DE2923579A1

DE2923579A1 - Antifriktionspaste

Info

Publication number: DE2923579A1
Application number: DE19792923579
Authority: DE
Inventors: Geb Zaprudskaja Al Mitrofanova
Original assignee: MITROFANOVA GEB ZAPRUDSKAJA
Current assignee: MITROFANOVA GEB ZAPRUDSKAJA
Priority date: 1979-06-11
Filing date: 1979-06-11
Publication date: 1980-12-18
Also published as: DE2923579C2

Description

Beschreibung
ANTIFRIKTIONSPASTE Die Br-findung bezieht sich auf den Maschinenbau, Insbesondere auf Antifriktionspasten, die zur Herstellung eines Schmierfilms an Reibflächen von Baugruppen verwendet werden.
Bekannt sind Antifriktionspasten auf Basis von Phenolformaldehyd-, Epoxid-, Butyraldehyd- und anderen Filmbildern, deren Gleiteigenschaften sich nach einem Füllstoff wie Molybdändisulfid, Titandiselenid oder deren Gemisch (siebe zum Beispiel L.N. Sentjurichina, E.M. Oparina. "Feste Molibdändisulfidschmiermittel", Verlag "Chimija" ("Twerdye disolfidmolibdenoye smaskilt), Moskau, 1966, S.24-99) richten. Die Härtung dieser Pasten erfolgt in Öfen bei einer Temperatur von 100 bis 2000C, wodurch die genannten Antifriktionspasten zur Schmierung von großen Reibeinheiten wie 3 m und mehr lange Maschinenführungen nicht verwendet werden können. Diese Pasten dienen zur Herstellung eines festen Schmierfilms nur bei kleinen Reibeinheiten.
Bekannt sind ebenfalls Antifriktionsasten zur Herstellung des festen Schmierfilms bei Reibeinheiten, welche bei Rauntemperatur gehärtet werden. So weist zum Beispiel eine der bekannten Antifriktionspasten folgende Zusammensetzung (in Gewichtsteilen) auf: Epoxidharz 80 bis 150 Dibutylphthalat 15 bis 30 Molybdändisulfii 50 bis 100 Polyäthylenpolyamin 15 bis 30 Lösungsmittel für Sposidharz, bestehend aus 50 Gewichtsteilen Toluol, 15 Gewichtsteilen Butanol, 10 Gewichtsteilen Äthanol, 10 Gewichtsteilen Butyl- oder Amylacetat, 8 Gewichtsteilen hthylenglykol und 7 Gewichtsteilen Aceton 80 bis 150 (siehe z.B. SU-PS 228 231) Die beschriebene bekannte Paste besitzt eine flüssige Konsistenz und ist auf die Reibflächen der Teile in Reibeinheiten mit Pinsel oder durch Zerstäuben (beispielsweise mit Hilfe eines Zerstäubers) aufzubringen. Die Dicke des dabei entstehenden festen Schmierfilms liegt in einem Bereich von 0,05 bis 0,1 mm. Die angegebene Dickenbeschrankung setzt das Arbeitsvermögen R des festen Schmierfilms (d.h. das Arbeitsvermögen von Reibeinheiten) wesentlich herab.
Die Gleiteigenschaftswerte (Gleitreibungszahl f Reibung > Intensität des linearen Verschleißes Ih und Arbeitsvermögen R) des festen Schmierfilms, welchen die Paste der erwähnten Zusammensetzung bildet, reichen bei dem Einsatz der Paste in Reibeinheiten,beispielsweise in Maschinenführungen, insbesondere im Falle von Präzisionswerkzeugmaschinen,nicht aus. Bei einer Gleitgeschwindigkeit V=0,06 m/s und Belastung P=10 kp/cm2 beträgt die Gleitreibungszahl f Reibung 0,5, die Intensität des linearen Verschleißes 1h l,O.lO 7 und das Arbeitsvermögen R 8,5 km.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist der, die genannten Nachteile zu vermeiden.
Der hrf ndung liegt die Aufgabe zugrunde, solch eine Zusammensetzung der Antifriktionspaste zu entwickeln und solch ein Verhältnis zwischen den Bestandteilen der Paste zu wählen, daß die Paste sowohl in Kleinen als auch in großen Reibeinheiten angewendet werden kann und daß der feste Schmierfilm auf Basis der genannten Paste hohe Gleiteigenschaftswerte aufweist.