DE102006027502A1 - Wear resistant coating and method of making same - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer verschleißfesten Beschichtung und eine verschleißfeste Beschichtung auf vorbestimmten Flächen (2) von einem reibenden Verschleiß ausgesetzten Maschinenteilen (1), bestehend aus mindestens einer auf die vorbestimmte Fläche (2) des Maschinenteils (1) aufgebrachten metallfreien amorphen Kohlenwasserstoffschicht (5) mit sp·2·- und sp·3·-hybridisiertem Kohlenstoff für eine Reibungsreduzierung und eine Erhöhung des Verschleißwiderstandes der vorbestimmten Fläche (2) des Maschinenteils (1) sowie eine elektrische Isolierung.The present invention relates to a method for producing a wear-resistant coating and a wear-resistant coating on predetermined surfaces (2) of machine parts exposed to abrasive wear (1) comprising at least one metal-free amorphous material applied to the predetermined surface (2) of the machine part (1) Hydrocarbon layer (5) with sp · 2 · - and sp · 3 · hybridized carbon for a friction reduction and an increase of the wear resistance of the predetermined surface (2) of the machine part (1) and an electrical insulation.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine verschleißfeste Beschichtung auf vorbestimmten Flächen von einem reibenden Verschleiß ausgesetzten Maschinenteilen, welche beispielsweise aus widerstandsfähigen Stählen bestehen, und auf ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen verschleißfesten Beschichtung, insbesondere für Maschinenteile in Kraftstofffördereinheiten oder für Lager oder andere Bauteile, die elektrisch isoliert werden sollen.The The present invention relates to a wear-resistant coating on predetermined surfaces from a rubbing wear exposed Machine parts, which consist for example of resistant steels, and to a method of making such wear resistant Coating, especially for Machine parts in fuel delivery units or for Bearings or other components that are to be electrically insulated.

Obwohl auf viele Arten von Maschinenteilen anwendbar, werden die vorliegende Erfindung sowie die ihr zugrunde liegende Problematik in bezug auf Maschinenteile anhand eines elektrisch isolierenden Lagers näher erläutert.Even though Applicable to many types of machine parts, the present Invention and the underlying problem with respect to machine parts explained in more detail with reference to an electrically insulating bearing.

Aus der WO 03/064874 ist für Kugellager grundsätzlich eine Beschichtung aus einem Kohlenstoff in diamantartiger Struktur bekannt um die Reibungseigenschaften insgesamt und besonders die Trockenlaufeigenschaften zu verbessern.Out WO 03/064874 is for Ball bearing basically a coating of a carbon in a diamond-like structure Known for the friction properties overall and especially the dry running properties to improve.

Aus der EP 454616 ist ein Wälzlager bekannt, das teilweise mit einem chemisch abgeschiedenen Diamantwerkstoff beschichtet ist um die Trockenlaufeigenschaften zu verbessern, die Belastbarkeit und die Lebensdauer zu vergrößern.From the EP 454616 is known a rolling bearing, which is partially coated with a chemically deposited diamond material to improve the dry running properties, the load capacity and the life to increase.

Aus der DE 698 12 389 T2 ist für Wälzelementlagerungen eine Beschichtung aus sp3 und sp2 hybridisierten Kohlenstoff-verbindungen, bekannt, die 5 bis 25% Silizium enthält (vgl JP 06341445 A ).From the DE 698 12 389 T2 For roller element bearings, a coating of sp3 and sp2 hybridized carbon compounds, which contains 5 to 25% silicon, is known (cf. JP 06341445 A ).

In vielen Fällen ist es wünschenswert, dass eine verschleißfeste Beschichtung zusätzlich elektrisch isolierend ist. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn eine mechanische Einrichtung, die verschleißfest beschichtet werden soll, mit einer elektronischen Einrichtung zur Messung oder Steuerung verbunden oder gekoppelt ist. Oft können zum Beispiel Drehlager zur Potentialtrennung eingesetzt werden. Zu diesem Zweck sind hochfeste und verschleißresistente, elektrisch isolierende Stoffe notwendig.In many cases it is desirable that a wear-resistant Additional coating is electrically insulating. For example, this is the case if a mechanical device which is to be coated wear-resistant connected to an electronic device for measurement or control or coupled. Often you can For example, pivot bearings are used for electrical isolation. For this purpose, high-strength and wear-resistant, electrically insulating Fabrics necessary.

Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verschleißfeste Beschichtung und ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Beschichtung zu schaffen, mit welchen die Nachteile des Standes der Technik beseitigt werden, und mit welchen insbesondere die Haltbarkeit eines Maschinenteils über die gesamte Lebensdauer mit einem verringerten Reibungskoeffizienten gewährleistet wird. Zudem soll die Beschichtung elektrisch isolierend ausgeführt werden können.It is therefore an object of the present invention, a wear-resistant coating and a method for producing such a coating create, with which eliminates the disadvantages of the prior art be, and with which in particular the durability of a machine part on the lifetime with a reduced coefficient of friction guaranteed becomes. In addition, the coating should be made electrically insulating can.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe vorrichtungsseitig durch eine verschleißfeste Beschichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und verfahrensseitig durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 22 gelöst. Zudem bezieht sich die Erfindung auf eine Verwendung gemäß Patentanspruch 16 und ein Wälzlager gemäß Patentanspruch 36.According to the invention this Task device side by a wear-resistant coating with the Features of claim 1 and method side by a method solved with the features of claim 22. In addition, the refers Invention for a use according to claim 16 and a roller bearing according to claim 36th

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, dass die verschleißfeste Beschichtung auf vorbestimmten Flächen von einem reibenden Verschleiß ausgesetzten, beispielsweise aus einem Wälzlagerstahl bestehenden Bauteilen aus mindestens einer auf die vorbestimmte Fläche des Bauteils aufgebrachten metallfreien amorphen Kohlenwasserstoffschicht mit sp2- und sp3- hybridisiertem Kohlenstoff für eine Reibreduzierung und eine Erhöhung des Verschleißwiderstandes der vorbestimmten Fläche besteht.The idea underlying the present invention is that the wear-resistant coating on predetermined surfaces of a wear-exposed, consisting for example of a bearing steel components of at least one applied to the predetermined surface of the component metal-free amorphous hydrocarbon layer with sp 2 - and sp 3 - hybridized carbon for reducing friction and increasing the wear resistance of the predetermined surface.

