DE1040324B - Composite plain bearings - Google Patents
Composite plain bearingsInfo
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- DE1040324B DE1040324B DEC9410A DEC0009410A DE1040324B DE 1040324 B DE1040324 B DE 1040324B DE C9410 A DEC9410 A DE C9410A DE C0009410 A DEC0009410 A DE C0009410A DE 1040324 B DE1040324 B DE 1040324B
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- 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
Landscapes
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Description
Verbundgleitlager In dem Maschinen- und Motorenbau sind seit mehreren Jahrzehnten Verbundlager bekannt, die auf einer tragfähigen Stützschale ein für die Gleitung geeignetes Lagermetall in dünner Auflage tragen. Das Lagermetall ist üblicherweise aufgegossen, aufgesintert oder galvanisch aufgebracht. In neuerer Zeit hat man auch sogenannte Kunstharzverbundlager hergestellt, bei denen wie in der deutschen Patentschrift 917 110 auf einem Grundmetall eine dünne Kunstharzschicht aufgebracht ist. Zur Verbesserung der Eigenschaften der Kunstharzoberflächenschicht derartiger Kunstharzverbundlager hat man in der deutschen Patentschrift 832 679 vorgeschlagen, dem Kunstharz Füllstoffe, wie z. B. Glimmer, zuzusetzen.Composite plain bearings have been in machine and engine construction for several Composite bearings known for decades, which are on a load-bearing support shell a for wear a thin layer of suitable bearing metal for the slide. The bearing metal is usually poured on, sintered on or applied by electroplating. In more recent During that time, so-called synthetic resin composite bearings were also manufactured, where as in of German Patent 917 110 a thin synthetic resin layer on a base metal is upset. To improve the properties of the synthetic resin surface layer Such synthetic resin composite bearings are found in German Patent 832 679 proposed the synthetic resin fillers, such as. B. mica to add.
Weiterhin hat man sogenannte Massivlager auf der Basis von Kunstharzen hergestellt, indem man, wie dies in den deutschen Patentschriften 226 887, 875 868, 897 778 und 901720 und der französischen Patentschrift 999 889 beschrieben ist, härtbare Kunstharze mit Metallpulvern gemischt und die Mischungen unter Anwendung von Druck und Hitze verpreßt hat. Dabei hat man bei den in der deutschen Patentschrift 897 778 und der französischen Patentschrift 999 889 enthaltenden Verfahren außerdem noch Stoffe zugesetzt, die es ermöglichen, die Lager als poröse Lager auszubilden. Allen Kunstharzmassivlagern haften jedoch die bekannten Mängel an, die darin besteben, daß trotz der Zugabe von Metallpulver der Wärmestau infolge der relativ dicken Schichten groß ist und die Quellung bzw. Schrumpfung der massiven Kunststofflager eine oft unzulässige Formänderung und damit eine Änderung des Lagerspiels bewirkt, so daß Massivlager grundsätzlich nicht für genaue Lagerungen geeignet sind.Furthermore, so-called solid bearings based on synthetic resins have been produced by mixing hardenable synthetic resins with metal powders and using the mixtures , as described in German patents 226 887, 875 868, 897 778 and 901720 and French patent 999 889 pressed by pressure and heat. In the process contained in German patent specification 897 778 and French patent specification 999 889, substances have also been added which make it possible to design the bearings as porous bearings. However, all synthetic resin bearings have the well-known deficiencies, which consist in the fact that despite the addition of metal powder, the build-up of heat due to the relatively thick layers is great and the swelling or shrinkage of the massive plastic bearings causes an often impermissible change in shape and thus a change in the bearing clearance, so that solid bearings are generally not suitable for precise storage.