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine Antifriktionspaste auf der Basis von Spoxidharz, Molybdändisulfid und Polyäthylenpolyamin, vorgeschlagen wird, wobei die Paste erfindungsgemäß auch Graphit, Aluminium, Kupfer und Alumosilikat bei folgendem Verhältnis zwischen den Bestandteilen (in Gewichsstellen) enthält: Epoxidharz 40 bis 80 Molybdändisulfid 15 bis 30 Graphit 10 bis 15 Aluminium 5 bis 10 Kupfer 5 bis 10 Alumosilikat 8 bis 15 Polyäthylenpolyamin 5 bis 10 Falls ein fester Schmierfilm mit äußerst hoher Härte gefordert wird, ist eine Antifriktionspaste mit einem hohen Gehalt an Fiiilstoff (Molybdändisulfid, Graphit, Aluminium, Kupfer, Alumosilikat) bevorzugt. In dier sem Falle ist es zu empfehlen, der Antifriktionspaste ein Lösungsmittel für Epoxidharz in einer Menge von 5 bis 30 Gewichtsteilen zuzugeben. Die Zugabe des Lösungsmittels sichert der Paste die erforderliche Konsistenz.
Die erfindungsgemäße Antifriktionspaste wird als ÄDMA (#DMA) bezeichnet, Das Vorhandensein von Molybdändisulfid und Graphit in der erfindungsgemäßen Paste #DMA ermöglicht die bedeutende Verminderung der Gleitreibungszahl fReibung Bei Gleitgeschwindigkeit V=0,06 m/s und Belastung P=10 kp/cm2 beträgt zum Beispiel die Gleitreibungszahl 0,2.
Durch das Vorliegen von Alumosilikat, Kupfer und Aluminium in der erfindungsgeinäßen Paste wird die mechanische Festigkeit und Verschleißfestigkeit des festen Schmierfilms auf Basis der genannten Paste bedeutend erhöht und somit kann die Intensität des linearen Verschleißes Ih des angegebenen Schmierfilms wesentlich herabgesetzt werden. Bei Gltitgeschwindig keit V = 0,06 in/s und Belastung P = 10 kp/cm2 beträgt beispielsweise die Intensität des linearen Verschleißes 1,0.10 9.
Die erfindungsgemäße Paste besitzt eine dicke Konsistenz und läßt sich in einer beliebig dicken Schicht zweckmäßigerweise in einer 1 bis 2 mm dicken Schicht auf die Reibflächen der Teile von Reibeinheiten aufbringen. Dabei nimmt das Arbeitsvermögen R des festen Schmierfilms auf Basis der erwähnten Paste bedeutend zu. Bei Gleitgeschvindigkeit V = 0,06 m/s und Belastung P = 10 kp/cm2 erreicht zum Beispiel das Arbeitsvermögen 250 bis 500 km (in Abhangigkeit von der Dicke des festen Schmierfilms).
Die Antifriktionspaste der erfindungsgemäßen Zusammensetzung wird bei Raumtemperatur gehärtet; deshalb kann man sie sowohl in kleinen als auch in großen Reibeinheiten benutzen.
Die Teile der Reibeinheiten las@en sich dabei aus Metall, Holz und Kunststoffen ausführen.
Man bereitet die erfindungsgemäße Antifriktionspaste durch Vermischen des Epoxidharzes mit einem Ftillstoff in den oben angegebenen 7erWltnissen zu. Einige Minuten vor dem Aufbringen der Antifriktionspaste auf die Reibflächen der Teile von Reibeinheiten gibt man dem zubereiteten Gemisch ein Kalthärtemittel, Polyäthylenpolyamin, unter innigem mechanischem Umrühren zu.
Die zubereitete Paste wird beispielsvveise mit Spatel auf die Reibflächen der Teile von Reibeinheiten aufgebiacht.
Die aufgebrachte Paste wird bei einer Temperatur von 18 bis 2200 im Laufe von 1,5 bis 2 h abgebunden. Der dabei entstehende feste Schmierfilm gewinnt an Höchst härte bei der angegebenen Temperatur im Laufe von 36 bis 48 h nach dem Aufbringen der Paste. Die Härtedauer der Antifriktionspaste vermindert sich auf 15 bis 20 h, wenn die Härtung bei einer Temperatur von 35 bis 4000 durchgeführt wird.
Falls die Antifriktionspaste einen hohen Eüllstoffge halt aufweisen soll, ist es empfehlenswert, der Paste ein Lösungsmittel ur Epoxidharz in den oben angegebenen Mengen zuzugeben. Als Lösungsmittel fur Spoxidharz kann man Aceton, toluol, Äthanol, Butanol oder ein Gemisch, bestehend aus 50 Gew. Teilen Toluol, 15 Gewichtsteilen Butanol, 10 Gewichtsteilen Äthanol, 10 Gewichtsteilen Butyl- oder Amylacetat, 8 Gewichtsteilen Äthylenglykol und 7 Gewichtsteilen Aceton, verwenden Die oben angegebene Gleitreibungszahl X eibungs Intensität des linearen Verschleißes Ih und das oben angegebene Arbeitsvermögen R des festen Schmierfilms auf Basis der erfindungsgemäßen Paste werden nach der nachstehenden Methodik bestimmt, wonach eine im Verfahren der Stiruflächenreibung arbeitende Maschine zum einsatz kommt.