Somit weist die vorliegende Erfindung gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil auf, dass die Verschleißbeständigkeit beispielsweise bei einer Anwendung im Kontaktbereich zwischen zwei Teilen eines Lagers bei voller Überrollfähigkeit gegenüber dem Stand der Technik erhöht wird. Ferner wird eine Reduzierung der Reibung im Gleitkontakt gegenüber dem Stand der Technik gewährleistet. Dabei ist die erfindungsgemäße Kohlenwasserstoffschicht durch die Metallfreiheit der Kohlenstoffschicht zudem elektrisch isolierend und kann somit zur elektrischen Potentialtrennung eingesetzt werden.Consequently shows the present invention over the prior art the Advantage on that the wear resistance for example, in an application in the contact area between two Parts of a warehouse with full roll over capability compared to the State of the art increases becomes. Further, a reduction of the friction in the sliding contact against the State of the art guaranteed. In this case, the hydrocarbon layer according to the invention by the metal freedom of the carbon layer also electrically insulating and can thus be used for electrical isolation become.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Eigenschaften des Maschinenteils, also im Beispiel des Wälzlagers bezüglich des Gefüges sowie die funktionsbedingten Bauteiltoleranzen bei einer Aufbringung der erfindungsgemäßen verschleißfesten Beschichtung vorteilhaft nicht verändert werden. Somit kann durch die Verwendung der erfindungsgemäßen verschleißfesten Beschichtung auf einen kostengünstigen Wälzlagerstahl als Unterbau zurückgegriffen werden, so dass das Bauteil wettbewerbsfähig herstellbar ist. Die auf dem Grundmaterial aufgebrachte Beschichtung stellt eine haftfeste und die Bauteileigenschaften nicht verändernde verschleißfeste Beschichtung dar, welche die Lebensdauer der Reibpartner vorteilhaft verlängert.One Another advantage is that the properties of the machine part, So in the example of the rolling bearing in terms of of the structure as well as the function-related component tolerances in an application the wear-resistant coating according to the invention advantageously not changed become. Thus, by the use of the wear-resistant Coating on a cost-effective Bearing steel used as a substructure be so that the component is competitive to produce. The on the base material applied coating provides a firm bond and the component properties non-changing wear-resistant coating which advantageously extends the life of the friction partners.

Dies ist bei Anwendung der Erfindung auf Teile eines Wälzlagers besonders vorteilhaft nutzbar, wenn beispielsweise der Außenring, der Innenring oder die Wälzkörper oder mehrere dieser Komponenten beschichtet werden. Zusätzlich kann mit der erfindungsgemäßen Beschichtung das Lager elektrisch isoliert werden. Je nach dem angestrebten Isolationsniveau wird nur eines der Teile des Lagers (Innenring, Wälzkörper, Außenring) oder werden 2 oder 3 Elemente des Lagers erfindungsgemäß beschichtet. Besonders sinnvoll ist die erfindungsgemäße Beschichtung bei Lagern mit einem Innendurchmesser von weniger als 70 mm, bei denen ein Umspritzen mit einem Keramikwerkstoff zur Isolation nicht möglich ist. Eine derartige Spritzschicht würde auch so dick ausfallen, dass eine mechanische Nachbearbeitung notwendig würde. Die bei der Erfindung entstehende Kombination weist tribologisch insbesondere gute Gleiteigenschaften auf. Um die Beschichtung noch widerstandsfähiger, insbesondere härter und fester zu machen, ist die Dotierung der Kohlenstoffschicht mit nicht metallischen Stoffen, wie beispielsweise Si und/oder O vorteilhaft. Die isolierenden Eigenschaften der Schicht bleiben bei solchen Dotierungen erhalten.This is particularly advantageous when using the invention parts of a rolling bearing, for example, if the outer ring, the inner ring or the rolling elements or more of these components are coated. In addition, the bearing can be electrically insulated with the coating according to the invention. Depending on the desired iso Lationniveau is only one of the parts of the bearing (inner ring, rolling elements, outer ring) or 2 or 3 elements of the bearing according to the invention coated. Particularly useful is the coating according to the invention in bearings with an inner diameter of less than 70 mm, in which an encapsulation with a ceramic material for insulation is not possible. Such a spray coating would also be so thick that a mechanical post-processing would be necessary. The combination formed in the invention has in particular tribological good sliding properties. In order to make the coating more resistant, in particular harder and stronger, the doping of the carbon layer with non-metallic substances, such as, for example, Si and / or O, is advantageous. The insulating properties of the layer are retained in such dopants.

Die Erfindung bezieht sich in soweit auch auf ein Wälzlager, das an wenigstens einer seiner Komponenten die erfindungsgemäße Beschichtung aufweist. Ein solches Lager kann zur Potentialtrennung eingesetzt werden. Dabei kann für die Herstellung der Lagerkomponenten an sich üblicher Lagerstahl wie 16 Mn Cr5, C45, 100 Cr6, 31 CrMo V9, 80 Cr2 usw. eingesetzt werden. Diese Stähle liefern den Unterbau für die harte und verschleißfeste Beschichtung.The The invention also relates in so far to a roller bearing, which at least one of its components has the coating according to the invention. One Such bearings can be used for potential separation. there can for the manufacture of the bearing components per se conventional bearing steel such as 16 Mn Cr5, C45, 100 Cr6, 31 CrMo V9, 80 Cr2, etc. can be used. These steels provide the substructure for the hard and wear-resistant Coating.

Vorteilhaft sind dabei so dünne Beschichtungen, dass keine Nacharbeit zur Anpassung der Teile notwendig ist. Die erfindungsgemäße Beschichtung eignet sich insoweit besonders für Lager, die klein, dünnwandig oder nicht symmetrisch sind, da bei solchen Lagern eine Nachbearbeitung besonders aufwändig wäre.Advantageous are so thin Coatings that no rework necessary to adapt the parts is. The coating according to the invention is suitable in this respect especially for Bearings that are small, thin-walled or are not symmetrical, as in such camps a post-processing particularly elaborate would.

In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen verschleißfesten Beschichtung und des im Anspruch 22 angegebenen Verfahrens zur Herstellung einer derartigen Beschichtung.In the dependent claims find advantageous embodiments and improvements of specified in claim 1 wear-resistant coating and the in claim 22 specified method for producing such Coating.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist die amorphe Kohlenwasserstoffschicht einen Wasserstoffanteil von maximal 20 Atom-% auf. Dadurch weist die vorbestimmte Fläche des Maschinenteils eine geringe Adhäsionsneigung zum metallischen Gegenkörper, einen hohen abrasiven Verschleißwiderstand, eine hohe chemische Beständigkeit, hohe mechanische Festigkeiten und hohe Härte/E-Modul-Verhältnisse auf. Ein höherer Wasserstoffanteil könnte zu unerwünschten Verbindungen mit Schmierstoffen oder dergleichen führen.According to one preferred development has the amorphous hydrocarbon layer a hydrogen content of not more than 20 atomic%. This shows the predetermined area of the machine part a low tendency to adhesion to the metallic Against body a high abrasive wear resistance, a high chemical resistance, high mechanical strength and high hardness / modulus of elasticity on. A higher one Hydrogen content could too unwanted Make connections with lubricants or the like.