Es wurde nun gefunden, daß ein Kunstharzverbundlager mit gegenüber den bekannten Lagern wesentlich verbesserten Laufeigenschaften mit höherer Formbeständigkeit und erhöhter dynamischer Belastbarkeit vorliegt, wenn die auf einen metallischen Stützkörper, vorzugsweise aus Stahl, Kupferlegierung oder Leichtmetall, aufgebrachte dünne Gleitschicht aus Metallpulver und Kunstharz so ausgeführt ist, daß das Metallpulver mit einer solchen Menge von härtbarem Kunstharz versetzt ist, die noch ausreicht, um beim Aushärten des Harzes die Metallteilchen innig miteinander zu verkleben, sowie daß die metallartige Gleitschicht nach dem Aushärten eine dichte Beschaffenheit besitzt und mit dem Stützkörper festhaftend verbunden ist. Dabei hat es sich zur Erzielung des günstigsten Ergebnisses als zweckmäßig erwiesen, die Menge des dem Metallpulver zugemischten härtbaren Kunstharzes (als Trockenharz) innerhalb den Grenzen zwischen 30 und 5%, bezogen auf das Gesamtgemisch, auszuwählen. In der deutschen Patentschrift 722 155 ist zwar ein Lager beschrieben, das als Kunstharzverbundlager angesehen werden und dessen Gleitfläche auch aus einem gehärteten Kunstharz mit einer Zumischung von einem Metallpulver, insbesondere Magnesiumpulver, bestehen kann. Für eine solche als möglich hingestellte Ausführung dieses Lagers sind jedoch keine Angaben über die genaue Zusammensetzung einer metallpulverhaltigen Gleitschicht gemacht, so daß die überraschende Wirkung der speziellen Zusammensetzung der erfindungsgemäßen Lager auf die Laufeigenschaften dieser Lager dort in keiner Weise erkannt worden ist. An keiner Stelle der Technik ist bisher der Gedanke aufgetaucht, ein Verbundlager in der Art des erfindungsgemäßen Lagers herzustellen, bei dem es sich um ein mit einer metallischen Gleitschicht versehenes Verbundgleitlager handelt, dessen Gleitschicht durch Beimengung von härtbarem Kunstharz zu Metallpulver innerhalb gewisser Gewichtsanteile, um den metallischen Charakter der Gleitschicht zu wahren, eine besonders vorteilhafte Ausbildung erfahren hat. Angestellte Versuche haben ergeben, daß Metallpulver oder feine Metallspäne, z. B. aus Eisen, Gußeisen, Blei, Zinn, Kupfer, Weißmetall, Bronze oder anderen Lagermetallen, in verschiedener Zusammensetzung oder Legierungen bzw. Mischungen dieser Metallpulver untereinander in einfacher Weise durch Anwendung von warm- oder kalthärtenden bekannten Kunstharzen, wie z. B. Carbamidharzen, Polyurethanharzen, Epoxyharzen, Polyesterharzen oder Silikonen, gegebenenfalls in Mischung mit synthetischem Kautschuk oder thermoplastischen Kunststoffen, aufgebracht werden können. Das gewissermaßen als Klebemittel verwendete Kunstharz hat dabei lediglich die Aufgabe, die feinen Metallteilchen unter sich und mit der metallischen Stützschale zusammenzuhalten, ohne sie chemisch anzugreifen oder zu verändern. Die Erzielung guter Gleiteigenschaften erfolgt ausschließlich durch die Wahl der feinteiligen Metallsubstanzen bzw. deren Mischung.It has now been found that a synthetic resin composite bearing with opposite the known bearings significantly improved running properties with higher dimensional stability and increased dynamic resilience is present when the on a metallic Support body, preferably made of steel, copper alloy or light metal, applied thin sliding layer of metal powder and synthetic resin is designed so that the metal powder has been mixed with such an amount of curable synthetic resin that is still sufficient in order to stick the metal particles together when the resin hardens, and that the metal-like sliding layer has a dense texture after hardening possesses and is firmly adhered to the support body. It has to be Achievement of the most favorable result proved to be expedient, the amount of the dem Metal powder mixed hardenable synthetic resin (as dry resin) within the Select limits between 30 and 5%, based on the total mixture. In the German Patent specification 722 155 describes a bearing that is used as a synthetic resin composite bearing be viewed and its sliding surface also made of a hardened synthetic resin an admixture of a metal powder, in particular magnesium powder can. For such a posited as possible execution of this camp are, however no information on the exact composition of a sliding layer containing metal powder made so that the surprising effect of the special composition of the invention Bearings on the running properties of these bearings have in no way been recognized there is. At no point in the technology has the idea of a composite bearing emerged so far produce in the manner of the bearing according to the invention, which is a with A composite sliding bearing provided with a metallic sliding layer is the sliding layer by adding hardenable synthetic resin to metal powder within certain weight percentages, in order to preserve the metallic character of the sliding layer, a particularly advantageous one Has undergone training. Attempted tests have shown that metal powder or fine metal chips, e.g. B. made of iron, cast iron, lead, tin, copper, white metal, bronze or other bearing metals, in various compositions or alloys or Mixtures of these metal powders with one another in a simple manner by application known from hot or cold curing Synthetic resins such as B. carbamide resins, Polyurethane resins, epoxy resins, polyester resins or silicones, optionally in Mixture with synthetic rubber or thermoplastics, applied can be. The synthetic resin used to a certain extent as an adhesive has it only the task of keeping the fine metal particles among themselves and with the metallic ones To hold the support shell together without chemically attacking or changing it. the Good sliding properties can only be achieved by choosing the finely divided ones Metal substances or their mixture.
