DD238510A3 - METHOD FOR PRODUCING A COMPOSITE BEARING MATERIAL - Google Patents
METHOD FOR PRODUCING A COMPOSITE BEARING MATERIAL Download PDFInfo
- Publication number
- DD238510A3 DD238510A3 DD25855783A DD25855783A DD238510A3 DD 238510 A3 DD238510 A3 DD 238510A3 DD 25855783 A DD25855783 A DD 25855783A DD 25855783 A DD25855783 A DD 25855783A DD 238510 A3 DD238510 A3 DD 238510A3
- Authority
- DD
- German Democratic Republic
- Prior art keywords
- bearing material
- phenolic resin
- aluminum
- lead
- mixture
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D5/00—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
- B05D5/08—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain an anti-friction or anti-adhesive surface
- B05D5/083—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain an anti-friction or anti-adhesive surface involving the use of fluoropolymers
- B05D5/086—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain an anti-friction or anti-adhesive surface involving the use of fluoropolymers having an anchoring layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
- B05D3/02—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by baking
- B05D3/0209—Multistage baking
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/02—Elements
- C08K3/08—Metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L27/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L27/02—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L27/12—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
- C08L27/18—Homopolymers or copolymers or tetrafluoroethene
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
- F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
- F16C33/20—Sliding surface consisting mainly of plastics
- F16C33/201—Composition of the plastic
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
- B05D3/12—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by mechanical means
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Lubricants (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundgleitlagermaterials aus einem Gemisch von Polytetrafluoraethylen, Blei und Phenolharz, welches auf eine metallische Unterlage unter Zwischenschaltung einer Haftvermittlungsschicht aufgetragen und unter Anwendung von wechselnden Druecken und Temperaturen zum Anhaften gebracht und verfestigt ist. Zur Erzielung eines guenstigen technologischen Ablaufes fuer ein Verbundgleitlager-Material mit besonders guten Lagereigenschaften im wartungsfreien Betrieb ist die Aufgabe gestellt, ein Verfahren aufzuzeigen, welches mit niederen Verfahrenstemperaturen durchfuehrbar ist. Erfindungsgemaess ist dies dadurch zu erreichen, dass eine Mischung aus 37 Gew.-% kristallines PTFE, 50 Gew.-% Bleipulver und 13 Gew.-% Phenolharz jeweils bestimmter Teilchengroesse auf eine mit einer Aluminiumpulver-Haftvermittlungsschicht versehenen Unterlage aufgetragen, das Phenolharz bei 85 C ueber 60 Minuten vorkondensiert wird, anschliessend die Aufschichtung bei 90 C verpresst, danach drucklos sei 145 C ausgehaertet und sodann bei 90 C nachverdichtet ist.The invention relates to a method for producing a composite sliding bearing material from a mixture of polytetrafluoroethylene, lead and phenolic resin, which is applied to a metallic substrate with the interposition of an adhesion-promoting layer and brought and solidified using alternating pressures and temperatures and solidified. To achieve a favorable technological sequence for a composite plain bearing material with particularly good storage properties in maintenance-free operation, the object is to provide a method which can be carried out at low process temperatures. According to the invention, this can be achieved by applying a mixture of 37% by weight of crystalline PTFE, 50% by weight of lead powder and 13% by weight of phenolic resin, each of a specific particle size, to a substrate provided with an aluminum powder adhesion-promoting layer, the phenolic resin at 85 ° C is precondensed for 60 minutes, then the coating is pressed at 90 C, then pressureless 145 C is cured and then at 90 C is recompressed.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundgleitlager-Materials aus einem vorzugsweise pulver- oder kömchenförmigen Gemisch von Polytetrafluoräthylen, Blei und Kunstharz, insbesondere Phenolharz, das auf eine vorbehandelte, metallische Unterlage, welche eine zusätzliche poröse Haftvermittlungsschicht aufweisen kann aufgetragen und unter Anwendung von wechselnden Drücken und Temperaturen zum Anhaften gebracht und verfestigt ist, derart, daß sich im Endzustand über die Haftvermittlungsschicht eine Gleitmaterialaufschichtung von wenigstens 0,2 mm ergibt.The invention relates to a method for producing a composite sliding bearing material from a preferably powdered or granular mixture of polytetrafluoroethylene, lead and synthetic resin, in particular phenolic resin, applied to a pretreated, metallic backing, which may comprise an additional porous bonding layer and using alternating Pressing and temperatures are brought to adhere and solidified, such that in the final state on the primer layer results in a Gleitmaterialaufschichtung of at least 0.2 mm.