Vorzugsweise weist die amorphe Kohlenwasserstoffschicht prozessbedingte Verunreinigungen, beispielsweise O- oder Ar-Atome, Metalle oder dergleichen, von weniger als 1 Atom-% auf.Preferably the amorphous hydrocarbon layer has process-related impurities, For example, O or Ar atoms, metals or the like of less than 1 atomic%.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist zwischen der vorbestimmten Fläche des Maschinenteils und der amorphen Kohlenwasserstoffschicht mindestens eine Zwischenschicht oder mindestens eine Haftvermittlungsschicht oder eine Kombination dieser beiden vorgesehen. Die mindestens eine Zwischenschicht ist dabei vorzugsweise als metallhaltige Kohlenwasserstoffschicht ausgebildet, wobei die Metallkomponenten aus W, Cr, Ti, Hf, Ge, Ni oder einer Kombination der vorgenannten Komponenten bestehen, oder als Keramikschicht aus einem Oxid oder Nitrid (TiO2, Al2O3, TiN, AlN). Die Zwischenschicht weist vorteilhaft eine Dicke von etwa 0,5 μm bis 2,0 μm auf. Die mindestens eine Haftvermittlungsschicht besteht vorzugsweise aus metallischen Stoffen, Boriden, Carbiden und/oder Nitriden der Übergangsmetalle. Vorzugsweise besitzt die Haftvermittlungsschicht eine Dicke von etwa 0,1 μm bis 0,5 μm.According to a further preferred development, at least one intermediate layer or at least one adhesion-promoting layer or a combination of these two is provided between the predetermined surface of the machine part and the amorphous hydrocarbon layer. The at least one intermediate layer is preferably formed as a metal-containing hydrocarbon layer, wherein the metal components of W, Cr, Ti, Hf, Ge, Ni or a combination of the aforementioned components, or as a ceramic layer of an oxide or nitride (TiO 2 , Al 2 O 3 , TiN, AlN). The intermediate layer advantageously has a thickness of about 0.5 μm to 2.0 μm. The at least one adhesion-promoting layer preferably consists of metallic substances, borides, carbides and / or nitrides of the transition metals. Preferably, the adhesion promoting layer has a thickness of about 0.1 μm to 0.5 μm.

Die Gesamtbeschichtung besitzt gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel eine Dicke von etwa 2,0 μm bis 10,0 μm, wobei die amorphe Kohlenwasserstoffschicht vorzugsweise eine Dicke von 1,0 μm bis 10 μm, insbesondere 1,0 μm bis 4,0 μm besitzt. Durch derartige Schichtdicken ändern sich die Abmessungen der Maschinenteile in einem so geringen Maße, dass keine Nachbearbeitung notwendig ist und die eingestellte Oberflächenstruktur bzw. Topographie erhalten wird. In Bereichen, die keiner direkten Überrollbelastung ausgesetzt sind, also bei einem Wälzlager der innere Umfang des Innenrings und/oder der äußere Umfang des Außenrings, können zur Verbesserung der elektrischen Isolation Schichtdicken bis zu 70 μm vorgesehen werden. Eine Nachbearbeitung ist auch in diesen Fällen nicht notwendig.The Overall coating has according to a another preferred embodiment a thickness of about 2.0 μm up to 10.0 μm, wherein the amorphous hydrocarbon layer is preferably a thickness of 1.0 μm up to 10 μm, in particular 1.0 μm up to 4.0 μm has. Such layer thicknesses change the dimensions the machine parts in such a small extent that no post-processing is necessary and the set surface structure or topography is obtained. In areas that do not have direct roll over are exposed, so in a rolling bearing, the inner circumference of the Inner ring and / or the outer circumference of the outer ring, can to Improvement of electrical insulation layer thicknesses up to 70 microns provided become. Post-processing is not even in these cases necessary.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die amorphe Kohlenwasserstoffschicht mittels eines PVD- oder eines (PA)CVD-Verfahrens auf der vorbestimmten Fläche des Maschinenteils abgeschieden. Dabei kön nen etwaige nicht metallische Dotierungen in demselben Prozess mit abgeschieden werden. Eine Abscheidung der mindestens einen Zwischenschicht und/oder der mindestens einen Haftvermittlungsschicht erfolgt vorzugsweise ebenfalls mittels eines PVD-Verfahrens.According to one another preferred embodiment is the amorphous hydrocarbon layer by means of a PVD or of a (PA) CVD method on the predetermined area of the Machine part deposited. Here Kings nen any non-metallic Dopings are deposited in the same process. A deposition the at least one intermediate layer and / or the at least one Bonding layer is preferably also by means of a PVD process.

Es wird vorzugsweise keine thermische und/oder mechanische Nachbearbeitung der abgeschiedenen amorphen Kohlenwasserstoffschicht durchgeführt.It is preferably no thermal and / or mechanical post-processing the deposited amorphous hydrocarbon layer.

Vorzugsweise wird vor einer Abscheidung der amorphen Kohlenwasserstoffschicht die vorbestimmte Fläche des Maschinenteils einer Reinigung unterzogen, beispielsweise einer Badreinigung in verschiedenen Reinigungsbädern mit einem anschließenden Ausgasungsvorgang in einem Trocken- oder Vakuumofen oder dergleichen. Dadurch wird eine dauerhafte Anhaftung der Beschichtung an dem Grundkörper gewährleistet.Preferably, before deposition of the amorphous hydrocarbon layer, the predetermined area of the machine part is subjected to a cleaning, for example a bath cleaning in various cleaning baths with a subsequent outgassing process in a dry or vacuum oven or the like. This ensures permanent adhesion of the coating to the base body.

Nach einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die amorphe Kohlenwasserstoffschicht, die mindestens eine Zwischenschicht und/oder die mindestens eine Haftvermittlungsschicht bei jeweils einer Beschichtungstemperatur abgeschieden, welche jeweils kleiner sind als die Anlasstemperatur des Maschinenteils. Dadurch erfährt das Maschinenteil keinen Härteverlust und keinen Verzug.To a further preferred embodiment be the amorphous hydrocarbon layer, the at least one Intermediate layer and / or the at least one adhesion-promoting layer each deposited at a coating temperature, respectively smaller than the tempering temperature of the machine part. Thereby learns that Machine part no loss of hardness and no delay.

Beispielhafte Verwendungen der verschleißfesten Beschichtung umfassen außer den erwähnten Wälzlagerkomponenten auch hydraulische Abstütz- und Einsteckelemente, Steuerkolben, Ausrücklager, Kolbenbolzen, Lagerbuchsen, Kreuzgelenkbuchsen, Linearführungen, Elemente mechatronischer Systeme oder dergleichen.exemplary Uses of wear-resistant Coating include except the mentioned rolling bearing components also hydraulic support and Male elements, control pistons, release bearings, piston pins, bearing bushes, Cardans, linear guides, Elements of mechatronic systems or the like.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren der Zeichnung näher erläutert. Von den Figuren zeigen:The Invention will be described below with reference to exemplary embodiments with reference explained in more detail on the accompanying figures of the drawing. From the figures show:

1 eine vergrößerte Ansicht der auf einer Kontaktfläche abgeschie denen verschleißfesten Besichtung im Querschnitt gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 1 an enlarged view of the abgeschie on a contact surface which wear-resistant coating in cross-section according to a preferred embodiment of the present invention;

2 schematisch ein Wälzlager im Querschnitt. 2 schematically a rolling bearing in cross section.

Es ist wünschenswert, diese Kontaktflächen 2 der Hubscheibe 1 mit einem Verschleißschutz bzw. einer verschleißfesten Beschichtung zu versehen, um den Verschleißwiderstand der Hubscheibe 1 für eine verlängerte Lebensdauer derselben zu erhöhen.It is desirable to have these contact surfaces 2 the lifting disc 1 provided with a wear protection or a wear-resistant coating to the wear resistance of the lifting disc 1 for a prolonged life of the same increase.

