CH496813A - Verfahren zur Herstellung von Gleitlack-Überzügen und Mittel zur Ausführung dieses Verfahrens - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren zur Herstellung von   Gleitlack-Überzügen    und Mittel zur Ausführung dieses Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung dimensionsgetreuer, mechanisch stabiler Überzüge von hoher Haftfestigkeit aus Gleitlacken mit einem Gehalt an Trockenschmiermitteln, sowie ein Mittel zur Durchführung des Verfahrens.



   Bei den verschiedensten Apparatekonstruktionen lassen sich im Betrieb oftmals höhere Innentemperaturen, beispielsweise von mehr als 600C, nicht immer vermeiden. Hierdurch wird der Einsatz von flüssigen Schmiermitteln, speziell von Ölen, in der Praxis sehr erschwert, wenn nicht gar unmöglich gemacht, da diese nach kurzer Zeit infolge ihrer thermischen Instabilität irreversible Veränderungen erleiden, die zu einem Nachlassen bzw.



  einem Versagen der Schmierwirkung führen.



   Es werden daher in zunehmendem Masse ölfreie Trockenschmiermittel verwendet. Als solche sind u.a.



  schon Graphit,   MoS2,    MoSe2,   WAS.2,      Wie,,    NbS2,   NbSe..,      TaS,,    TaSe2,   Titer,      VSeo,      CaE    oder auch Bornitrid und Polytetrafluoräthylen (z.B. das im Handel unter der Bezeichnung  Teflon  erhältliche Produkt) vorgeschlagen worden. Als besonders guter Festschmierstoff ist Molybdändisulfid-Pulver bekannt, das als   Hochleistungsschmier-    stoff für Maschinen, Motoren und Geräte zur Verminderung von Reibung und Verschleiss unter starken Beanspruchungen sowie bei hohen Temperaturen in verschiedenen Zubereitungen (z.B. unter der Bezeichnung  Mo   lykote     auf dem Markte ist.



   Es ist bekannt, dass man für Trockenschmierzwecke Molybdändisulfid-Pulver beispielsweise in einem Klarlack suspendieren und mittels einer der bekannten Lackapplikations-Techniken, wie z.B. durch Streichen, Aufspritzen oder Eintauchen als Film auf die zu schmierenden Oberflächen auftragen kann. Für die Herstellung derartiger Filme eignen sich Suspensionen von Molybdändisulfid, in denen als Festkörper beispielsweise 10 bis 60 Gew.-% Molybdändisulfid-Pulver und 90 bis 40 Gew. % Lackharz enthalten sind.



   Neben diesen konventionellen Verfahren zum Auftragen eines Gleitlack-Filmes ist ferner noch die Applikation von Lacken mit Hilfe des Elektrophorese-Verfahrens bekannt. Hierfür werden spezielle Lacktypen, welche wasserlöslich oder zum mindesten in Wasser dispergierbar sein müssen, verwendet. Die bisher auf dem Markt befindlichen Elektrophorese-Lacke enthalten jedoch lediglich Buntpigmente bzw. Rostschutzpigmente.



  Es ist weiterhin bereits bekannt, auch feinstes Polytetrafluoräthylen-Pulver elektrophoretisch auf Metallteile aufzutragen, wobei dieses Pulver jedoch nicht als Lacksuspension, sondern vielmehr in einer wässerigen Lösung in Gegenwart anderer Stoffe vorliegt.



   Beim Auftragen eines Gleitlack-Films mit Hilfe konventioneller Methoden ist es bisher nicht möglich gewesen, eine gleichmässige Schichtdicke des Gleitlack-Films zu erreichen. Besonders bei der Beschichtung von Innenkanten werden bei den üblichen Applikationsverfahren für die Gleitfilm-Schicht beispielsweise keine scharfen Innenwinkel an der äusseren Oberfläche des Gleitlack Filmes erreicht. Es bilden sich vielmehr anstelle eines solchen, der darunter liegenden Metalloberfläche entsprechenden scharfen Innenwinkels in der Regel bogenförmige Gleitlack-Ausfüllungen des Innenwinkels aus. Dies ist besonders unangenehm, wenn es sich um kompliziert geformte Teile handelt. Es ist daher das Auftreten derartiger Effekte vor allem an Lagerpartien, deren Dimensionierung auch nach dem Auftragen eines Gleitlack-Filmes gewährleistet sein muss, besonders unerwünscht.



