr gute Gleiteigenschaften auf und sind wartungsfrei.

Beispiel 2:

Auf einen durch Straheln aufgerauhten und entfetteten metallischen Träger, im vorliegenden Fall Stahl, mit einer Rauhigkeit von etwa 3Ou, wird eine Folie von 0,4 mm Dicke aufgebracht, die aus einem pulverförmigen Gemisch eines Copolymers aus Tetrafluoräthylen und Hexafluorpropylen mit kugeliger

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sowie Polytetrafluoräthylen mit kugeliger und Zinnbronze mit spratziger Teilchenform zusammengesindert worden ist.

Das Gemisch weist nachfolgende· Zusammensetzung auf:

30 Gev.% Polytetrafluoräthylen 40 Gew.# Zinnbronze (90% Cu, 10J& Sn) 30 Gew.% Copolymer

Die im vorliegenden Fall bevorzugte Teilchengrösse lag in allen Fällen bei 35 yu.

Die Folie wird bei 380⁰C unter Druck auf dem Stahlträger befestigt und das Verbundmaterial wird auf Temperaturen unter 285°C abgekühlt.

Die auf die beschriebene Weise hergestellte Gleitschicht weist eine sehr gute Haftfestigkeit zum metallischen Träger auf. Die aus dem Verbundwerkstoff hergestellten Gleitlager zeigen sehr gute Gleiteigenschaften und sind wartungsfrei.

-Patentansprüche-

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Claims

Dipl.-Phys. Heinrich Seids · Patentanwalt · 62 Wiesbaden-Bierstadt · Bierst. Höhe 15 · Postf. 120 68 · & (0 6121) 56 53 P atentansprüche

1) Verfahren zur Herstellung selbstschmierender Gleitlagerelemente mit metallischem Träger und einer Laufschicht aus einem vorzugsweise Metallpulver enthaltendem Gemisch von Polytetrafluorethylen und einer thermoplastischen Verbindung als Bindemittel, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gemisch von Polytetrafluoräthylenteilchen, ggf. Metallteilchen vorzugsweise etwa gleicher Korngrösse wie die Polytetrafluoräthylenteilchen und thermaplastischen Kunststoffteilchen mindestens eira? Verbindung aus der Gruppe von Polytrifluorchloräthylen, Polyvinylfluorid oder Polyvinylidenfluorid, insbesondere Teilchen eines thermoplastischen Copolymers aus Tetrafluoräthylen und Hexafluorpropylen zunächst zu einer Folie zusammengesintert und nach Auflegen dieser Folie auf den Lagerrücken unter Anwendung von Druck und Temperatur zur Lagerlaufschicht verdichtet und fest mit dem Lagerrücken verbunden wird.

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

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