Gemäß dieser Methodik bringt man die Antifriktionspaste auf die Stirnfläche einer zylindrischen Metallbuchse auf.
Nach der Härtung der Paste bei einer Temperatur von 18 bis 2200 und dem Maßpolieren des entstandenen festen Schmierfilms stellt man den iruSkörper (die Buchse mit dem darauf vorhandenen Schmierfilm) fluchtend mit der ähnlichen Buchse ohne Schmierfilm (Gegenkörper) auf, bringt dann den Prüfkörper in Berührung mit der Stirnfläche des Gegenkörpers unter Einwirkung einer bestimmten Last, wonach der Gegenkörper in Drehbewegung gesetzt wird. Die Reibungskraft F im Reibungsbereich der einander berührenden Flächen des Prüfkörpers und des Gegenkörpers wird mit Hilfe eines Dehnungsmeßstreifens und einer Registriereinrichtung fixiert.
Die Gleitreibungszahl fReibung wird nach der Formel fReibung = @/P ermittelt, worin F Reibungskraft, kp P Normalkraft, kp/cm2.
Die Intensität des linearen Verschleißes Ih wird nach der Formel - = h . 10-9 L bestimmt, worin h Verschleiß (Dickenverminderung) des festen Schmierfilms, gemessen mittels eines Mikrometers L Gleitreibungswert in km, auf welchem der Verschleiß h entstanden ist.
Der Gleitreibungsweg L ergibt sich aus der Formel L = V..t, v rin V Gleitgeschwindigkeit des Gegenkörpers, in/s t Gleitzeit, s.
Die ermittlung des Arbeitsvermögens R des festen Schmierfilms erfolgt nach folgender Formel ; R = #/Ih, worin # Ausgangsdicke des festen Schmierfilms, mm, ist Zum besseren Verstehen der vorliegenden Brfindung werden folgende Beispiele zu seiner konkreten Ausführung angeführt. In allen Beispielen ermittelt man die Gleitreibungszahl fReibung' die Intensität des linearen Verschleißes Ih und das Arbeitsvermögen R des festen Schmierfilms nach der oben beschriebenen Methodik.
Beispiel 1.
Man bereitet die Antifriktionspaste folgender Zusammensetzung (in (:r'ewichtsteiien) zu: Epoxidharz 60 Molybdandisulfid 24 Graphit 12 Aluminium 8 Kupfer 5 Alumosilikat 10 Polyäthylenpolyamin Aceton 15 Dazu wird als Epoxidharz mit Aceton vermischt. Der erhaltenen Lösung gibt man einen Füllstoff: Molybdändisulfid, Graphit, Aluminium, Kupfer und Alumosilikat unter innigem mechanischem Umrühren während 5 bis 10 mir £a. 8 bis 10 min vor dem Aufbringen der Paste auf die Reibflächen der metallischen Deile der Reibeinheit wird dem zubereiteten Gemisch ein Kaithärtemittel, Polyäthylenpolyamin, unter innigem mechanischem Umrühren zugesetzt.
Die Antifriktionspaste wird mit Spatel auf die Reibflächen der Teile einer heibeinheit in einer 2 mm dicken Schicht aufgebracht. Die aufgebrachte Paste wird nach 2 h bei einer zwischen 18 und 200G liegenden Temperatur abgebunden. Der entstehende feste Schmiermittel gewinnt an Härte während 48 h nach dem Auftragen der genannten Paste auf die Reibflächen der Teile der Reibeinheit. Die Härtedauer der Antifriktionspaste vermindert sich auf 15 h, falls die erwähnte Härtung bei einer Temperatur von 35 bis 400C durchgeführt wird.
Die Gleiteigenschaftswerte des festen Schmierfilms auf Basis der Paste der angegebenen Zusammensetzung, erhalten beim Versuch einer Reibeinheit, die mit einer Gleitgeschwindigkeit 7 von 0,06 m/s bei 2 kp/cm2 Belastung P arbeitet, sind wie folgt: Gleitreibungszahl fReibung 0,25 Intensität des linearen Verschleißes 1h 1,0.10 Arbeitsvermögen R, km 525 Beispiel 2.