1 illustriert eine vergrößerte schematische Querschnittsdarstellung eines Ausschnitts eines beschichteten Bauteils 1. Wie in 1 ersichtlich ist, ist auf einer vorbestimmten Fläche 2 eine verschleißfeste Beschichtung 3, 4, 5 für eine Erhöhung des Verschleißwiderstandes sowie für eine Reduzierung des Reibmomentes vorgesehen. 1 illustrates an enlarged schematic cross-sectional view of a section of a coated component 1 , As in 1 is apparent, is on a predetermined surface 2 a wear-resistant coating 3 . 4 . 5 provided for an increase in the wear resistance and for a reduction of the friction torque.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird als Grundkörper des Bauteils ein metallischer Grundkörper aus einem Wälzlagerstahl, insbesondere aus einem gehärtetem Wälzlagerstahl, verwendet. Durch Verwendung derartiger Grundkörpermaterialien kann auf gängige Fertigungstechnologien zurückgegriffen und der Grundkörper wettbewerbsfähig hergestellt werden.According to one preferred embodiment The present invention is a basic body of the component is a metallic body from a bearing steel, in particular of a hardened Bearing steel, used. By using such basic body materials can on common manufacturing technologies resorted and the main body competitive getting produced.

Wie in der 1 ferner illustriert ist, wird auf die vorbestimmte Fläche bzw. auf die Kontaktfläche 2 eine Haftvermittlungsschicht 3 aufgebracht. Die Haftvermittlungsschicht 3 kann beispielsweise mittels eines PVD-Verfahrens (Physical Vapour Deposition) auf die vorbestimmte Fläche 2 abgeschieden werden. Die Haftvermittlungsschicht 3 besteht vorzugsweise aus metallischen Stoffen, Boriden, Carbiden, Oxiden oder Nitriden der Übergangsmetalle oder dergleichen und weist vorzugsweise eine Dicke von 0,1 μm bis 0,5 μm auf. Die Haftvermittlungsschicht 3 dient einer verbesserten Anbringung bzw. einer verbesserten Vernetzung der Atome einer anschließend aufzubringenden Zwischensicht oder Funktionsschicht am Grundkörper 1. Die Dicke der Haftvermittlungs schicht 3 ist in Abhängigkeit der verwendeten Zwischenschicht 4 bzw. der Kundenwünsche und -anforderungen auszuwählen.Like in the 1 is further illustrated, is on the predetermined surface or on the contact surface 2 an adhesive layer 3 applied. The adhesive layer 3 For example, by means of a PVD (Physical Vapor Deposition) method on the predetermined area 2 be deposited. The adhesive layer 3 preferably consists of metallic substances, borides, carbides, oxides or nitrides of the transition metals or the like and preferably has a thickness of 0.1 .mu.m to 0.5 .mu.m. The adhesive layer 3 serves for an improved attachment or improved crosslinking of the atoms of a subsequently applied intermediate view or functional layer on the base body 1 , The thickness of the bonding layer 3 is dependent on the intermediate layer used 4 or customer wishes and requirements.

Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird anschließend eine Zwischenschicht 4, wie in 1 ersichtlich ist, auf der Haftvermittlungsschicht 3 mittels beispielsweise ebenfalls eines PVD-Verfahrens abgeschieden. Die Zwischenschicht 4 kann beispielsweise als metallhaltige Kohlenwasserstoffschicht (a-C:H:Me) aufgebracht werden, wobei die Metallkomponenten W, Ti, Hf, Ge, Cr Ni oder dergleichen einzeln oder zu mehreren auftreten können. Die Zwischenschicht 4 weist beispielsweise eine Dicke von etwa 0,5 μm bis 2,0 μm auf und dient einer verbesserten Anbringung der Funktionsschicht auf der Haftvermittlungsschicht 3 bzw. im Falle eines Fehlens der Haftvermittlungsschicht 3 für eine verbesserte Anbringung der Funktionsschicht auf dem Grundkörper 1 in physikalisch mechanischer und chemischer Hinsicht. Die Dicke der Zwischenschicht 4 ist dabei wiederum an Zusammensetzungen der verwendeten Schichten und an die jeweiligen Anforderungen anzupassen.According to the present embodiment, then an intermediate layer 4 , as in 1 it can be seen on the primer layer 3 for example, also deposited by a PVD method. The intermediate layer 4 For example, it can be applied as a metal-containing hydrocarbon layer (aC: H: Me), wherein the metal components W, Ti, Hf, Ge, Cr Ni or the like may occur individually or in groups. The intermediate layer 4 For example, has a thickness of about 0.5 microns to 2.0 microns and serves to improve attachment of the functional layer on the bonding layer 3 or in the case of a lack of the adhesion-mediating layer 3 for an improved attachment of the functional layer on the base body 1 in physical mechanical and chemical terms. The thickness of the intermediate layer 4 is in turn to adapt to compositions of the layers used and to the respective requirements.

Wie in 1 ferner dargestellt ist, wird anschließend die eigentliche Funktionsschicht 5 auf der Zwischenschicht 4 abgeschieden. Dabei kann die Funktionsschicht 5 entweder direkt auf dem Grundkörper 1, direkt auf der Haftvermittlungsschicht 3 oder, wie in 3 dargestellt, direkt auf der Zwischenschicht 4 abgeschieden werden. Vorzugsweise wird ein spezieller Übergang von der Zwischenschicht 4 zu der Funktionsschicht 5 entwickelt, welcher eine optimale Anbindung der Funktionsschicht 5 sicherstellt und möglichst geringe Spannungen in das Schichtsystem bzw. in die kritische Schnittstelle zwischen dem porigen Grundmaterial und dem Schichtsystem induziert, wodurch ein Abplatzen sowohl in kohäsiver als auch in adhäsiver Form vermieden wird. Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass auf die Haftvermittlungsschicht 3 und/oder die Zwischenschicht 4 bei bestimmten Anwendungsbereichen auch verzichtet werden kann.As in 1 is further shown, then the actual functional layer 5 on the interlayer 4 deposited. In this case, the functional layer 5 either directly on the body 1 , directly on the adhesive layer 3 or, as in 3 shown, directly on the intermediate layer 4 be deposited. Preferably, a special transition from the intermediate layer 4 to the functional layer 5 developed, which an optimal connection of the functional layer 5 ensures and induces the lowest possible stresses in the layer system or in the critical interface between the porous base material and the layer system, thereby avoiding chipping in both cohesive and in adhesive form. It should be noted at this point that on the adhesion layer 3 and / or the interlayer 4 can also be dispensed with in certain applications.

Die Zwischenschicht kann zur Erreichung einer erhöhten Stabilität und Haltbarkeit auch so gestaltet sein, dass eine sinnvolle Stufung der Metallhärte von dem Maschinenteil bis zur Funktionsbeschichtung erreicht wird.The Interlayer can achieve increased stability and durability also be designed so that a meaningful grading of the metal hardness of the Machine part is achieved to functional coating.