Verbundgleitlager als Maschinenelemente zur Kraftübertragung von bewegten auf ruhende Maschinenteile sind in der Technik seit vielen Jahren bekannt. Sie bestehen aus mindestens zwei Werkstoffen mit unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften: einen Stützkörper oder einer Unterlage, die den Lagerwerkstoff aufnimmt und hauptsächlich die Kraftaufnahme gewährleistet, und einer Lagerwerkstoffschicht, welche die Relativbewegung des bewegten zum ruhenden Lagerbestandteil ohne Störung in allen Betriebszuständen sichert. Je nach der Lagerbeanspruchung, gegeben durch die Größe der aufzunehmenden Kräfte, der Gleitgeschwindigkeit und baulicher Besonderheiten, sind in Verbundgleitlagern verschiedene metallische und auch nichtmetallische Gleitwerkstoffe bisher verwendet worden.Composite plain bearings as machine elements for transmitting power from stationary to stationary machine parts have been known in the art for many years. They consist of at least two materials with different mechanical properties: a support body or a base that receives the bearing material and mainly ensures the power consumption, and a bearing material layer, which ensures the relative movement of the moving to the stationary bearing component without interference in all operating conditions. Depending on the bearing stress, given by the size of the male forces, the sliding speed and structural peculiarities, various metallic and non-metallic sliding materials have been used in composite plain bearings so far.
Zu den bekanntesten metallischen gehören z.B. Bleibronzen, Zinn, Kadmium u.a., während als nichtmetallische Graphite und insbesondere Kunststoffe in Form von Phenolharz oder Polyfluorolefine bekanntwurden.Among the most popular metallic include e.g. Lead bronzes, tin, cadmium and the like, while as non-metallic graphites and in particular plastics in the form of phenolic resin or polyfluoroolefins have been known.
Um die Vorteile der verschiedensten Lagerwerkstoffe ausnutzen zu können, ohne deren Nachteile in Kauf nehmen zu müssen, werden hochbelastete Gleitlager im allgemeinen mehrschichtig aufgebaut, wobei sich für wartungsfrei arbeitende Gleitlager die Beteiligung von Polytetrafluoräthylen (PTFE) als besonders zweckmäßig erweist. Solche Gleitlager und deren Herstellungsverfahren sind beispielsweise aus der DE-AS 1065182, GB 1025036 oder US 2691814 bekannt. Hiernach ist auf einem metallischen Tragkörper nach entsprechender Vorbehandlung eine poröse Bronzepulverschicht aufgesintert. Auf dieses Sintergerüst ist kristallines PTFE allein oder in Verbindung mit metallischem Blei aufgebracht, wobei diese Beschichtung unter Temperaturanwendung in die poröse Sinterbronzeschicht eingedrückt ist. Um die PTFE-Partikel einerseits mit dem Sintergerüst zu binden und andererseits die mechanischen Eigenschaften des PTFE selbst günstiger zu gestalten, ist eine Temperaturbehandlung oberhalb des Kristallschmelzpunktes von 327°C, vorzugsweise bei 350-4000C, ein als notwendig erachteter Verfahrensschritt.In order to exploit the advantages of different bearing materials, without having to accept their disadvantages, highly loaded plain bearings are generally constructed multi-layered, with the involvement of polytetrafluoroethylene (PTFE) proves to be particularly useful for maintenance-free sliding bearings. Such plain bearings and their manufacturing methods are known for example from DE-AS 1065182, GB 1025036 or US 2691814. Thereafter, a porous bronze powder layer is sintered on a metallic support body after appropriate pretreatment. On this sintered framework, crystalline PTFE is applied alone or in combination with metallic lead, this coating being pressed into the porous sintered bronze layer with application of temperature. In order to bind the PTFE particles on the one hand with the sintered framework and on the other hand to make the mechanical properties of the PTFE itself more favorable, a temperature treatment above the crystalline melting point of 327 ° C, preferably at 350-400 0 C, considered a necessary process step.