Derartige Verbundlager besitzen ein solches Wärmeleitvermögen, daß die Wärmeableitung eine fast ebensogute ist wie bei Metallagern. Infolge des heterogenen Aufbaues der Gleitfläche werden die besonderen Eigenschaften der jeweils angewendeten Metallpulver durch die Gleiteigenschaften des Kunstharzes ergänzt. Beispielsweise ergibt sich bei der Anwendung von Blei- oder Zinnpulver neben der guten Wärmeableitung der Vorteil einer hervorragenden Einbettbarkeit. Bei unzureichender Schmierung über die metallischen Anteile mit niedrigem Schmelzpunkt die Funktion einer Notschmierung. Gußeisen- und Bronzepartikeln erhöhen, wenn sie in das Kunstharz eingebettet werden, die Stabilität und die Tragfähigkeit der Lager. Erfindungsgemäß kann man daher Lager herstellen, die den stärksten dynamischen Beanspruchungen, z. B. in Verbrennungsmotoren, gewachsen sind. Als zweckmäßig hat sich eine Korngröße zwischen 0,01 und 1,00 mm ergeben, die sowohl als Pulver, d. h. mit gerundeter Oberfläche, als auch als Späne, feine Plättchen, Flitter usw. vorliegen können. Als weitere überraschende Feststellung wurde erkannt, daß die in der beschriebenen Weise hergestellte metallartige Gleitschicht infolge des Spannungsabbaues durch die Metallanteile beim Härten des Kunstharzes eine weitaus bessere Haftung auf dem Grundkörper ausweist als reine oder nur mit wenig Metallanteilen versetzte Kunstharzschichten.Such composite bearings have such a thermal conductivity that the heat dissipation is almost as good as with metal bearings. As a result of the heterogeneous The structure of the sliding surface takes into account the special properties of each one used Metal powder supplemented by the sliding properties of the synthetic resin. For example results from the use of lead or tin powder in addition to good heat dissipation the advantage of an excellent embeddability. In case of insufficient lubrication, over the metallic parts with a low melting point function as emergency lubrication. Cast iron and bronze particles increase when embedded in the resin, the stability and load-bearing capacity of the bearings. According to the invention you can therefore camp produce that can withstand the strongest dynamic loads, e.g. B. in internal combustion engines, have grown. A grain size between 0.01 and 1.00 mm has proven to be useful result, both as a powder, d. H. with rounded surface, as well as chips, fine flakes, tinsel, etc. may be present. Another surprising finding it was recognized that the metal-like sliding layer produced in the manner described as a result of the stress reduction caused by the metal components when the synthetic resin hardens shows a much better adhesion to the base body than pure or only with Synthetic resin layers with little metal content.