Die Funktionsschicht 5 ist als amorphe Kohlenwasserstoffschicht (a-C:H) ausgebildet und wird vorzugsweise mittels eines PVD- und/oder (PA)CVD-Verfahrens (Plasma Assisted Chemical Vapour Deposition) auf einer vorgesehenen Schicht, gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel auf der Zwischenschicht 4, abgeschieden.The functional layer 5 is formed as an amorphous hydrocarbon layer (aC: H) and is preferably by means of a PVD and / or (PA) CVD (Plasma Assisted Chemical Vapor Deposition) method on a designated layer, according to the present embodiment, on the intermediate layer 4 , isolated.

Bei einem PVD-Verfahren wird ein Ausgangsmaterial derart mit Inertgasionen, z. B. Argon beschossen, dass einzelne Atome aus dem Target herausgeschlagen und ionisiert und dann auf das negativ geladene Substrat hin beschleunigt werden. Dabei kann die zu beschichtende Oberfläche einmal oder mehrmals in einer Prozesskammer an dem Target zum Bilden einer oder mehrerer Schichten vorbeigeführt werden. Gleichzeitig kann in der Prozesskammer der einzubringende nicht metallische Stoff in Gas- oder Dampfform vorhanden sein und zu der Oberfläche mit gerissen werden.at a PVD method is a starting material with inert gas ions, z. For example, argon bombarded that single atoms knocked out of the target and ionized and then accelerated toward the negatively charged substrate become. In this case, the surface to be coated once or several times in a process chamber on the target to form one or more Layers bypassed become. At the same time can be introduced in the process chamber non-metallic substance may be present in gaseous or vapor form and to the surface be ripped off.

Bei einem (PA)CVD-Verfahren wird unter Zuhilfenahme eines Plasmas ein Gasgemisch in die Prozesskammer eingebracht, in welche die zu beschichtenden Materialteile eingebracht sind. Bei vorbestimmten Temperaturen reagieren die vorhandenen Gase chemisch miteinander und führen zu einer dünnen Kondensschicht auf den Oberflächen der zu beschichtenden heißen Materialteile.at A (PA) CVD method is used with the aid of a plasma Gas mixture introduced into the process chamber, in which to be coated Material parts are introduced. React at predetermined temperatures The existing gases chemically with each other and lead to a thin layer of condensation on the surfaces the hot to be coated Material parts.

Eine Aufgabe des gesamten Schichtsystems, bestehend aus dem Grundkörper 1, der Haftvermittlungsschicht 3, der Zwischenschicht 4 sowie der amorphen Kohlenwasserstoffschicht 5, besteht darin, die Reibung zwischen dieser Beschichtung und einem Gegenkörper zu reduzieren und die Lebensdauer des beschichteten Grundkörpers 1 sowie die des Gegenkörpers zu erhöhen.A task of the entire layer system, consisting of the main body 1 , the mediation shift 3 , the intermediate layer 4 and the amorphous hydrocarbon layer 5 , is to reduce the friction between this coating and a counter body and the life of the coated body 1 as well as to increase the counter body.

Die amorphe Kohlenwasserstoffschicht 5 weist daher vorzugsweise einen Wasserstoffanteil von maximal 20 Atom-% auf, wodurch eine geringe Adhäsionsneigung zum metallischen Gegenkörper, ein hoher abrasiver Verschleißwi derstand, eine hohe chemische Beständigkeit, hohe mechanische Festigkeiten und hohe Härte/E-Modul-Verhältnisse gewährleistet werden. Ansonsten besteht die amorphe Kohlenwasserstoffschicht 5 aus sp2- und sp3-hybridisiertem Kohlenstoff, wobei vorzugsweise prozessbedingte Verunreinigungen von weniger als 1 Atom-% vorgesehen sind.The amorphous hydrocarbon layer 5 Therefore, preferably has a hydrogen content of at most 20 atomic%, whereby a low tendency to adhesion to the metallic counter body, a high abrasive Verschleißwi resistance, high chemical resistance, high mechanical strength and high hardness / modulus of elasticity ratios are ensured. Otherwise, the amorphous hydrocarbon layer exists 5 of sp 2 - and sp 3 -hybridized carbon, preferably process-related impurities of less than 1 atomic% are provided.

Die amorphe Kohlenwasserstoffschicht 5 weist vorzugsweise eine Schichtdicke von etwa 1,0 μm bis 10,0 μm, im Falle geringer mechanischer Belastung bis 70 μm auf. Die gesamte Dicke der Beschichtung, bestehend aus den einzelnen Schichten 3, 4 und 5, beträgt vorzugsweise etwa 2,0 μm. Durch eine solche Dicke der Gesamtbeschichtung ändern sich die Abmessungen des Maschinenteils in einem derartig geringen Maße, dass keine Nachbearbeitung notwendig ist und die eingestellte Oberflächenstruktur bzw. Topographie beibehalten wird. Die tribologischen Aufgaben übernimmt die Oberfläche der Beschichtung, die durch die eingestellte Struktur das Mischreibungsgebiet reduziert und aufgrund der reibungsarmen Beschichtung die Reibkraft und folglich die Oberflächenbeanspruchungen reduziert. Die mechanischen Aufgaben hingegen übernimmt das Schichtsystem im Verbund mit dem Grundkörper.The amorphous hydrocarbon layer 5 preferably has a layer thickness of about 1.0 microns to 10.0 microns, in the case of low mechanical stress to 70 microns. The total thickness of the coating, consisting of the individual layers 3 . 4 and 5 , is preferably about 2.0 microns. By such a thickness of the overall coating, the dimensions of the machine part change to such a small extent that no post-processing is necessary and the set surface structure or topography is maintained. The tribological tasks are taken over by the surface of the coating, which reduces the mixed friction area due to the set structure and reduces the frictional force and consequently the surface stresses due to the low-friction coating. The mechanical tasks, on the other hand, are handled by the layer system in combination with the basic body.

Als Gegenkörper können vorzugsweise im Sinne des Leichtbaus und der Kosteneinsparung Eisen-Kohlenstoff-Legierungen realisiert werden. Darüber hinaus sind niedrig viskose und niedrig additivierte Öle einsetzbar. Ferner kann eine Minimalschmierung bzw. ein erhöhtes Ölwechselintervall realisiert werden.When against body can preferably in terms of lightweight construction and cost saving iron-carbon alloys will be realized. About that In addition, low-viscosity and low-additive oils can be used. Furthermore, a minimum lubrication or an increased oil change interval can be realized become.

Vorzugsweise wird vor einer Beschichtung des Grundkörpers die vorbestimmte Fläche 2 desselben gereinigt, beispielsweise mittels einer Badreinigung in verschiedenen Reinigungsbädern. Dadurch wird die Anhafteigenschaft der Beschichtung an dem Grundkörper vorteilhaft verbessert.Preferably, before a coating of the base body, the predetermined area 2 the same cleaned, for example by means of a bath cleaning in different cleaning baths. As a result, the sticking property of the coating on the base body is advantageously improved.

Die Beschichtungstemperatur der einzelnen Beschichtungsvorgänge liegt unterhalb der Anlasstemperatur des zu beschichtenden Materials. Dadurch erfährt dieses vorteilhaft weder einen Härteverlust noch einen Verzug.The Coating temperature of the individual coating operations is below the tempering temperature of the material to be coated. Learns through it this advantageously neither a loss of hardness another delay.