Diese bekannten Gleitlager (DU-Lager) arbeiten wartungsfrei, jedoch ist ihre Herstellung schwierig und aufwendig. So ist zur Ansinterung des Bronzepulvers oder auch anderer Metalle eine sehr hohe Temperatur von beispielsweise 4000C bis 9000C erforderlich, was entsprechenden Energieaufwand und auch besondere Maßnahmen zur Vermeidung des Tragkörperverzuges erfordert. Energetisch nachteilig ist gleichfalls, daß der komplette Gleitlagerkörper zur Umkristallisation des PTFE über eine gewisse Zeit einer Temperatur über 3270C ausgesetzt und danach zur Erhaltung des amorphen Zustandes abgeschreckt werden muß. Schließlich ist von Nachteil, daß die Dicke der über der Sinterbronze liegenden Schicht im allgemeinen weniger als 50/u,m beträgt und diese dünne Schicht im praktischen Einsatz als Gleitlagermaterial vergleichsweise rasch abgetragen ist, so daß die Last mindestens teilweise auf dem Sintergerüst aufsitzt, was jedoch den Reibwert beträchtlich erhöht. Außerdem ist es bei Laufschichten der angegebenen Dicke praktisch überhaupt nicht möglich, eine spanende Bearbeitung durchzuführen, was jedoch für mancherlei Anwendungsfälle als nachteilig anzusehen ist.These known bearings (DU bearings) are maintenance-free, but their production is difficult and expensive. Thus, for the sintering of the bronze powder or other metals, a very high temperature of, for example, 400 0 C to 900 0 C is required, which requires corresponding expenditure of energy and special measures to avoid the Tragkörperverzuges. Energetically disadvantageous is also that the entire plain bearing body for recrystallization of the PTFE over a certain time a temperature above 327 0 C exposed and then quenched to maintain the amorphous state. Finally, it is disadvantageous that the thickness of the overlying the sintered bronze layer is generally less than 50 / u, m and this thin layer is removed relatively quickly in practical use as a plain bearing material, so that the load is at least partially seated on the sinter skeleton, which However, the coefficient of friction increased considerably. In addition, it is virtually impossible for running layers of the indicated thickness to carry out a machining operation, which however is to be regarded as disadvantageous for many applications.
In der DD-PS 61393 ist ein Verfahren zur Herstellung von Lagermaterial offenbart, das die Nachteile des vorbeschriebenen Gleitlagers weitgehend beseitigt. Hierbei wird auf eine metallische Unterlage, welche vorbehandelt wurde, ein kunstharzlösendes Bindemittel auf Butylacetatbasis aufgetragen und darüber ein pulver- oder körnchenförmiges Gemisch aus PTFE, Blei und Phenolharz im Gewichtsverhältnis 30:57:13 aufgebracht und bei wechselnden Drücken und Temperaturen verfestigt.In DD-PS 61393 a method for the production of bearing material is disclosed, which substantially eliminates the disadvantages of the above-described sliding bearing. Here, a Kunstharzlösendes butyl acetate-based binder is applied to a metallic substrate, which has been pretreated, and applied over a powdered or granular mixture of PTFE, lead and phenolic resin in a weight ratio of 30:57:13 and solidified at varying pressures and temperatures.
Obwohl dieses Verfahren ohne ein Sintergerüst auskommt und somit die hohen Temperaturen für den Sinterprozeß vermeidet und infolge einer stärkeren Laufschicht auch eine spanende Nachbearbeitung erfolgen kann, ist dennoch eine Erwärmung des Lagermaterials auf über 327"C erforderlich, um das in dem Gemisch enthaltene kristalline PTFE in einem amorphen Zustand zu überführen sowie diesen Zustand durch Abschreckmaßnahmen zu erhalten.Although this method does not require a sintering framework and thus avoids the high temperatures for the sintering process and can also be machined as a result of a thicker running layer, it is still necessary to heat the bearing material above 327 ° C. in order to obtain the crystalline PTFE contained in the mixture To convert an amorphous state and to obtain this state by quenching measures.
Das Ziel der Erfindung besteht darin, unter Vereinfachung des technologischen Ablaufes ein Gleitlagermaterial mit besonders guten Lagereigenschaften ausschließlich bei wartungsfreiem Betrieb zu erreichen.The aim of the invention is to achieve simplification of the technological process, a plain bearing material with particularly good storage properties exclusively for maintenance-free operation.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundgleitlagermaterials aufzuzeigen, welches mit niederen Verfahrenstemperaturen, etwa unter 18O0C, durchführbar ist. Dabei soll die aus PTFE, Blei und Phenolharz aufgebaute Laufschicht eine besonders große Haftfestigkeit zur metallischen Unterlage aufweisen. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daßThe invention has for its object to provide a method for producing a composite sliding bearing material, which is feasible with lower process temperatures, such as below 18O 0 C, feasible. The built-up of PTFE, lead and phenolic resin running layer should have a particularly high adhesion to the metallic substrate. According to the invention, this object is achieved in that
— die Unterlage mit einem Phenolformaldehyd-Kondensationsprodukt mit einem Trockenanteil von 0,4-0,5g pro dm2 benetzt, Aluminiumpulver in einer Schichtdicke zwischen 200-300μτη aufgebracht und nicht gebundene Aluminiumteilchen in an sich bekannter Weise entfernt, die Aluminiumschicht angewalzt sowie das folgende Phenolformaldehyd-Kondensationsprodukt zur Bildung der Haftvermittlungsschicht ausgehärtet wird;- The pad wetted with a phenol-formaldehyde condensation product with a dry content of 0.4-0.5g per dm 2 , applied aluminum powder in a layer thickness between 200-300μτη and removed unbound aluminum particles in a conventional manner, the rolled aluminum layer and the following Phenol-formaldehyde condensation product is cured to form the primer layer;
— auf die Haftvermittlungsschicht Gleitlagermaterial, bestehend aus einer Mischung von 37Gew.-% kristallinem PTFE, 50Gew.-% Bleipulver und 13Gew.-% Phenolharz, aufgebracht und bei einer Temperatur von 850C und einer Zeit von 60 Minuten vorkondensiert wird;- Applied to the primer layer slide bearing material consisting of a mixture of 37Gew .-% crystalline PTFE, 50 wt .-% lead powder and 13 wt .-% phenolic resin, and precondensed at a temperature of 85 0 C and a time of 60 minutes;
— folgend bei etwa 900C und einem Druck von 20—40 MPa verdichtet und ausgehärtet wird;- Subsequently, at about 90 0 C and a pressure of 20-40 MPa compacted and cured;
— danach eine drucklose Wärmebehandlung für die Dauer von 25 Minuten bei etwa 145°C erfolgt und abschließend bei einer Temperatur von 900C und einem Druck von 20-40MPa das Gleitlagermaterial nachverdichtet wird.- Thereafter, a pressureless heat treatment for 25 minutes at about 145 ° C is carried out and finally at a temperature of 90 0 C and a pressure of 20-40 MPa the plain bearing material is recompressed.