Die erfindungsgemäßen Lager sind in einfachster Weise hergestellt: Auf einen metallischen Stützkörper, z. B. aus Stahl, Bronze, Messing, Gußeisen, Leichtinetall oder einem ähnlichen Metall, ist auf die zu überdeckende Fläche, gegebenenfalls nach Reinigung, Aufrauhung oder Phosphatierung, eine Mischung aus Metallpulver bzw. Metallspänen und dem Kunstharz in flüssiger oder pastöser Form in einer oder mehreren Schichten aufgetragen, wobei jede einzelne Schicht für sich oder die aufgebrachten Schichten gemeinsam, gegebenenfalls auch nach einer teilweisen Zwischentrocknung der einzelnen Schichten, getrocknet bzw. gehärtet ist, wenn notwendig bei erhöhter Temperatur, je nach der Eigenart des verwendeten Klebemittels. Besonders günstige Ergebnisse werden erzielt, wenn die Gleitschicht Metallpulver bzw. Metallspäne einerseits und Kunstharz andererseits in einem Mengenverhältnis 70 bis 95 Gewichtsprozent der ersteren und 30 bis 5 Gewichtsprozent der letzteren enthält.The bearings according to the invention are produced in the simplest way: On a metallic support body, for. B. made of steel, bronze, brass, cast iron, Light metal or a similar metal is on the surface to be covered, if necessary after cleaning, roughening or phosphating, a mixture of metal powder or Metal chips and the synthetic resin in liquid or paste form in one or more Layers applied, each individual layer for itself or the applied Layers together, if necessary also after partial drying in between of the individual layers, is dried or hardened, if necessary with increased Temperature, depending on the nature of the adhesive used. Particularly cheap Results are achieved if the sliding layer is metal powder or metal chips on the one hand and synthetic resin, on the other hand, in a proportion of 70 to 95% by weight of the the former and 30 to 5 percent by weight of the latter.
Das Aufbringen des flüssigen oder pastösen Kunstharzklebemittels allein oder des Gemisches von Klebemittel und Metallteilchen kann durch die üblichen und bekannten Verfahren, wie Streichen, Spritzen, Flammspritzen, Sintern oder Tauchen, erfolgt sein. Das Klebemittel kann aber auch zunächst ohne Metallpulver bzw. Metallspäne aufgetragen und der entsprechende Anteil an Metallteilchen durch Aufstreuen, Einblasen, Beflocken oder Beschießen, z. B. mit Hilfe elektrostatischer Aufladung, in die Klebemittelschicht eingeführt sein. Als besonders günstig hat sich eine im getrockneten Zustand wie folgt zusammengesetzte Mischung erwiesen: 85 bis 95 Gewichtsprozent Metallanteile und 15 bis 5 Gewichtsprozent erhärtete Klebesubstanz.Applying the liquid or pasty synthetic resin adhesive alone or the mixture of adhesive and metal particles can be made by the usual and known processes such as painting, spraying, flame spraying, sintering or dipping, be done. However, the adhesive can also initially without metal powder or metal shavings applied and the corresponding proportion of metal particles by sprinkling, blowing in, Flocking or bombardment, e.g. B. with the help of electrostatic charging, in the adhesive layer be introduced. A dried state like The following composite mixture has been proven: 85 to 95 percent by weight of metal and 15 to 5 weight percent hardened adhesive.
Als weitere Beispiele seinen genannt: 900/o Blei-Bronze-Pulver aus 250/o Blei, Rest Cu, und 100/o erhärtete Klebesubstanz oder 920/o Blei- bzw. Blei-Zinn-Pulver und 80/o erhärtete Klebesubstanz.As further examples his mentioned: 900 / o lead-bronze-powder from 250 / o lead, remainder Cu, and 100 / o hardened adhesive substance or 920 / o lead or lead-tin powder and 80 / o hardened adhesive.
Die Hinzufügung von nichtmetallischen Stoffen, die die Gleiteigenschaften unter bestimmten Bedingungen verbessern, wie Graphit, Molybdänsulfid oder andere, ähnlich wirkende Stoffe in Gehalten bis zu 100/o, sind je nach der Art der Beanspruchung zweckmäßig und ändern an dem Sinn der Erfindung nicht.The addition of non-metallic substances that increase the sliding properties improve under certain conditions, such as graphite, molybdenum sulfide or others, substances with a similar effect in contents of up to 100 / o are depending on the type of exposure expedient and do not change the spirit of the invention.