Somit schafft die vorliegende Erfindung eine verschleißfeste Beschichtung und ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen verschleißfesten Beschichtung, wobei auf kostengünstige niedrig legierte Stähle als Unterbau zurückgegriffen werden kann, welche aber ohne die erfindungsgemäße Beschichtung der tribologischen Beanspruchung nicht standhalten würden. Aufgrund der notwendigen komplexen Teilegeometrie ist fertigungsbedingt somit vorteilhaft ein einfacher Stahl mit einer erfindungsgemäßen Beschichtung einsetzbar, so dass das Bauteil wettbewerbsfähig hergestellt werden kann. Die Beschichtung kann aufgrund der geringen Gesamtschichtdicke sehr gleichmäßig und ohne nennenswerten Rauheitszuwachs aufgebracht werden. Dadurch ist das Beschichten ohne Vorhaltemaß und ohne kostenintensive Nachbearbeitung möglich.Consequently The present invention provides a wear-resistant coating and a Process for producing such a wear-resistant Coating, taking on cost-effective low alloy steels used as a substructure can be, but which without the inventive coating of the tribological Stress would not withstand. Due to the necessary complex part geometry is therefore advantageous due to production a simple steel can be used with a coating according to the invention, so that the component is competitive can be produced. The coating may be due to the low Total layer thickness very evenly and be applied without appreciable increase in roughness. This is the coating without Voraufemaß and possible without costly reworking.

Durch die oben beschriebene Beschichtung entsteht ein tribologisches System, welches durch die eingestellte Struktur das Mischreibungsgebiet reduziert und aufgrund der reibungsarmen Beschichtung die Reibkraft und folglich die Oberflächenbeanspruchung sowie den Verschleiß reduziert.By the above-described coating creates a tribological system, which by the set structure reduces the mixed friction area and due to the low-friction coating reduces the frictional force and consequently the surface stress as well as the wear.

Neben einer Beschichtung von Kontaktflächen von Wälzlagern können selbstverständlich auch andere Maschinenteile, beispielsweise hydraulische Abstütz- und Einsteckelemente, Steuerkolben, Ausrücklager, Kolbenbolzen, Lagerbuchsen, Linearführungen, oder dergleichen, erfindungsgemäß beschichtet werden.Next a coating of contact surfaces of rolling bearings can Of course Other machine parts, such as hydraulic support and plug-in elements, Spool, release bearing, Piston pins, bushings, linear guides, or the like, coated according to the invention become.

In der 2 ist ein Kugellager schematisch dargestellt mit einem Außenring 10, einem Innenring 11 und Wälzkörpern 12. Die genannten Komponenten bestehen typisch aus einem bekannten Lagerstahl, wobei kostengünstige und leicht bearbeitbare Stähle gewählt werden können. Dabei ist gegenüber dotierungsfreien Kohlenwasserstoffschichten eine wesentlich größere Härte, Überrollfähigkeit (Stabilität gegen hohe Herz'sche Pressung) und ein optimiertes Verhältnis von Härte zu E-Modul wichtig. Zum Zweck einer größeren mechanischen Stabilität und Dauerhaftigkeit kann zusätzlich ein Schichtaufbau mit einer Haftvermittlungsschicht und einer Zwischenschicht vorgesehen sein, um den Härtegradienten im Schichtaufbau zu begrenzen. Eines, zwei oder alle drei der genannten Komponenten des Lagers können eine Kohlenwasserstoff schicht gemäß der Erfindung tragen, um einerseits auf dem gewünschten Isolationsniveau eine elektrische Isolierung herzustellen und andererseits die geförderten mechanischen und tribologischen Eigenschaften zu erzeugen. In der Figur sind lediglich beschichtete Wälzkörper 12, davon einer im Querschnitt, mit einer erfindungsgemäßen Kohlenstoffschicht 15 als Beispiel dargestellt.In the 2 is a ball bearing shown schematically with an outer ring 10 , an inner ring 11 and rolling elements 12 , The components mentioned typically consist of a known bearing steel, wherein inexpensive and easily machinable steels can be selected. Compared to doping-free hydrocarbon layers, a significantly greater hardness, roll-over capability (stability against high Herz's pressure) and an optimized ratio of hardness to modulus of elasticity are important. For the purpose of greater mechanical stability and durability, a layer structure with an adhesion-promoting layer and an intermediate layer may additionally be provided in order to limit the hardness gradient in the layer structure. One, two or all three of said components of the bearing can wear a hydrocarbon layer according to the invention, on the one hand to produce electrical insulation at the desired level of insulation and on the other hand to produce the promoted mechanical and tribological properties. In the figure, only coated rolling elements 12 of which one in cross-section, with a carbon layer according to the invention 15 shown as an example.

Durch die PVD-Beschichtungstechnik ist in Verbindung mit den erfindungsgemäßen Schichten auch die Beschichtung von kleinen Lagern mit einem Innendurchmesser kleiner als 75 mm wirtschaftlich möglich. Erfindungsgemäße Lager können auch bei Trockenreibung und Mangelschmierung betrieben werden. Da als Schmierstoff außer Hydrauliköl und Dieselkraftstoff auch Wasser und Benzin möglich ist, ergeben sich auch neue Einsatzgebiete für die Lager.By The PVD coating technique is also in connection with the layers of the invention the coating of small bearings with an inner diameter smaller economically possible as 75 mm. Inventive stock can also be operated with dry friction and lack of lubrication. There as lubricant except hydraulic oil and diesel fuel also water and gasoline is possible also arise new applications for camps.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.Even though the present invention with reference to preferred embodiments As described above, it is not limited thereto on diverse Modifiable way.

11
Maschinenteilmachinery
22
vorbestimmte Fläche des Maschinenteils/predetermined area of the machine part /
33
HaftvermittlungsschichtBonding layer
44
Zwischenschichtinterlayer
55
amorphe Kohlenwasserstoffschicht/Funktionsschichtamorphous Hydrocarbon layer / functional layer
1010
Außenringouter ring
1111
Innenringinner ring
1212
Wälzkörperrolling elements
1515
KohlenwasserstoffschichtHydrocarbon layer

Claims (36)