Für eine gute Bindung der metallischen und nichtmetallischen Bestandteile in der Gleitwerkstoffmischung untereinander und gegen die Unterlage ist es vorteilhaft, wenn die Teilchengröße bei Aluminiumpulver 10-20/xm, bei PTFE unter 600/am, bei Bleipulver unter 80μ,ιτι und bei Phenolharz unter 100/xm beträgt. Weiterhin wird eine besonders große Haftfestigkeit des Gleitlagermaterials auf der metallischen Unterlage durch die Haftvermittlungsschicht erreicht. Das Gleitlagermaterial kann anstelle in Pulverform auch pastös auf die Haftvermittlungsschicht aufgetragen sein. Dazu wird das Phenolharz in einer geeigneten Verdünnung beispielsweise in Spiritus gelöst, mit den anderen Bestandteilen vermischt und aufgestreut oder aufgerakelt. Die Flüssigkeitsbearbeitung hat den Vorteil der Staubbindung bei der Verarbeitung und einer Feinauflösung des Phenolharzes. Vor der Weiterverarbeitung ist jedoch dabei eine Abdunstung der Aufschichtung bei Raum-oder einer erhöhten Temperatur über eine gewisse Zeit erforderlich.For a good bonding of the metallic and non-metallic components in the Gleitwerkstoffmischung with each other and against the substrate, it is advantageous if the particle size of aluminum powder 10-20 / xm, with PTFE below 600 / am, with lead powder under 80μ, ιτι and with phenolic resin below 100 / xm is. Furthermore, a particularly high adhesive strength of the sliding bearing material is achieved on the metallic substrate by the bonding layer. The plain bearing material may also be pasty applied to the adhesion promoting layer instead of in powder form. For this purpose, the phenolic resin is dissolved in a suitable dilution, for example in spirit, mixed with the other ingredients and sprinkled or scrape. The liquid processing has the advantage of dust binding during processing and a fine dissolution of the phenolic resin. Before further processing, however, it is necessary to evaporate the coating at room or an elevated temperature for a certain time.
Das Vor- bzw. Nachverdichten des Gleitlagermaterials erfolgt durch Druckeinwirkung über 25 Sekunden. Durch die Erfindung werden die bekannten guten Laufeigenschaften von wartungsfreien Gleitlagern mit PTFE und metallischen Zusätzen im vollen Umfang erhalten. Es können aber durch Anwendung des Herstellungsverfahrens nach der Erfindung die bisher angewendete Wärmenachbehandlung und Abschreckung der Gleitlagerkörper entfallen. Die Erfindung bietet den überraschenden Vorteil, daß der Wegfall der üblicherweise als notwendig angesehenen Wärmebehandlung des PTFE über den Kristallisationsschmelzpunkt hinaus zur Umwandlung des Gefüges von kristallin in amorph sich als so positiv erweist, daß in Verbindung mit den angegebenen Verfahrensschritten bei Beteiligung von Phenolharz eine höhere Laufleistung erreicht wird und daß die Bindung der Laufschicht auf der Unterlage trotz der ausbleibenden hohen Temperaturbehandlung außerordentlich gut ist. Eine sogenannte reversible Umformung des PTFE führt zwar zu einer mechanischen Verfestigung desselben, die für Gleitlagerwerkstoffe anderer Herstellungsart mit hoher PTFE-Beteiligung notwendig ist und auch angewendet wird, bei der beschriebenen Verfahrensweise der Herstellung von Verbundgleitlagermaterial kann jedoch mit Vorteil hierauf verzichtet werden. Unter wartungsfreien Bedingungen kann dennoch ohne Einschränkung eine wesentlich höhere Lebensdauer erzielt werden, wobei die homogene Zusammensetzung der Laufschicht in voller Dicke als Trockenschmierstoff wirkt. Der höhere Gebrauchswert des nach der Erfindung hergestellten Verbundgleitlagermaterials resultiert auch daraus, daß die geringe thermische Belastung im Herstellungsprozeß sowohl eine thermische Schädigung des Phenolharzes gänzlich ausschließt als auch den Einsatz bestimmter Materialien für die Haftvermittlungsschicht, wie z. B. Aluminium, wegen der verminderten Oxidation vorteilhafter gestaltet. Zugleich hat sich Aluminiumpulver bei der angegebenen Technologie sehr gut bewährt, da dieses im Gegensatz zu Bronze wesentlich koaleszenter ist.The