Auch ändert das Wesen der Erfindung nicht, wenn statt der einheitlichen metallischen Unterlage eine Bi-oder Trimetallstützschale, z. B. ein Stahl-Bronze-Verbundlager, gewählt ist, das zusammen mit der aus Metallpulver und Kunstharz bestehenden dünnen Gleitschicht ein Mehrstoff- oder Mehrschichtenlager mnit drei oder mehr Schichten ergibt.Also does not change the essence of the invention if instead of the unitary metallic base a bimetallic or tri-metal support shell, e.g. B. a steel-bronze composite bearing, is chosen that together with the thin one made of metal powder and synthetic resin Sliding layer a multi-component or multi-layer bearing with three or more layers results.
Die Gesamtdicke der Gleitschicht der erfindungsgemäßen Verbundlager kann innerhalb weiter Grenzen variieren, und günstige Ergebnisse sind insbesondere mit Schichtstärken von 0,01 bis 1,0 mm Dicke erzielt worden. Als besonders vorteilhaft haben sich gewöhnlich mittlere Schichtstärken von 0,1 bis 0,4 mm erwiesen.The total thickness of the sliding layer of the composite bearings according to the invention can vary within wide limits, and favorable results are particular has been achieved with layer thicknesses of 0.01 to 1.0 mm. As particularly beneficial average layer thicknesses of 0.1 to 0.4 mm have usually been found.
Die Härtung der Gleitschicht erfolgt üblicherweise durch Erhitzen, kann aber auch bei gewissen Kunstharzen durch langes Lagern oder durch Katalysatoren herbeigeführt werden. Wenn notwendig, können die gehärteten Schichten einer mechanischen Nachbearbeitung, wie Drehen, Schleifen od. dgl., unterzogen w-erden.The sliding layer is usually hardened by heating, but can also with certain synthetic resins through long storage or through catalysts be brought about. If necessary, the hardened layers can be a mechanical Post-processing such as turning, grinding or the like.
Die erfindungsgemäßen Verbundlager mit der metallpulverhaltigen Oberflächenschicht zeichnen sich, wie schon erwähnt, durch besonders hohe Widerstandsfähigkeit selbst bei starker Beanspruchung aus: z. B. hat sich bei der Prüfung eines derartigen Lagers in einer Lagerprüfmaschine unter statischer Belastung bei einer Gleitgeschwindigkeit von 6 m/sec gezeigt, daß auch bei Belastung von mehr als 400 kg/cm2 weder das Lager noch die Welle merkbare Spuren von Verschleiß aufweisen. Auch die Prüfung der erfindungsgemäßen Lager in einem Pleuellagerprüfstand unter dynamischer Belastung bei einer Drehzahl von 6000 U/min erbrachte einen Lauf von mehr als 100 Stunden ohne Störungen, wobei insbesondere der überraschende technische Effekt auftrat, daß bei einem Metallgewichtsanteil zwischen 70 und 950/o die besten Ergebnisse erzielt wurden. In der Kurve ist das Ergebnis einer solchen Versuchsserie mit Zinnpulver als metallischem Grundbestandteil und Epoxyharz als Klebemittel wiedergegeben. Die Lager liefen Kunstharzen, wie z. B. Carbamidharzen, Polyurethanharzen, Epoxyharzen, Polyesterharzen oder Silikonen, gegebenenfalls in Mischung mit synthetischem Kautschuk oder thermoplastischen Kunststoffen, aufgebracht werden können. Das gewissermaßen als Klebemittel verwendete Kunstharz hat dabei lediglich die Aufgabe, die feinen Metallteilchen unter sich und mit der metallischen Stützschale zusammenzuhalten, ohne sie chemisch anzugreifen oder zu verändern. Die Erzielung guter Gleiteigenschaften erfolgt ausschließlich durch die Wahl der feinteiligen Metallsubstanzen bzw. deren Mischung.The composite bearings according to the invention with the metal powder-containing surface layer are, as already mentioned, characterized by their particularly high resistance with heavy use from: z. B. has proven itself when testing such a camp in a bearing testing machine under static load at a sliding speed of 6 m / sec showed that even with loads of more than 400 kg / cm2 neither the bearing the shaft still shows noticeable signs of wear. The test of the invention Bearings in a connecting rod test stand under dynamic load at one speed of 6000 rpm produced a run of more than 100 hours without any disturbance, whereby in particular the surprising technical effect occurred that with a metal proportion by weight between 70 and 950 / o the best results were obtained. In the curve that is Result of such a series of tests with tin powder as the basic metallic component and epoxy resin as an adhesive. The camps ran Synthetic resins, such as B. carbamide resins, polyurethane resins, epoxy resins, polyester resins or silicones, possibly mixed with synthetic rubber or thermoplastics, can be applied. The synthetic resin used to a certain extent as an adhesive only has the task of keeping the fine metal particles under and with the to hold the metallic support shell together without chemically attacking or too change. The achievement of good sliding properties takes place exclusively through the Choice of finely divided metal substances or their mixture.
