DE102018211017A1

DE102018211017A1 - Galvanisiertes Bauteil eines Wälzlagers

Info

Publication number: DE102018211017A1
Application number: DE102018211017.4A
Authority: DE
Inventors: Yannick BAUBET; Johannes Biegner; Christine Matta; Hubertus Laurentius Maria Peek; Hans Verschoor; Xiaobo Zhou; Roel van der Zwaan
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2017-07-05
Filing date: 2018-07-04
Publication date: 2019-01-10

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Lagerbauteil eines Wälzlagers (10), wie beispielsweise ein Wälzkörper (17), ein Lagerring (12; 15) und/oder ein Käfig (20) zum Halten der Wälzkörper (17) eines Wälzlagers (10), wobei eine Außenfläche (22) des Lagerbauteils mit einer Plattierungsschicht (25) versehen ist, die zumindest 97 Gewichts-% Zinn aufweist. Gemäß der Erfindung weist das Zinn der Plattierungsschicht (25) Alpha- und Betaphasen von Zinn in einem Alpha-/Betaphasenverhältnis von weniger als 10 %, vorzugsweise nicht mehr als 4 %, auf.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet von Wälzlagern und ist insbesondere auf ein Bauteil eines Wälzlagers gerichtet, das mit einer Metallbeschichtung galvanisiert ist, um die Abnutzungsbeständigkeit zu verbessern.
Technischer Hintergrund
Im Einsatz erfahren die Wälzkörper und/oder erfährt der Käfig eines Wälzlagers einen zyklischen Gleitkontakt mit einer Lagerringlaufbahn in dem Fall des Wälzkörpers, mit den Wälzkörpern in dem Fall von kugelgeführten oder rollengeführten Käfigen oder mit der Schulter des Lagerlaufrings in dem Fall von ringgeführten Käfigen. Dieser zyklische Gleitkontakt kann zu einer schweren Abnutzung führen, insbesondere bei Hochgeschwindigkeitsanwendungen, bei denen die Schmierbedingungen schlecht sind, wie beispielsweise in Getriebelagern, Fahrzeugmotorenlagern, Flugmotorhauptwellenlagern und Spindellagern.
Um diesem Problem entgegenzuwirken, ist es beispielsweise bekannt, die Führungsfläche eines Käfigs mit einer harten diamantähnlichen Beschichtung zu versehen, wie es beispielsweise in JP 2005147306 offenbart ist. Alternativ kann ein weicher Metallfilm auf die Käfigflächen aufgebracht werden, wie es beispielsweise in JP 2002195266 offenbart ist, wobei eine Silberplattierungsschicht mit einer Dicke von 25 - 50 µm auf einem Käfig, der aus kohlenstoffarmen Stahl hergestellt ist, bereitgestellt wird. DLC-Beschichtungen und Silber sind jedoch teure Materialien.
In JP 2012097872 wird eine Zinnbeschichtung vorgeschlagen, die den Vorteil hat, dass es ein günstigeres Material ist. Eine Beschichtung, die Zinn und ein zweites Metall mit einer niedrigeren ungebundenen Oberflächenenergie als Eisen, z.B. Zink, aufweist, wird in US9416821 vorgeschlagen, wobei das zweite Metall in der Beschichtung in einer Menge von 5-35 Gewichts-% vorhanden ist und die Beschichtung eine Dicke zwischen 5 und 30 µm hat. Nachdem ein Käfigrotationstest an Proben durchgeführt wurde, die eine Plattierungsschicht aus reinem Zinn und eine Plattierungsschicht, die aus Zinn und Zink besteht, haben, wurde herausgefunden, dass die reine Zinnschicht einen schlechteren Abnutzungszustand zeigt.