pre-compression or re-compression of the plain bearing material takes place by applying pressure for 25 seconds. By the invention, the well-known good running properties of maintenance-free plain bearings with PTFE and metallic additives are obtained in full. However, by applying the manufacturing method according to the invention, the heat post-treatment and quenching of the plain bearing body used hitherto can be dispensed with. The invention offers the surprising advantage that the omission of the heat treatment of the PTFE, which is usually regarded as necessary, beyond the crystallization melting point for the transformation of the structure from crystalline to amorphous, turns out to be so positive that in connection with the stated process steps involving phenolic resin a higher mileage is achieved and that the binding of the overlay on the pad is extremely good despite the lack of high temperature treatment. Although a so-called reversible deformation of the PTFE leads to a mechanical solidification of the same, which is necessary for sliding bearing materials of other production with high PTFE participation and is also applied, in the described procedure of producing composite plain bearing material can be dispensed with advantage. Nevertheless, under maintenance-free conditions, a substantially longer service life can be achieved without restriction, with the homogeneous composition of the overlay acting as a full-thickness dry lubricant. The higher utility value of the composite sliding bearing material produced according to the invention also results from the fact that the low thermal stress in the manufacturing process completely excludes both thermal damage to the phenolic resin and the use of certain materials for the primer layer, such. As aluminum, designed more advantageous because of the reduced oxidation. At the same time, aluminum powder has proven to be very effective in the given technology since, in contrast to bronze, it is substantially more coalescent.
Ein weiterer Vorteil bei der Verfahrensdurchführung nach der Erfindung ist gleichfalls die drucklose thermische Aushärtung des Phenolharzanteiles in der Gleitlagermischung, diefür die Verarbeitung von Phenolharzen der verwendeten Art nicht üblich ist, in Verbindung mit den anderen Verfahrensschritten hierbei aber die besonderen Vorteile bringt.Another advantage of the process according to the invention is also the pressureless thermal curing of the Phenolharzanteiles in the plain bearing mixture, which is not common for the processing of phenolic resins of the type used, but brings in conjunction with the other process steps this particular advantages.
Die Erfindung ist in vielfältiger Weise ausgestaltbar und ist im folgenden anhand zweier Beispiele mit weiteren Einzelheiten erläutert.The invention can be configured in many ways and is explained below with reference to two examples with further details.
Ein 1,5mm dickes Stahlblech wird in einer Beize entfettet und danach die Oberfläche einseitig durch Anschleifen aufgerauht. Diese vorbehandelte Stahlblechoberfläche wird mit einem Bindemittel in Form eines Phenolformaldehyd-Kondensationsproduktes mit einem Trockenanteil von 0,4 bis 0,5g/dm2 benetzt. Ein solches Bindemittel ist beispielsweise unter der Handelsbezeichnung „Plastatherm 2355" bekannt. Auf diese klebende Bindemittel wird sodann ein Aluminiumpulver in einer Stärke von 200 bis300/nm bei einer bevorzugten Teilchengröße von 10 bis 20^m in einer geeigneten Einrichtung aufgestreut und unter leichtem Druck angewalzt. Nichtgebundene Aluminiumpulverteilchen werden durch Kippen des Stahlbleches entfernt. Durch anschließende Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 1450C über 30 Minuten wird das Bindemittel ausgehärtet. Hierbei nichtgebundene Aluminiumpulverteilchen werden abgebürstet, so daß insgesamt ein poröses Gefüge mit etwa 35% bis 40% Hohlräumen entsteht. Auf diese der Haftvermittlung dienenden Schicht wird eine trockene, homogene Gleitwerkstoffmischung aufgebracht, die sich aus 37Gew.