Derartige Verbundlager besitzen ein solches Wärmeleitvermögen, daß die Wärmeableitung eine fast ebensogute ist wie bei Metallagern. Infolge des heterogenen Aufbaues der Gleitfläche werden die besonderen Eigenschaften der jeweils angewendeten Metallpulver durch die Gleiteigenschaften des Kunstharzes ergänzt. Beispielsweise ergibt sich bei der Anwendung von Blei- oder Zinnpulver neben der guten Wärmeableitung der Vorteil einer hervorragenden Einbettbarkeit. Bei unzureichender Schmierung über die metallischen Anteile mit niedrigem Schmelzpunkt die Funktion einer Notschmierung. Gußeisen- und Bronzepartikeln erhöhen, wenn sie in das Kunstharz eingebettet werden, die Stabilität und die Tragfähigkeit der Lager. Erfindungsgemäß kann man daher Lager herstellen, die den stärksten dynamischen Beanspruchungen, z. B. in Verbrennungsmotoren, gewachsen sind. Als zweckmäßig hat sich eine Korngröße zwischen 0,01 und 1,00 mm ergeben, die sowohl als Pulver, d. h. mit gerundeter Oberfläche, als auch als Späne, feine Plättchen, Flitter usw. vorliegen können. Als weitere überraschende Feststellung wurde erkannt, daß die in der beschriebenen Weise hergestellte metallartige Gleitschicht infolge des Spannungsabbaues durch die Metallanteile beim Härten des Kunstharzes eine weitaus bessere Haftung auf dem Grundkörper ausweist als reine oder nur mit wenig Metallanteilen versetzte Kunstharzschichten.Such composite bearings have such a thermal conductivity that the heat dissipation is almost as good as with metal bearings. As a result of the heterogeneous The structure of the sliding surface takes into account the special properties of each one used Metal powder supplemented by the sliding properties of the synthetic resin. For example results from the use of lead or tin powder in addition to good heat dissipation the advantage of an excellent embeddability. In case of insufficient lubrication, over the metallic parts with a low melting point function as emergency lubrication. Cast iron and bronze particles increase when embedded in the resin, the stability and load-bearing capacity of the bearings. According to the invention you can therefore camp produce that can withstand the strongest dynamic loads, e.g. B. in internal combustion engines, have grown. A grain size between 0.01 and 1.00 mm has proven to be useful result, both as a powder, d. H. with rounded surface, as well as chips, fine flakes, tinsel, etc. may be present. Another surprising finding it was recognized that the metal-like sliding layer produced in the manner described as a result of the stress reduction caused by the metal components when the synthetic resin hardens shows a much better adhesion to the base body than pure or only with Synthetic resin layers with little metal content.