Verschleißfeste Beschichtung auf vorbestimmten Flächen (2) von einem reibenden Verschleiß ausgesetzten Maschinenteilen (1), bestehend aus mindestens einer auf die vorbestimmte Fläche (2) des Maschinenteils (1) aufgebrachten metallfreien amorphen Kohlenwasserstoffschicht (5) mit sp2- und sp3-hybridisiertem Kohlenstoff.Wear-resistant coating on predetermined surfaces ( 2 ) machine parts exposed to abrasive wear ( 1 ), consisting of at least one on the predetermined area ( 2 ) of the machine part ( 1 ) applied metal-free amorphous hydrocarbon layer ( 5 ) with sp 2 and sp 3 hybridized carbon. Verschleißfeste Beschichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in die Kohlenwasserstoffschicht (5, 15) Anteile eines nicht metallischen Elementes eingebracht sind.Wear-resistant coating according to claim 1, characterized in that in the hydrocarbon layer ( 5 . 15 ) Shares of a non-metallic element are introduced. Verschleißfeste Beschichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des nicht metallischen Elementes weniger als 30 Atom % beträgt.wear resistant Coating according to claim 2, characterized in that the proportion of the non-metallic element is less than 30 atomic%. Verschleißfeste Beschichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass als nicht metallisches Element Silizium oder Sauerstoff eingebracht ist.wear resistant Coating according to claim 2 or 3, characterized in that introduced as a non-metallic element silicon or oxygen is. Verschleißfeste Beschichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass die amorphe Kohlenwasserstoffschicht (5, 15) einen Wasserstoffanteil von maximal 20 Atom-% aufweist.Wear-resistant coating according to Claim 1 or one of the following, characterized in that the amorphous hydrocarbon layer ( 5 . 15 ) has a hydrogen content of at most 20 atomic%. Verschleißfeste Beschichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass die amorphe Kohlenwasserstoffschicht (5, 15) prozessbedingte Verunreinigungen von weniger als 1 Atom-% aufweist.Wear-resistant coating according to Claim 1 or one of the following, characterized in that the amorphous hydrocarbon layer ( 5 . 15 ) has process-related impurities of less than 1 atomic%. Verschleißfeste Beschichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die amorphe Kohlenwasserstoffschicht (5, 15) eine Dicke von etwa 1,0 μm bis 70 μm aufweist.Wear-resistant coating according to one of the preceding claims, characterized in that the amorphous hydrocarbon layer ( 5 . 15 ) has a thickness of about 1.0 μm to 70 μm. Verschleißfeste Beschichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die amorphe Kohlenwasserstoffschicht (5, 15) eine Dicke zwischen 1,0 μm und 10 μm aufweist.Wear-resistant coating according to claim 7, characterized in that the amorphous hydrocarbon layer ( 5 . 15 ) has a thickness of between 1.0 μm and 10 μm. Verschleißfeste Beschichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der vorbestimmten läche (2) des Maschinenteils (1) und der amorphen Kohlenwasserstoffschicht (5, 15) mindestens eine Haftvermittlungsschicht (3) und/oder mindestens eine Zwischenschicht (4) vorgesehen ist.Wear-resistant coating according to at least one of the preceding claims, characterized in that between the predetermined surface ( 2 ) of the machine part ( 1 ) and the amorphous hydrocarbon layer ( 5 . 15 ) at least one adhesive layer ( 3 ) and / or at least one intermediate layer ( 4 ) is provided. Verschleißfeste Beschichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Zwischenschicht (4) als metallhaltige Kohlenwasserstoffschicht (5, 15) ausgebildet ist.Wear-resistant coating according to claim 9, characterized in that the at least one intermediate layer ( 4 ) as a metal-containing hydrocarbon layer ( 5 . 15 ) is trained. Verschleißfeste Beschichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallkomponenten der metallhaltigen Kohlenwasserstoffschicht (4) aus W, Cr, Ti, Hf, Ge, oder einer Kombination der vorgenannten Komponenten bestehen.Wear-resistant coating according to claim 10, characterized in that the metal components of the metal-containing hydrocarbon layer ( 4 ) consist of W, Cr, Ti, Hf, Ge, or a combination of the aforementioned components. Verschleißfeste Beschichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Zwischenschicht (4) eine Dicke von etwa 0,5 μm bis 2,0 μm aufweist.Wear-resistant coating according to at least one of claims 9 to 11, characterized in that the at least one intermediate layer ( 4 ) has a thickness of about 0.5 μm to 2.0 μm. Verschleißfeste Beschichtung nach 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der vorbestimmten Fläche des Maschinenteils und der amorphen Kohlenwasserstoffschicht (5, 15) eine keramische Schicht vorgesehen ist, die ein Oxid oder ein Nitrid enthält, insbesondere Al2O3, TiO2, AlN oder TiN.Wear-resistant coating according to 1 to 9, characterized in that between the predetermined surface of the machine part and the amorphous hydrocarbon layer ( 5 . 15 ) a ceramic layer is provided which contains an oxide or a nitride, in particular Al 2 O 3 , TiO 2 , AlN or TiN. Verschleißfeste Beschichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Haftvermittlungsschicht (3) wenigstens teilweise aus metallischen Stoffen, Boriden, Carbiden, Oxiden und/oder Nitriden der Übergangsmetalle oder aus Chrom und Kohlenstoff besteht.Wear-resistant coating according to at least one of claims 9 to 13, characterized in that the at least one adhesion-promoting layer ( 3 ) consists at least partially of metallic substances, borides, carbides, oxides and / or nitrides of the transition metals or chromium and carbon. Verschleißfeste Beschichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Haftvermittlungsschicht (3) eine Dicke von etwa 0,1 μm bis 0,5 μm aufweist.Wear-resistant coating according to one of claims 9 to 14, characterized in that the primer layer ( 3 ) has a thickness of about 0.1 μm to 0.5 μm. Verwendung der verschleißfesten Beschichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das beschichtete Maschinenteil (1) aus einem Stahl besteht.Use of the wear-resistant coating according to at least one of the preceding claims, characterized in that the coated machine part ( 1 ) consists of a steel. Verwendung der verschleißfesten Beschichtung gemäß einem der vorangehenden Patentansprüche zur elektrischen Isolierung des beschichteten Maschinenteils.Use of the wear-resistant coating according to a of the preceding claims for electrical insulation of the coated machine part. Verwendung der verschleißfesten Beschichtung gemäß einem der vorangehenden Patentansprüche zur Beschichtung eines Maschinenteils, das aus einem der Stähle 16 Mn Cr 5, C 45, 100 Cr 6, 31 Cr Mo V9, 80 Cr 2 besteht.Use of the wear-resistant coating according to one of the preceding claims for coating a machine part made of one of the steels 16 Mn Cr 5, C 45, 100 Cr 6, 31 Cr Mo V9, 80 Cr 2. Verwendung der Beschichtung (3, 4, 5) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche als Kontaktfläche (2) einer Hubscheibe (1) zu einer Mittelplatte einer Pumpeneinrichtung einer Kraftstofffördereinheit.Use of the coating ( 3 . 4 . 5 ) according to at least one of the preceding claims as a contact surface ( 2 ) of a lifting disk ( 1 ) to a center plate of a pump device of a fuel delivery unit. Verwendung der Beschichtung (3, 4, 5) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11 auf vorbestimmten Flächen (2) von Mittelplatten von Kraftstofffördereinheiten, Ventiltriebkomponenten, wie beispielsweise Tassenstößel, Nockenwellen, hydraulischen Abstütz- und Einsteckele menten, Wälzlagerkomponenten, Steuerkolben, Ausrücklagern, Kolbenbolzen, Lagerbuchsen, Kreuzgelenkbüchsen, Linearführungen, Elemente mechatronischer Systeme oder dergleichen.Use of the coating ( 3 . 4 . 