Dementsprechend gibt es Raum für Verbesserung in Begriffen des Bereitstellens eines beschichteten Bauteils für ein Wälzlager, das ökonomisch und unkompliziert herzustellen ist, wobei die Beschichtung eine niedrige Reibung und eine langlebige Abnutzungsbeständigkeit bereitstellt.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung liegt in einem Lagerbauteil, wie beispielsweise einem Wälzkörper, einem Lagerring oder einem Käfig, das aus einem Metallmaterial hergestellt ist, wobei eine kontaktierende Fläche des Lagerbauteils mit einer biegsamen Plattierungsschicht versehen ist, die zumindest 97 Gewichts-% Zinn oder Nickel oder Kupfer aufweist.
Zinn ist ein Nach-Übergangsmetall mit zwei Hauptallotropen oder -phasen, allgemein als Beta-Zinn und Alpha-Zinn bezeichnet. Bei Raumtemperatur ist die stabile Phase Beta-Zinn, was eine tetragonale Struktur hat. Bei niedrigen Temperaturen wandelt sich Beta-Zinn in Alpha-Zinn um, welches eine kubische Diamantstruktur hat. Nichtsdestotrotz wurde herausgefunden, dass auch bei Temperaturen über der Umwandlungstemperatur herkömmliche Zinnbeschichtungen sowohl Alpha-Zinn als auch Beta-Zinn in einem Alpha-/Betaphasenverhältnis von 5 - 20 % aufweisen.
In einem Lagerbauteil gemäß der Erfindung weist die Zinnplattierungsschicht weniger als 10 Mol-% Alpha-Zinn, vorzugsweise weniger als 5 Mol-% und am meisten bevorzugt nicht mehr als 4 Mol-% Alpha-Zinn auf. In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Zinnplattierungsschicht nicht mehr als 3 Mol-% Alpha-Zinn auf.
Es wurde herausgefunden, dass ein Lagerbauteil, das eine Zinnplattierungsschicht mit einem entsprechend hohen Pegel an Beta-Zinn, d. h. mehr als 90 Mol-%, vorzugsweise zumindest 96 Mol-%, hat, ein verbessertes Reibungs- und Abnutzungsverhalten zeigt und eine längere Lebensdauer als Lagerbauteile mit einer Zinnplattierungsschicht, die geringere Pegel von Beta-Zinn aufweist, hat.
Alternativ kann die biegsame Plattierungsschicht Chemisch-Nickel, Galvanisch-Nickel oder Kupfer aufweisen.
Die biegsame metallische Plattierungsschicht erlaubt, die Gleichförmigkeit der Wälzkörper mit Laufbahnen zu verbessern, ohne die Ermüdungslebensdauer zu opfern. Üblicherweise wird die Lagerlebensdauer aufgrund der Tatsache reduziert, dass ein kleiner Kontaktbereich üblicherweise in einem höheren Kontaktdruck resultiert, aber ein reduziertes Reibmoment bereitstellt.
Aufgrund der biegsamen Merkmale der Plattierungsschicht kann die Plattierungsschicht während eines Walzkontakts plastisch verformbar sein und/oder kann sogar während Einlaufzeiten entfernt werden. Die verformte und/oder entfernte Schicht verändert die Kontaktgeometrie und/oder verbessert die Gleichförmigkeit der Wälzkörper mit der Laufbahn durch Reduzieren des Hertzschen Kontaktbereichs. Dies reduziert im Gegenzug das Reibmoment ohne die Lagerermüdungslebensdauer zu reduzieren.
Es ist des Weiteren bevorzugt, dass das Lagerbauteil, das mit der biegsamen Schichtplatte vorgesehen ist, ein Käfig eines Wälzlagers ist, der in Gleitkontakt mit zumindest einem der Rollen und des Lagerrings des Wälzlagers ist. Es ist bevorzugt, dass die Fläche von dem zumindest einen der Rollen und des Lagerrings des Wälzlagers, die in Gleitkontakt mit dem Käfig ist, mit einer Schwarzoxidschicht versehen ist. Daher bilden die Flächenbereiche des Käfigs und der Rollen oder des Lagerrings, die in Gleitkontakt sind, Gleitkontaktpartner einer biegsamen Schicht, die Zinn enthält, und einer Schicht aus Schwarzoxid. Vorzugsweise ist die äußere Fläche des Lagerrings, die mit der Schicht aus Schwarzoxid versehen ist, eine Laufbahn oder eine Schulter des Lagerrings. Des Weiteren ist es vorteilhaft, dass die Schwarzoxidschicht eine Dicke zwischen 0,2 und 1,3 µm, vorzugsweise zwischen 0,5 und 1 µm, hat.