Die erfindungsgemäßen Lager sind in einfachster Weise hergestellt: Auf einen metallischen Stützkörper, z. B. aus Stahl, Bronze, Messing, Gußeisen, Leichtinetall oder einem ähnlichen Metall, ist auf die zu überdeckende Fläche, gegebenenfalls nach Reinigung, Aufrauhung oder Phosphatierung, eine Mischung aus Metallpulver bzw. Metallspänen und dem Kunstharz in flüssiger oder pastöser Form in einer oder mehreren Schichten aufgetragen, wobei jede einzelne Schicht für sich oder die aufgebrachten Schichten gemeinsam, gegebenenfalls auch nach einer teilweisen Zwischentrocknung der einzelnen Schichten, getrocknet bzw. gehärtet ist, wenn notwendig bei erhöhter Temperatur, je nach der Eigenart des verwendeten Klebemittels. Besonders günstige Ergebnisse werden erzielt, wenn die Gleitschicht Metallpulver bzw. Metallspäne einerseits und Kunstharz andererseits in einem Mengenverhältnis 70 bis 95 Gewichtsprozent der ersteren und 30 bis 5 Gewichtsprozent der letzteren enthält.The bearings according to the invention are produced in the simplest way: On a metallic support body, for. B. made of steel, bronze, brass, cast iron, Light metal or a similar metal is on the surface to be covered, if necessary after cleaning, roughening or phosphating, a mixture of metal powder or Metal chips and the synthetic resin in liquid or paste form in one or more Layers applied, each individual layer for itself or the applied Layers together, if necessary also after partial drying in between of the individual layers, is dried or hardened, if necessary with increased Temperature, depending on the nature of the adhesive used. Particularly cheap Results are achieved if the sliding layer is metal powder or metal chips on the one hand and synthetic resin, on the other hand, in a proportion of 70 to 95% by weight of the the former and 30 to 5 percent by weight of the latter.
Das Aufbringen des flüssigen oder pastösen Kunstharzklebemittels allein oder des Gemisches von Klebemittel und Metallteilchen kann durch die üblichen und bekannten Verfahren, wie Streichen, Spritzen, Flammspritzen, Sintern oder Tauchen, erfolgt sein. Das Klebemittel kann aber auch zunächst ohne Metallpulver bzw. Metallspäne aufgetragen und der entsprechende Anteil an Metallteilchen durch Aufstreuen, Einblasen, Beflocken oder Beschießen, z. B. mit Hilfe elektrostatischer Aufladung, in die Klebemittelschicht eingeführt sein. Als besonders günstig hat sich eine im getrockneten Zustand wie folgt zusammengesetzte Mischung erwiesen: 85 bis 95 Gewichtsprozent Metallanteile und 15 bis 5 Gewichtsprozent erhärtete Klebesubstanz.Applying the liquid or pasty synthetic resin adhesive alone or the mixture of adhesive and metal particles can be made by the usual and known processes such as painting, spraying, flame spraying, sintering or dipping, be done. However, the adhesive can also initially without metal powder or metal shavings applied and the corresponding proportion of metal particles by sprinkling, blowing in, Flocking or bombardment, e.g. B. with the help of electrostatic charging, in the adhesive layer be introduced. A dried state like The following composite mixture has been proven: 85 to 95 percent by weight of metal and 15 to 5 weight percent hardened adhesive.
Als weitere Beispiele seinen genannt: 900/o Blei-Bronze-Pulver aus 250/o Blei, Rest Cu, und 100/o erhärtete Klebesubstanz oder 920/o Blei- bzw. Blei-Zinn-Pulver und 80/o erhärtete Klebesubstanz.As further examples his mentioned: 900 / o lead-bronze-powder from 250 / o lead, remainder Cu, and 100 / o hardened adhesive substance or 920 / o lead or lead-tin powder and 80 / o hardened adhesive.
Die Hinzufügung von nichtmetallischen Stoffen, die die Gleiteigenschaften unter bestimmten Bedingungen verbessern, wie Graphit, Molybdänsulfid oder andere, ähnlich wirkende Stoffe in Gehalten bis zu 100/o, sind je nach der Art der Beanspruchung zweckmäßig und ändern an dem Sinn der Erfindung nicht.The addition of non-metallic substances that increase the sliding properties improve under certain conditions, such as graphite, molybdenum sulfide or others, substances with a similar effect in contents of up to 100 / o are depending on the type of exposure expedient and do not change the spirit of the invention.