   Auch beim Auftragen von Kunststoff-Pulvern mit Hilfe elektrophoretischer Verfahren müssen entscheidende Nachteile in Kauf genommen werden, So darf z.B.



  infolge des Fehlens einer guten Haftung des reinen Kunststoff-Pulvers ohne die bindenden Lackzusätze das fertigbeschichtete Teil nur äusserst langsam aus dem Elektrophorese-Bad herausgehoben werden, da sonst eine Beschädigung des dünnen, aufgetragenen Filmes bzw.



  sogar ein Abfallen grosser Teile desselben nicht vermieden werden können. Eine anschliessende Wasserwäsche der beschichteten Teile zur Entfernung der Badrückstände durch Abspritzen ist nicht möglich, da sonst die Beschichtung zum grossen Teil wieder entfernt würde.



  Eine einigermassen zufriedenstellende Haftung eines elektrophoretisch aufgetragenen Polytetrafluoräthylen   Films erfordert ein nachfolgendes Einbrennen bei hohen Temperaturen von 350 bis 4000C.



   Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung dimensionsgetreuer, mechanisch stabiler Überzüge aus Gleitlacken mit einem Gehalt an Trockenschmiermitteln von hoher Haftfestigkeit bei einer einstellbaren Schichtdicke und unter Einhaltung einer möglichst gleichmässigen Schichtdickenverteilung sowie unter Vermeidung eines nachfolgenden Einbrennvorganges bei zu hohen Temperaturen zu schaffen.



   Diese Aufgabe wird nach der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, dass man den zu beschichtenden Gegenstand in einer wässerigen Suspension einer Mischung eines Klarlackes mit einem feinverteilten Trockenschmiermittel im Gewichtsverhältnis von 9:1 bis 1:1 bei einem Festkörpergehalt von 8 bis 15 Gew.-% während eines Zeitraumes von 0,5 bis 10 Minuten bei einer Gleichspannung von 5 bis 160 Volt als Anode gegen eine Kathode schaltet und nach Beendigung des elektrophoretischen Auftragsvorgangs den Gegenstand durch Spülen mit Wasser oder anderen geeigneten Spülflüssigkeiten von anhaftenden Badresten befreit. Der Gleitlacküberzug wird vorzugsweise bei mässig erhöhten Temperaturen eingebrannt.

  Die Einbrenntemperatur beträgt vorzugsweise 160 bis 2400C entsprechend dem jeweils verwendeten Lacktyp, so dass an den beschichteten Teilen selbst kein Schaden durch zu hohe Temperatureinwirkung auftreten kann.



   Als Mittel zur Ausführung dieses Verfahrens dient eine wässrige Suspension einer Mischung eines Klarlakkes mit einem feinverteilten Trockenschmiermittel im Gewichtsverhältnis von 9 :1 bis   1:1    bei einem Festkörpergehalt von 8 bis 15 Gew.-%.



   Die in der wässerigen Suspension enthaltene Mischung des Klarlackes mit einem feinverteilten Trocken   schmiermittel    kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung innerhalb eines weiten Bereiches variiert werden, ohne dass die Qualität der erhaltenen Gleitlack-Filme dadurch nennenswert beeinflusst wird.



   So kann das Verhältnis der Mischung des Klarlackes zu dem feinverteilten Trockenschmiermittel im Bereich von 9   1    bis   1:1    allenfalls geringfügig überschritten oder unterschritten werden. Gute Ergebnisse werden vor allem im Bereich von 3   1    bis   1:1    erhalten.