Ein Lagerbauteil gemäß der Erfindung kann in einem Galvanisierungsverfahren hergestellt werden, in dem das Lagerbauteil in ein Bad aus Elektrolyt, das Zinn- (oder Nickel- oder Kupfer-) Ionen aufweist, eingetaucht wird und die Kathode in einer Elektrolyseschaltung bildet. In manchen Ausführungsformen wird ein Säurezinnplattierungsverfahren verwendet, in dem das Elektrolyt Zinnsulfat und Schwefelsäure aufweist. In anderen Ausführungsformen wird ein Alkalizinnplattierungsverfahren verwendet, in dem das Elektrolyt ein Alkalimetallstannat, wie beispielsweise Natrium- oder Kaliumstannat, aufweist. In beiden Ausführungsformen wird die Badtemperatur spezifisch ausgewählt und sorgfältig während des Plattierungsverfahrens gesteuert.
Die vorliegenden Erfinder haben herausgefunden, dass die Temperatur des Elektrolytbads eine wichtige Rolle in dem Verhältnis von Alpha-Zinn zu Beta-Zinn spielt, das in der Plattierungsschicht vorhanden ist. Der Mechanismus wird nicht komplett verstanden, aber es scheint, dass ein Temperatur-„Fenster“ existiert, in dem die Bildung von Alpha-Zinn unterdrückt wird. Ein solches Fenster existiert zwischen einer Temperatur von 25 °C und 35 °C. In einem Experiment, das unter Verwendung von identischen Proben, Badzusammensetzungen und Verfahrensparameter durchgeführt wurde, wobei nur die Temperatur variiert wurde, wurde herausgefunden, dass eine Badtemperatur von 35 °C ein Alpha-/Betaphasenverhältnis von weniger als 3 % erzeugte, während eine Badtemperatur von 40 °C in einem Alpha-/Betaphasenverhältnis von 10 % resultierte. Ein anderes Fenster existiert zwischen 60 °C und 80 °C, welches dieselben Alpha-/Betaphasenverhältnis wie das erste Fenster für niedrigere Temperaturen zeigt.
In manchen Ausführungsformen besteht die Zinnplattierungsschicht aus reinem Zinn. In anderen Ausführungsformen weist die Zinnplattierungsschicht bis zu 3 Gewichts-% von einem oder mehreren der folgenden Elemente auf: Antimon, Bismut, Indium oder Silber. Man nimmt an, dass das Hinzufügen von einem oder mehreren dieser Elemente die Betaphase stabilisiert. In einer Ausführungsform besteht die Zinnplattierungsschicht aus 99,5 - 99,9 Gewichts-% Zinn und 0,1 - 0,5 Gewichts-% von Antimon, Bismut, Indium und/oder Silber.
Das Lagerbauteil, an dem die Plattierungsschicht vorgesehen ist, ist aus einem Metallmaterial hergestellt, wie beispielsweise Stahl, Aluminium oder Bronze, und kann ein Innenring, ein Außenring, ein Wälzkörper und/oder ein kugelgeführter Käfig, ein rollengeführter Käfig oder ein ringgeführter Käfig sein, der ausgebildet ist, auf einer Schulter oder einem Flansch des Lagerinnenrings oder des Lageraußenrings zu laufen. Der Käfig kann auch ein geteilter Käfig, für Fahrzeugmotoranwendungen, sein. Im Fall eines Käfigs kann die Plattierungsschicht eine Dicke zwischen 1 und 100 µm, vorzugsweise zwischen 5 und 30 µm haben. In dem Fall, dass die Plattierungsschicht auf eine Laufbahn eines Rings und/oder den Wälzkörper aufgebracht wird, hat die Plattierungsschicht vorzugsweise eine Dicke von weniger als 5 µm, am meisten bevorzugt von weniger als 3 µm.
Die Erfindung wird nun des Weiteren mit Bezugnahme auf Beispiele und die begleitenden Zeichnungen beschrieben werden.
Figurenliste