Auch ändert das Wesen der Erfindung nicht, wenn statt der einheitlichen metallischen Unterlage eine Bi-oder Trimetallstützschale, z. B. ein Stahl-Bronze-Verbundlager, gewählt ist, das zusammen mit der aus Metallpulver und Kunstharz bestehenden dünnen Gleitschicht ein Mehrstoff- oder Mehrschichtenlager mnit drei oder mehr Schichten ergibt.Also does not change the essence of the invention if instead of the unitary metallic base a bimetallic or tri-metal support shell, e.g. B. a steel-bronze composite bearing, is chosen that together with the thin one made of metal powder and synthetic resin Sliding layer a multi-component or multi-layer bearing with three or more layers results.
Die Gesamtdicke der Gleitschicht der erfindungsgemäßen Verbundlager kann innerhalb weiter Grenzen variieren, und günstige Ergebnisse sind insbesondere mit Schichtstärken von 0,01 bis 1,0 mm Dicke erzielt worden. Als besonders vorteilhaft haben sich gewöhnlich mittlere Schichtstärken von 0,1 bis 0,4 mm erwiesen.The total thickness of the sliding layer of the composite bearings according to the invention can vary within wide limits, and favorable results are particular has been achieved with layer thicknesses of 0.01 to 1.0 mm. As particularly beneficial average layer thicknesses of 0.1 to 0.4 mm have usually been found.
Die Härtung der Gleitschicht erfolgt üblicherweise durch Erhitzen, kann aber auch bei gewissen Kunstharzen durch langes Lagern oder durch Katalysatoren herbeigeführt werden. Wenn notwendig, können die gehärteten Schichten einer mechanischen Nachbearbeitung, wie Drehen, Schleifen od. dgl., unterzogen w-erden.The sliding layer is usually hardened by heating, but can also with certain synthetic resins through long storage or through catalysts be brought about. If necessary, the hardened layers can be a mechanical Post-processing such as turning, grinding or the like.
Die erfindungsgemäßen Verbundlager mit der metallpulverhaltigen Oberflächenschicht zeichnen sich, wie schon erwähnt, durch besonders hohe Widerstandsfähigkeit selbst bei starker Beanspruchung aus: z. B. hat sich bei der Prüfung eines derartigen Lagers in einer Lagerprüfmaschine unter statischer Belastung bei einer Gleitgeschwindigkeit von 6 m/sec gezeigt, daß auch bei Belastung von mehr als 400 kg/cm2 weder das Lager noch die Welle merkbare Spuren von Verschleiß aufweisen. Auch die Prüfung der erfindungsgemäßen Lager in einem Pleuellagerprüfstand unter dynamischer Belastung bei einer Drehzahl von 6000 U/min erbrachte einen Lauf von mehr als 100 Stunden ohne Störungen, wobei insbesondere der überraschende technische Effekt auftrat, daß bei einem Metallgewichtsanteil zwischen 70 und 950/o die besten Ergebnisse erzielt wurden. In der Kurve ist das Ergebnis einer solchen Versuchsserie mit Zinnpulver als metallischem Grundbestandteil und Epoxyharz als Klebemittel wiedergegeben. Die Lager liefenThe composite bearings according to the invention with the metal powder-containing surface layer are, as already mentioned, characterized by their particularly high resistance with heavy use from: z. B. has proven itself when testing such a camp in a bearing testing machine under static load at a sliding speed of 6 m / sec showed that even with loads of more than 400 kg / cm2 neither the bearing the shaft still shows noticeable signs of wear. The test of the invention Bearings in a connecting rod test stand under dynamic load at one speed of 6000 rpm produced a run of more than 100 hours without any disturbance, whereby in particular the surprising technical effect occurred that with a metal proportion by weight between 70 and 950 / o the best results were obtained. In the curve that is Result of such a series of tests with tin powder as the basic metallic component and epoxy resin as an adhesive. The camps ran
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|---|---|---|---|
| SE1040324X | 1953-10-27 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| DE1040324B true DE1040324B (en) | 1958-10-02 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DEC9410A Pending DE1040324B (en) | 1953-10-27 | 1954-05-25 | Composite plain bearings |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1040324B (en) |
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