-% kristallinen PTFE, 50Gew.-% Bleipulver und 13Gew.-% Phenolharz zusammensetzt, welche vorher intensiv vermischt wu rden.DieTeilchengrößen der eingesetzten Werkstoffe sind bei PTFE unter 600^m, bei Bleipulver unter 80/xm und bei Phenolharz unter 100^m. In einer Streuvorrichtung oder Rakeleinrichtung wird die Aufschichtung von etwa 2,5 mm vorgenommen. Danach erfolgt in einem Ofen eine Wärmebehandlung des beschichteten Stahlbleches bei 850C über 60 Minuten, um eine Vorkondensation des Phenolharzes zu erreichen. Sodann wird die aufgebrachte Gleitwerkstoffmischung gegen die Aluminiumpulverschicht und der Stahlunterlage bei einer Werkzeugtemperatur von etwa 90°C und einem Druck von 20 bis 40 MPa über 25 Sekunden verdichtet. Anstelle einer Presse zur Verdichtung kann auch ein Kalender mit beheizten Walzen treten, deren Walzendurchmesser über 0,3 m betragen sollte. Nach der Verdichtung wird bei einer Wärmebehandlung von 145°C über 25 Minuten im drucklosen Zustand eine Aushärtung des Phenolharzes in der Gleitwerkstoffmischung erreicht. Anschließend wird die ausgehärtete Laufschicht bei einer Temperatur von 90°C und einer Druckeinwirkung von 20 bis 40 MPa über 25 Sekunden nachverdichtet. Hiernach läßt sich die Oberfläche der aufgetragenen PTFE-Blei-Phenolharzmischung auf gleichmäßige Dicke abfräsen, so daß beispielsweise die Gesamtdicke des Gleitlagermaterials 2mm beträgt.A 1.5mm thick steel sheet is degreased in a stain and then the surface roughened by grinding on one side. This pretreated steel sheet surface is wetted with a binder in the form of a phenol-formaldehyde condensation product at a dry content of 0.4 to 0.5 g / dm 2 . Such a binder is known, for example, under the trade name "Plastatherm 2355." Onto these adhesive binders is then sprinkled an aluminum powder having a thickness of 200 to 300 / nm at a preferred particle size of 10 to 20 microns in a suitable device and rolled under light pressure Non-bonded aluminum powder particles are removed by tilting the steel sheet, followed by heat treatment at a temperature of 145 ° C. for 30 minutes to cure the binder, whereby unbonded aluminum powder particles are brushed off to give a total porous structure of about 35% to 40% voids. A dry, homogeneous sliding material mixture consisting of 37% by weight of crystalline PTFE, 50% by weight of lead powder and 13% by weight of phenolic resin, which previously had been intensively mixed, is applied to this adhesion-promoting layer. The particle sizes of the materials used are for PTFE below 600 ^ m, for lead powder below 80 / xm and for phenolic resin below 100 ^ m. In a spreader or doctor device, the coating of about 2.5 mm is made. Thereafter, in a furnace, a heat treatment of the coated steel sheet at 85 0 C for 60 minutes to achieve a precondensation of the phenolic resin. Then, the applied sliding material mixture is compacted against the aluminum powder layer and the steel backing at a mold temperature of about 90 ° C and a pressure of 20 to 40 MPa for 25 seconds. Instead of a press for compaction can also occur a calendar with heated rollers whose roll diameter should be about 0.3 m. After compaction, a curing of the phenolic resin in the sliding material mixture is achieved in a heat treatment of 145 ° C for 25 minutes in the pressureless state. Subsequently, the cured overlay is densified at a temperature of 90 ° C and a pressure of 20 to 40 MPa for 25 seconds. Thereafter, the surface of the applied PTFE-lead-phenolic resin mixture can be cut to a uniform thickness, so that, for example, the total thickness of the sliding bearing material is 2 mm.
Das in Flächenform vorliegende Verbundgleitlagermaterial kann sowohl als Bahn verwendet als auch zu gewünschten Formaten getrennt und zu Gleitlagerbuchsen gerundet oder beispielsweise zu Anlaufscheiben ausgestanzt werden.The present in surface form composite plain bearing material can be used both as a web and also separated into desired formats and rounded to plain bearing bushes or punched out, for example, to thrust washers.