1 zeigt einen Querschnitt eines Teils eines Wälzlagers, das einen Käfig aufweist, der mit einer Oberflächenschicht aus Zinn gemäß der Erfindung versehen ist;
2 zeigt den Effekt abweichender Plattierungstemperaturen auf das Verhältnis der Zinnphasen in einer galvanisierten Zinnschicht.

Detaillierte Beschreibung
Eine Querschnittsansicht eines Teils eines Wälzlagers ist in 1 gezeigt. Das Lager 10 hat einen Innenring 12, einen Außenring 15 und eine Reihe von Zylinderrollen 17, die dazwischen an Innen- und Außenlaufbahnen der Lagerringe angeordnet sind. In dem dargestellten Beispiel hat der Lageraußenring 15 Flansche 15a an jeder axialen Seite der Außenlaufbahn, die sich in einer radial nach innen gerichteten Richtung erstrecken und die die Rollen während des Lagerbetriebs führen. Die Rollen werden voneinander durch einen Käfig 20 beabstandet gehalten, der in diesem Beispiel zentriert und an den Außenringflanschen 15a geführt ist und aus einem kohlenstoffarmen Stahlmaterial gebildet ist.
Es wird angenommen, dass das Lager eine Maschinenkurbelwelle trägt und mit Maschinenöl geschmiert ist. Während des Lagerbetriebs ist eine radial äußere Fläche 22 des Käfigs in Gleitkontakt mit den radial inneren Flächen der Außenringflansche 15a. Ohne einen einwandfreien Schmierfilm findet eine hohe Reibung und Abnutzung statt. Um dieses Problem abzuschwächen, werden die äußeren Flächen des Käfigs, der Ringe und/oder der Rollen mit einer Zinnbeschichtung 25 galvanisiert.
In Übereinstimmung mit der Erfindung weist die Zinnbeschichtung 25 Alphaphasen-Zinn und Betaphasen-Zinn in einem Alpha-/Betaphasenverhältnis von weniger als 10 Mol-% Alpha-Zinn auf, vorzugsweise weniger als 5 Mol-%, und in dem Fall, dass das Bauteil ein Käfig ist, nicht mehr als 4 %. Es wurde herausgefunden, dass eine Zinnbeschichtung, die einen entsprechend hohen Prozentsatz an Betaphasen-Zinn hat, eine niedrige Reibung erzeugt und eine exzellente Haltbarkeit zeigt, wie durch die folgenden Beispiele demonstriert werden wird.

Eine Anzahl von Proben wurde vorbereitet und einem Stift-auf-Scheiben-Reibtest (Pin-on-Disc) unterworfen, in dem eine Scheibenprobe auf einer rotierenden Plattform befestigt wird und ein Stift in der Form einer Kugel gegen die rotierende Scheibe gedrückt wird. Das Grundmaterial für die Scheibenproben war ein niedriglegierter Kohlenstoffstahl (ST24), was ein übliches Material für Lagerkäfige ist. Die Scheibenproben wurden gedreht und dann mit Metallbeschichtungen wie folgt galvanisiert: Tabelle 1: Material, Dicke und Härte der Beschichtungen, die auf Scheibenproben vorgesehen sind

Metallbeschichtung	Dicke (µm)	Härte (HV)	Kommentar
Bronze	10	200
Kupfer	0,8	160
Silber	25 - 50	40
Zinn-A	10	60	Reine Zinnbeschichtung, die ~ 20 Mol-% Alphaphasen-Zinn aufweist, gemessen unter Verwendung von Röntgenstrahl beugung
Zinn-B	8	60	Reine Zinnbeschichtung gemäß der Erfindung, die ~ 2 Mol-% Alphaphasen-Zinn enthält, gemessen unter Verwendung von Röntgenstrahlbeugung

Der Koeffizient der Gleitreibung wurde zu Beginn des Tests und am Ende des Tests unter den folgenden Bedingungen gemessen:

• Kugel: DIN 100Cr6 Stahl, martensitisch gehärtet (Härte 780-800 HV), Durchmesser 12,7 mm, Oberflächenrauigkeit R_q = 0,01 µm
• Flache Scheibenproben: ST24 Käfigstahl, ungehärtet (Härte 230 HV), Oberflächenrauigkeit vor der Beschichtung Ra = 1,6 µm
• Lineare Gleitgeschwindigkeit: 1 m/s (400 U/min bei 25 mm Radius der Scheibe)
• Schmieröl: Maschinenöl, Fuchs TITAN EM 225.26 (HTHS 2.9), Viskosität: 55,2 mm²/s bei 40°C und 10,1 mm²/s bei 100°C
• Testöltemperatur: 90°C
• Testdauer: 4 Stunden

Des Weiteren wurde die Oberflächenrauigkeit der Proben vor dem Test und nach dem Test gemessen. Die Kugel erzeugt eine Abnutzungsspur auf der Scheibenfläche und es ist die Oberflächenrauigkeit der Abnutzungsspur, die gemessen wird. Die Testergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben. Tabelle 2: Reibungskoeffizient, der an einem Stift-auf-Scheiben-Versuchsstand zu Beginn und Ende der Tests gemessen wurde, plus Oberflächenrauigkeit vor und nach den Tests.