Analog zum Beispiel 1 wird eine Antifriktionspaste folgender Zusammensetzung (in Gewichtsteilen) subereitet: Epoxidharz 40 Molybdändisulfid 15 Graphit 10 Aluminium 5 Kupfer Alumosilikat 8 Polyäthylenpolyamin 5 Lösungsmittel für Dianepoxidharz, bestehend aus 50 Gewichtsteilen Toluol, 15 Gewichtsteilen Butanol, 10 Gewichtsteilen Äthanol, 10 Gewichtsteilen Butylacetat, 8 Gewichtsteilen Äthylenglykol und 7 Gewichtsteilen Aceton 30 Die anschließenden Arbeitsgange des Aufbringens der Paste auf die Reibflächen der Teile einer Reibeinheit und der Härtung der Paste werden analog zum Beispiel 1 durchgeführt.
Die Gleiteigenschaftswerte des festen Schmierfilms auf Basis der Paste der genannten Zusammensetzung, erhalten beim Versuch einer Reibeinheit, die mit einer Gleitgeschwindigkeit V von 0,06 m/s bei 2 kp/cm2 Belastung P arbeitet, sind wie folgt: Gleitre4bungsza Reibung 0,28 Intensität des linearen Verschleißes Ih 2,2.10-9 Arbeitsvermögen R, km 300 Beispiel 3.
Analog zum Beispiel 1 wird eine Antifritionspaste folgender Zusammensetzung (in Gewichtsteilen) zubereitet.
Epoxidharz 45 Molybdändisulfid 20 Graphit 10 Aluminium 6 Kupfer 5 Alumosilikat 9 Polyäthylenpolyamin 6 Toluol 5 Die anschließenden Arbeitsgänge des AuSbringens der Paste auf die Reibflächen der Teile einer Reibeinheit und der Härtung der Paste werden analog zum Beispiel 1 durchgeführt.
Die Gleiteigenschaftswerte des festen Schmierfilms auf Basis der Paste der angegebenen Zusammensetzung ähneln denen im Beispiel 1.
Beispiel 4.
Man bereitet eine Antifriktionspaste folgender Zusammensetzung (in Gewichtsteilen) zu: Epoxidharz 80 Molybdändisulfid 30 Graphit 15 Aluminium 10 Kupfer 10 Alumosilikat 15 Polyäthylenpolyamin 10 Dazu wird das Epoxidharz mit einem Füllstoff (Molybdän disulfid, Graphit, Aluminium, Kupfer und Alumosilikat) in den oben angegebenen Verhältnissen vermischt. Die anschließenden Arbeitsgänge Ger Zubereitung der Antifriktionspaste, deren Aufbringen auf die Reibflächen der Teile einer Reibeinheit und der Härtung aer Paste erfolgen analog zum Beispiel 1.
Die Gieiteigensctiaftswerte des festen Schmierfilms auf Basis der Paste der angegebenen Zusammensetzung ähneln denen im Beispiel 2.
Nachstehend werden die Vergleichsangaben angerührt, welche die Gleiteigenscbaftserte des festen Schmierfilms auf Basis der bekannten Antifriktionspasten charakterisieren. Diese Gleiteigenschaftswerte wurden beim Versuch einer Reibeinheit erhalten, welche unter den im Beispiel 1 beschtiebenen Bedingungen arbeitet.
Die Gleiteigenschaftswerte des festen Schmierfilms auf Basis der bekannten Antifriktionspaste gemäß der SU-PS 228 231 c-ind wie folgt: Gleitreibungszahl fReibung 0,7 Intensität des linearen Verschleißes Ih 0,9.10-8 Arbeitsvermögen k, km 111 Die Gleiteigenschaftswerte des festen Schmierfilms auf Basis der bekannten Antifriktionspaste "Möglice" (Firma "Diamant", BP) sind wie folgt: Gleitreibungszahl fReibung 0,47 Intensität des linearen Verschleißes Ih 2,3.10 8 Arbeitsvermögen R, km 40

Claims

ANT IFRIKT I ONSPASTE Pat ent an sprüche 1. Antifriktionspaste, enthaltend Epoxidharz, Molybdändisulfid und Polyäthylenpolyamin, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß sie zusätzlich Graphit, Aluminium, Kupfer und Alumosilikat enthält, wobei das Verhältnis zwischen den Bestandteilen (in Gewichtsteilen) wie folgt ist: Epoxidharz 40 bis 80 Molybdändisulfid 15 bis 30 Graphit 10 bis 15 Aluminium 5 bis 10 Kupfer 5 bis 10 Alumosilikat 8 bis 15 Polyäthylenpolyamin 5 bis 10.
2. Antifriktionspaste nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß sie zudem ein Lösungsmittel für das Epoxidharz in einer Menge von 5 bis 30 Gewichtsteilen enthält.