5 ) according to at least one of claims 1 to 11 on predetermined surfaces ( 2 ) of middle plates of fuel delivery units, valve train components, such as bucket tappets, camshafts, hydraulic support and Einsteckele elements, rolling bearing components, control piston, release bearings, piston pins, bearing bushes, universal joints, linear guides, elements of mechatronic systems or the like. Verwendung der verschleißfesten Beschichtung gemäß einem der vorangehenden Patentansprüche zur Beschichtung wenigstens einer der Komponenten eines Wälzlagers: des Innenrings, des Außenrings oder der Wälzkörper.Use of the wear-resistant coating according to a of the preceding claims for coating at least one of the components of a roller bearing: the inner ring, the outer ring or the rolling elements. Verfahren zur Herstellung einer verschleißfesten Beschichtung auf vorbestimmten Flächen (2) von einem reibenden Verschleiß ausgesetzten Maschinenteilen (1) mit folgendem Verfahrensschritt: Aufbringen mindestens einer metallfreien amorphen Kohlenwasserstoffschicht (5) mit sp2- und sp3-hybridisiertem Kohlenstoff auf die vorbestimmte Fläche (2) des Maschinenteils (1) für eine Reibungsreduzierung und eine Erhöhung des Verschleißwiderstandes der vorbestimmten Fläche (2) des Maschinenteils (1).Method for producing a wear-resistant coating on predetermined surfaces ( 2 ) machine parts exposed to abrasive wear ( 1 ) with the following process step: applying at least one metal-free amorphous hydrocarbon layer ( 5 ) with sp 2 and sp 3 -hybridized carbon on the predetermined area ( 2 ) of the machine part ( 1 ) for a friction reduction and an increase of the wear resistance of the predetermined area ( 2 ) of the machine part ( 1 ). Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass in die Kohlenwasserstoffschicht ein Anteil eines nicht metallischen Stoffes, insbesondere Si oder O, eingebracht wird.Method according to claim 22, characterized in that that in the hydrocarbon layer, a proportion of a non-metallic Stoffes, in particular Si or O, is introduced. Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die amorphe Kohlenwasserstoffschicht (5) mittels eines PVD- und/oder eines (PA)CVD-Verfahrens auf die vorbestimmte Fläche (2) des Maschinenteils (1) abgeschieden wird.A method according to claim 22 or 23, characterized in that the amorphous hydrocarbon layer ( 5 ) by means of a PVD and / or a (PA) CVD method on the predetermined area ( 2 ) of the machine part ( 1 ) is deposited. Verfahren nach Anspruch 22, 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass die amorphe Kohlenwasserstoffschicht (5) mit einem Wasserstoffanteil von maximal 20 Atom-% ausgebildet wird.A method according to claim 22, 23 or 24, characterized in that the amorphous hydrocarbon layer ( 5 ) is formed with a hydrogen content of at most 20 atomic%. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 22 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die amorphe Kohlenwasserstoffschicht (5) mit prozessbedingten Verunreinigungen von weniger als 1 Atom-% ausgebildet wird.Method according to at least one of claims 22 to 25, characterized in that the amorphous hydrocarbon layer ( 5 ) is formed with process-related impurities of less than 1 atomic%. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 22 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die amorphe Kohlenwasserstoffschicht (5, 15) mit einer Dicke von etwa 1,0 μm bis 70 μm, insbesondere 1 μm bis 10 μm ausgebildet wird.Method according to at least one of claims 22 to 26, characterized in that the amorphous hydrocarbon layer ( 5 . 15 ) having a thickness of about 1.0 μm to 70 μm, in particular 1 μm is formed to 10 microns. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 22 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass vor einer Abscheidung der amorphen Kohlenwasserstoffschicht (5) die vorbestimmte Fläche (2) des Maschinenteils (1) einer Reinigung, beispielsweise einer Badreinigung in verschiedenen Reinigungsbädern mit einem anschließenden Ausgasungsvorgang in einem Reinigungsofen oder dergleichen, unterzogen wird.Method according to at least one of claims 22 to 27, characterized in that before deposition of the amorphous hydrocarbon layer ( 5 ) the predetermined area ( 2 ) of the machine part ( 1 ) a cleaning, for example, a bath cleaning in different cleaning baths with a subsequent outgassing process in a cleaning oven or the like, is subjected. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 22 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der vorbestimmten Fläche (2) des Maschinenteils (1) und der amorphen Kohlenwasserstoffschicht (5) mindestens eine Haftvermittlungsschicht (3) und/oder mindestens eine Zwischenschicht (4) ausgebildet wird.Method according to at least one of claims 22 to 28, characterized in that between the predetermined area ( 2 ) of the machine part ( 1 ) and the amorphous hydrocarbon layer ( 5 ) at least one adhesive layer ( 3 ) and / or at least one intermediate layer ( 4 ) is formed. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Zwischenschicht (4) als metallhaltige Kohlenwasserstoffschicht ausgebildet wird.A method according to claim 29, characterized in that the at least one intermediate layer ( 4 ) is formed as a metal-containing hydrocarbon layer. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallkomponenten der metallhaltigen Kohlenwasserstoffschicht (4) aus W, Cr, Ti, Hf, Ge, oder einer Kombination der vorgenannten Komponenten bestehen.A method according to claim 30, characterized in that the metal components of the metal-containing hydrocarbon layer ( 4 ) consist of W, Cr, Ti, Hf, Ge, or a combination of the aforementioned components. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 29 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Zwischenschicht (4) mit einer Dicke von etwa 0,5 μm bis 2,0 μm ausgebildet wird.Method according to at least one of claims 29 to 31, characterized in that the at least one intermediate layer ( 4 ) is formed with a thickness of about 0.5 microns to 2.0 microns. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 29 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Haftvermittlungsschicht (3) aus Chrom und Kohlenstoff, metallischen Stoffen, Boriden, Carbiden, Oxiden und/oder Nitriden der Übergangsmetalle ausgebildet wird.Method according to at least one of claims 29 to 32, characterized in that the at least one adhesion-promoting layer ( 3 ) is formed from chromium and carbon, metallic substances, borides, carbides, oxides and / or nitrides of the transition metals. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 29 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Haftvermittlungsschicht (3) mit einer Dicke von etwa 0,1 μm bis 0,5 μm ausgebildet wird.Method according to at least one of claims 29 to 33, characterized in that the at least one adhesion-promoting layer ( 3 ) is formed with a thickness of about 0.1 microns to 0.5 microns. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 22 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass die amorphe Kohlenwasserstoffschicht (5), die mindestens eine Zwischenschicht (4) und/oder die mindestens eine Haftvermittlungsschicht (3) bei jeweils einer Beschichtungstemperatur abgeschieden werden, welche jeweils kleiner sind als die Anlasstemperatur des Maschinenteils (1).Method according to at least one of claims 22 to 34, characterized in that the amorphous hydrocarbon layer ( 5 ), the at least one intermediate layer ( 4 ) and / or the at least one adhesive layer ( 3 ) are deposited at a respective coating temperature, which are each smaller than the tempering temperature of the machine part ( 1 ). Wälzlager mit einer verschleißfesten Beschichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15 auf der Oberfläche wenigstens einer der folgenden Komponenten: Innenring, Außenring, Wälzkörper.roller bearing with a wear-resistant Coating according to one of claims 1 to 15 on the surface at least one of the following components: inner ring, outer ring, rolling element.
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