   Auch der Festkörpergehalt der wässerigen Suspension der nach dem erfindungsgemässen Verfahren angewandten Mischung des Klarlackes mit einem feinverteilten Trockenschmiermittel kann ohne nennenswerte Beeinträchtigung der Eigenschaften der erhaltenen Gleitlack Filme etwas variiert werden, jedoch erhält man beispielsweise bei einem Festkörpergehalt von 10 bis 13 Gew.-% besonders gute Ergebnisse.



   Als günstigste Beschichtungsdauer, d.h. als günstigste Dauer des Stromflusses, wurde eine Zeit von 2 Minuten ermittelt. Jedoch liegen Abweichungen nach unten oder oben noch ohne weiteres im Bereiche der vorliegenden Erfindung.



   Die gewünschte Schichtdicke wird durch die Höhe der angelegten   Gieichspannung    eingestellt. Nach dem erfindungsgemässen Verfahren wird bei einer Gleichspannung von 5 bis 160 Volt gearbeitet, wobei die Wahl dieser Spannung auch noch gewisse Parameter von Bad und Werkstück berücksichtigen muss.



   Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Schichten besitzen vor allem trotz einer auch an scharfen Innenkanten sehr gleichmässigen Schichtdicke eine hervorragende Haftfestigkeit und weisen die oben beschriebenen Nachteile der bekannten Gleitlack-Filme nicht mehr auf. Insbesondere gelingt es nach dem erfindungsgemässen Verfahren, auch auf kompliziert geformten Stücken Gleitlack-Schichten mit einer ausgezeichneten Schichtdickenverteilung herzustellen. Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren aufgetragene Gleitlack-Schicht hat eine so gute Haftfestigkeit auf den damit überzogenen Gegenständen, dass diese nach dem Ausfahren aus dem Elektrophorese-Bad sogar mit dem scharfen Strahl einer Reinigungsflüssigkeit zur Entfernung lackhaltiger Flüssigkeitsreste usw. behandelt werden können.

 

   Zwar können für das erfindungsgemässe Verfahren verschiedenartige Trockenschmiermittel, wie z.B. die eingangs erwähnten, für sich allein oder in Mischung Verwendung finden; doch wurde festgestellt, dass sich mit Molybdändisulfid enthaltenden Gleitlacken nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung optimale Ergebnisse erzielen lassen. 

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE

   1. Verfahren zur Herstellung dimensionsgetreuer, mechanisch stabiler Überzüge von hoher Haftfestigkeit aus Gleitlacken mit einem Gehalt an Trockenschmiermitteln, dadurch gekennzeichnet, dass man den zu beschichtenden Gegenstand in einer wässerigen Suspension einer Mischung eines Klarlackes mit einem feinverteilten Trokkenschmiermittel im Gewichtsverhältnis von annähernd 9:1 bis 1:1 und bei einem Festkörpergehalt von annähernd 8 bis 15 Gew.-% während eines Zeitraumes von annähernd 0,5 bis 10 Minuten bei einer Gleichspannung von 5 bis 160 Volt als Anode gegen eine Kathode schaltet und nach Beendigung des elektrophoretischen Auftragsvorganges den Gegenstand durch Spülen von anhaftenden Badresten befreit.

   II. Mittel zur Ausführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass es in wässeriger Suspension eine Mischung eines Klarlackes mit einem feinverteilten Trockenschmiermittel im Gewichtsverhältnis von 9 :1 bis 1:1 bei einem Festkörpergehalt von 8 bis 15 Gewichtsprozent enthält.

   UNTERANSPRüCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitlacküberzug nach dem Spülen des Gegenstandes eingebrannt wird.

   2. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einbrenntemperatur 160 bis 2400 beträgt.

   3. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Mischung des Klarlackes mit dem feinverteilten Trockenschmiermittel 3 :1 bis 1:1 beträgt.

   4. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die wässerige Suspension einen Festkörpergehalt von 10 bis 13 Gew.-5tO aufweist.

   5. Verfahren nach Patentanspruch I und den Unteransprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet. dass die Beschichtungsdauer 2 Minuten beträgt.

   6. Verfahren nach Patentanspruch I und den Unteransprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Trocken schmiermittel Molybdändisulfid verwendet wird.