Ein 0,5mm dickes Stahlblech wird wie im Beispiel 1 vorbehandelt und nach angegebener Technologie mit einer Aluminiumpulverschicht versehen. Sodann wird das Phenolharz der betrachteten Gleitlagerlaufschicht in einem geeigneten Mittel, beispielsweise in Spiritus, gelöst. Dieser Lösung sind die beiden übrigen Bestandteile, PTFE und Bleipulver, in den angegebenen prozentualen Anteilen sowie gegebenenfalls weiteres Lösungsmittel unter kräftigem Rühren zugegeben, so daß eine breiartige, pastöse Masse gebildet wird. Diese ist mittels einer Rakeleinrichtung in einer Stärke von etwa 1,5 mm auf die Haftvermittlungsschicht aufgetragen. Vor der Weiterverarbeitung ist zunächst das Lösemittel in Abhängigkeit von der Auftragsstärke und der Umgebungstemperatur mehrere Stunden abzudunsten, beispielsweise 5 bis 20 Stunden bei Raumtemperatur. Danach folgen die weiteren Verfahrensschritte der Vorkondensation, Verdichtung, Aushärtung und Nachverdichtung wie im Beispiel 1 angegeben. Eine spanende Nachbearbeitung erfolgt ebenfalls, so daß ein Verbundgleitlagermaterial von beispielsweise 1 mm Gesamtdicke herstellbar ist. Das Verbundgleitlagermaterial gemäß der Erfindung zeichnet sich durch besonders vorteilhafte Laufeigenschaften im wartungsfreien Betrieb aus. So wurden bei Laufversuchen mit Verbundgleitlagermaterial nach der Erfindung und nach bekannten Verfahren hergestellten Gleitlagern (DU-Lager) wesentlich höhere Laufzeiten erreicht. Bei einer Umfangsgeschwindigkeit von 2,4 m/s eines Zapfens gegen eine Anlaufscheibe sowie einer spezifischen Flächenlast von 0,5MPa konnten bis zu einem Abrieb von 124μ,ηη beispielsweise 1500 bis 2500 Laufstunden gemessen werden, während unter den gleichen Bedingungen bei dem bekannten Lager etwa 250 bis 400 Stunden ermittelt wurden.A 0.5 mm thick steel sheet is pretreated as in Example 1 and provided according to specified technology with an aluminum powder layer. Then, the phenolic resin of the considered Gleitlauflaufschicht in a suitable means, such as alcohol, dissolved. To this solution are added the two remaining constituents, PTFE and lead powder, in the specified percentages and, if appropriate, further solvent with vigorous stirring, so that a pasty, pasty mass is formed. This is applied by means of a doctor device in a thickness of about 1.5 mm on the adhesive layer. Before further processing, the solvent must first be flashed off for several hours, depending on the application thickness and the ambient temperature, for example at room temperature for 5 to 20 hours. This is followed by the further process steps of precondensation, densification, curing and re-compaction as indicated in Example 1. A subsequent machining also takes place, so that a composite sliding bearing material of, for example, 1 mm total thickness can be produced. The composite sliding bearing material according to the invention is distinguished by particularly advantageous running properties during maintenance-free operation. Thus, in running tests with composite sliding bearing material according to the invention and slide bearings produced by known methods (DU bearings), substantially longer running times were achieved. At a peripheral speed of 2.4 m / s of a pin against a thrust washer and a specific surface load of 0.5 MPa could be measured up to an abrasion of 124μ, ηη, for example, 1500 to 2500 running hours, while under the same conditions in the known camp about 250 to 400 hours were determined.
Claims (3)
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD25855783A DD238510A3 (en) | 1983-12-23 | 1983-12-23 | METHOD FOR PRODUCING A COMPOSITE BEARING MATERIAL |
| DE19843444936 DE3444936C2 (en) | 1983-12-23 | 1984-12-08 | Process for the production of a composite plain bearing material |
| GB08432149A GB2153258B (en) | 1983-12-23 | 1984-12-20 | Process for the production of a composite friction bearing material |
| CH616684A CH666225A5 (en) | 1983-12-23 | 1984-12-21 | METHOD FOR PRODUCING A COMPOSITE SLIDING BEARING MATERIAL. |
| JP27271384A JPS60231732A (en) | 1983-12-23 | 1984-12-24 | Manufacture of laminate sliding bearing material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD25855783A DD238510A3 (en) | 1983-12-23 | 1983-12-23 | METHOD FOR PRODUCING A COMPOSITE BEARING MATERIAL |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DD238510A3 true DD238510A3 (en) | 1986-08-27 |
Family
ID=5553453
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DD25855783A DD238510A3 (en) | 1983-12-23 | 1983-12-23 | METHOD FOR PRODUCING A COMPOSITE BEARING MATERIAL |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60231732A (en) |
| CH (1) | CH666225A5 (en) |
| DD (1) | DD238510A3 (en) |
| DE (1) | DE3444936C2 (en) |
| GB (1) | GB2153258B (en) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2227688B (en) * | 1988-12-17 | 1993-08-18 | Harold Birkett | Improved method for applying protective covering to surfaces |