Beschichtungen	Oberflächenrauigkeit Ra vor dem Test (µm)	Ra der Abnutzungsspur nach dem POD-Test (µm)	Reibungskoeffizient im POD-Test, Beginn des Tests	Reibungskoeffizient im POD-Test, Ende des Tests
Unbeschichtet	1,60	0,11	0,076	0,07
Bronze	1,7	1,42	0,085	0,08
Kupfer	0,8	0,286	0,05	0,046
Silber	1,11	0,084	0,02	0,018
Zinn-A	1,68	0,54	0,048	0,044
Zinn-B	1,98	0,795	0,022	0,02

Wie gesehen werden kann, erzeugt die Zinn-B-Beschichtung in Übereinstimmung mit der Erfindung einen niedrigen und stabilen Reibungskoeffizienten vergleichbar mit dem der viel teureren Silberbeschichtung. Es ist auch bemerkenswert, dass die Zinn-B-Beschichtung (mit einem Alpha-/Betaphasenverhältnis von 2 %) eine niedrigere Gleitreibung als die Zinn-A-Beschichtung (mit einem Alpha-/Betaphasenverhältnis von 20 %) erzeugt, trotz der Tatsache, dass die Zinn-A-Beschichtung eine niedrigere Oberflächenrauigkeit hat.
Ohne durch die Theorie gebunden zu sein, nimmt man an, dass dies der unterschiedlichen kristallinen Struktur der zwei Zinnphasen zuschreibbar ist. Die Betaphase hat eine tetragonale Struktur und ist stark biegsam, wird da der Kristall entlang der tetragonalen kristallinen Ebenen geschert werden kann. Die Alphaphase hat eine kubische Struktur, die dem Scheren der Betaphase widersteht, was das Metall spröder macht. Man nimmt auch an, dass die hohe Biegsamkeit und das Scherverhalten einer Zinnbeschichtung gemäß der Erfindung die Haltbarkeit der Beschichtung verbessert.
Ein Abnutzungsbeständigkeitstest wurde an Proben durchgeführt, die mit den Beschichtungen, die in Tabelle 1 gegeben sind, versehen sind.
Ringe, die aus einem niedrigregierten Kohlenstoffstahl (ST24) hergestellt sind, wurden mit den Beschichtungen galvanisiert und an der Welle eines Reibmomentversuchstands befestigt. Die Testbedingungen waren wie folgt:

- Beschichteter Ring: ST24, gedrehte Fläche (Ra ~ 1,6 µm vor der Beschichtung), Ringaußendurchmesser 67,5 mm, Innendurchmesser 60 mm und Höhe 48 mm, Härte 230 HV
- Gegenfläche: CRB 208ECP Außenringschultern, Durchmesser 67,5 mm, Breite 3 mm, DIN 100Cr6 gehärteter Stahl, Härte 780-800 HV, Oberflächenrauigkeit Ra ~ 0,2 µm
- Drehgeschwindigkeit: 500, 1000, 2000, 3000 U/min
- Last: 0-50 kg (auf der Probe)
- Schmieröl: Maschinenöl, Fuchs TITAN EM 225.26 (HTHS 2.9), Viskosität: 55,2 mm²/s bei 40°C und 10,1 mm²/s bei 100°C
- Ölflussrate: 20 und 150 cc/min
- Öltemperatur: Umgebungstemperatur
- Testdauer: 100 Stunden

Das Reibmoment wird während des Tests gemessen und die Abnutzungslebensdauer wird durch die folgenden zwei Messungen bestimmt:

1) Wenn das Reibmoment 0,375 Nm überschreitet
2) Wenn der Schaden an der Beschichtung unter optischer mikroskopischer Überwachung beobachtet wird.