| DE3842673A1 (en) * | 1988-12-19 | 1990-06-21 | Atilla Dipl Chem Dr Ing Akyol | Process for producing wear-resistant coats |
| US5913765A (en) * | 1995-03-02 | 1999-06-22 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | System and method for embossing a pattern on a consumer paper product |
| DE19510054A1 (en) * | 1995-03-20 | 1996-09-26 | Teves Gmbh Alfred | Process for smoothing sliding surfaces on machine components |
| GB2407579B (en) * | 2002-09-24 | 2006-01-11 | Daido Metal Co | Sliding composition and sliding member |
| JP2004115577A (en) * | 2002-09-24 | 2004-04-15 | Daido Metal Co Ltd | Sliding composition and sliding member |
| KR101565425B1 (en) * | 2010-09-28 | 2015-11-03 | 생-고뱅 퍼포먼스 플라스틱스 코포레이션 | Cast fluoropolymer film for bushings |
| CN112240288A (en) * | 2020-11-02 | 2021-01-19 | 上海亦又新能源科技有限公司 | High-wear-resistance plunger pump crankshaft and long-service-life high-pressure plunger pump |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DD61393A (en) * | ||||
| DE1065182B (en) * | 1959-09-10 | The Glacier Metal Company Limited, Alperton, Wembley, Middlesex (Großbritannien) | Storage material and process for its manufacture | |
| US2691814A (en) * | 1952-11-24 | 1954-10-19 | Glacier Co Ltd | Polytetrafluorethylene impregnated bearings |
| GB1025036A (en) * | 1964-07-21 | 1966-04-06 | Wtz Feikeramischen Ind | Process for the production of bearing materials |
-
1983
- 1983-12-23 DD DD25855783A patent/DD238510A3/en not_active IP Right Cessation
-
1984
- 1984-12-08 DE DE19843444936 patent/DE3444936C2/en not_active Expired
- 1984-12-20 GB GB08432149A patent/GB2153258B/en not_active Expired
- 1984-12-21 CH CH616684A patent/CH666225A5/en not_active IP Right Cessation
- 1984-12-24 JP JP27271384A patent/JPS60231732A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2153258B (en) | 1987-04-15 |
| CH666225A5 (en) | 1988-07-15 |
| GB2153258A (en) | 1985-08-21 |
| GB8432149D0 (en) | 1985-01-30 |
| DE3444936A1 (en) | 1985-07-11 |
| JPS60231732A (en) | 1985-11-18 |
| JPS6250499B2 (en) | 1987-10-26 |
| DE3444936C2 (en) | 1986-12-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69804307T2 (en) | MANUFACTURE OF SLIDE BEARINGS | |
| EP1959152B1 (en) | Friction covering | |
| EP1432921B1 (en) | Method for producing a metal base material provided with a sliding layer, and the use thereof | |
| EP2563590B1 (en) | Sliding bearing composite material and sliding bearing produced therefrom | |
| DE10014418C5 (en) | Process for the production of a fiber-reinforced structural component and brake disk manufactured therefrom | |
| WO2006092126A1 (en) | Object comprising a friction-reducing coating, and method for the production of a coating | |
| DE2206400A1 (en) | COMPOSITE MATERIAL, PARTICULARLY FOR FRICTION AND SLIDING ELEMENTS WITH A METALLIC SUPPORTING BODY AND A FRICTION OR SLIDING LAYER MADE OF THERMALLY HIGHLY RESILIENT PLASTICS, AS WELL AS PROCESSES FOR THE MANUFACTURE OF SUCH COMPOSITE MATERIALS | |
| EP2399042B1 (en) | Method for producing a brake lining, brake lining | |
| DE2818184A1 (en) | Low friction laminate material for bushings - contg. polyimide, PTFE and metallic or polymeric additives increasing wear-and dent-resistance | |
| DD238510A3 (en) | METHOD FOR PRODUCING A COMPOSITE BEARING MATERIAL | |
| DE1575674A1 (en) | Anti-friction bearings | |
| DE1458351C3 (en) | Use and method for the production of a sintered material from metallic and oxidic components for surfaces subject to friction | |
| DE3703964A1 (en) | Slide-bearing layered material or slide-bearing element and process for the production thereof | |
| EP1530689B1 (en) | Friction layer running in a medium | |
| AT398118B (en) | ELASTIC METAL FRICTION COVER AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF | |
| DE3444938C2 (en) | Process for producing an adhesive base layer for composite plain bearings | |
| EP1074758B1 (en) | Method of manufacturing friction elements especially for wet friction plates | |
| EP3443238B1 (en) | Sliding bearing plate | |
| DE1026068B (en) | Process for producing a molded polyamide body | |
| EP1872937A1 (en) | Friction bearing composite material | |
| DE4119513C2 (en) | Layer material for the production of plain bearing elements and method for producing such a layer material | |
| DE2949040A1 (en) | Friction or bearing layer applied to bore of substrates - esp. where metal bush is lined by centrifugal force and heat with powdered mixts. of metals and/or polymers | |
| DE1155253B (en) | Process for the production of a sliding or friction material | |
| EP0719956A1 (en) | Method for the production of layered materials and materials thus obtained | |
| DE1729092A1 (en) | Process for the production of stock material |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ENJ | Ceased due to non-payment of renewal fee |