Die Ergebnisse des Tests sind in Tabelle 3 gezeigt. Tabelle 3: Dauerhaltbarkeit (Stunden) und Reibmoment, das an dem Ende der Lebensdauer gemessen wird. Testbedingung: Last 300 N, Geschwindigkeit 300 U/min, Raumtemperatur, Ölfluss 150 cc/min

Probe	Oberflächenrauigkeit Ra vor dem Test (µm)	Reibmoment am Ende der Tests (Nm)	Dauerhaltbarkeit (hours)
Unbeschichteter Stahl (ST24)	1,33-1,40	0,45-0,6	29 - 45
Bronze	1,58-1,59	0,225	100
Kupfer	1,35-1,43	0,38	35
Silber	1,11-1,18	0,375-0,45	100
Zinn-A	0,75-0,76	0,825	70
Zinn-B	1,09-1,29	0,225	100

Wie aus den Ergebnissen gesehen werden kann, erreichte die Zinnbeschichtung der Erfindung Zinn-B das Ende des 100-Stunden-Tests und zeigte ein niedriges Reibmoment, während die vergleichende Beschichtung Zinn-A nur 70 Stunden hielt. Die Zinnbeschichtung der Erfindung ist haltbarer.
Um eine Zinnbeschichtung zu erzeugen, die zumindest 90 Mol-% Beta-Zinn enthält, haben die vorliegenden Erfinder herausgefunden, dass es notwendig ist, die Badtemperatur während des Galvanisierungsverfahrens sorgfältig auszuwählen und zu steuern.
Experimente wurden durchgeführt, in denen Proben, die aus kohlenstoffarmen Stahl hergestellt sind, in eine Zinnsulfatbadzusammensetzung eingetaucht wurden, die 40 g/L Zinn und 120 g/L Schwefelsäure aufweist. Jede Probe wurde als die Kathode mit einer Anode verbunden, die aus reinem Zinn hergestellt ist und bei einer spezifischen Temperatur galvanisiert wurde, wobei die Temperatur für die unterschiedlichen Proben variiert wurde, während alle anderen Verfahrensparameter konstant gehalten wurden. Nach dem Fertigstellen des Galvanisierungsverfahrens wurde die Plattierungsschicht unter Verwendung von Röntgenstrahlbeugung untersucht, um den relativen Gehalt von Alpha-Zinn zu Beta-Zinn zu bestimmen. Die Ergebnisse sind in dem Balkendiagramm von 2 gezeigt.
Wie gesehen werden kann, führt eine Temperatur von 35 °C zu der Erzeugung einer Zinnbeschichtung gemäß der Erfindung, mit einem Alpha-/Betaphasenverhältnis von weniger als 3 %, während eine Temperatur von nur 5 Grad höher zu einem signifikant höheren Gehalt von Alpha-Zinn führt. Eine Verfahrenstemperatur von 70 °C resultierte auch in einer Zinnbeschichtung gemäß der Erfindung.
Obwohl der Mechanismus nicht vollständig verstanden wird, scheint es, dass schmale Temperaturbereiche oder „Fenster“ existieren, in denen die Bildung von Alpha-Zinn stark unterdrückt wird. Ein solches Fenster existiert zwischen einer Temperatur von 25 °C und 35 °C. Ein anderes Fenster existiert zwischen 60 °C und 80 °C, welches dieselben Alpha-/Betaphasenverhältnisse wie das erste Fenster für niedrigere Temperaturen zeigt. Ein Lagerkäfig gemäß der Erfindung wird mit Zinn bei einer Temperatur galvanisiert, die in ein identifiziertes Temperaturfenster fällt, um eine Zinnbeschichtung mit einer verbesserten Haltbarkeit und reibungsarmer Leistung zu erzeugen.
Eine Anzahl von Aspekten/Ausführungsformen der Erfindung wurde beschrieben. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann in dem Schutzumfang der begleitenden Patentansprüche variiert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2005147306 [0003]
JP 2002195266 [0003]
JP 2012097872 [0004]
US 9416821 [0004]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN 100Cr6 [0023, 0028]

Claims

Lagerbauteil eines Wälzlagers (10), wie beispielsweise ein Wälzkörper (17), ein Lagerring (12; 15) und/oder ein Käfig (20) zum Halten der Wälzkörper (17) eines Wälzlagers (10), wobei eine Außenfläche (22) des Lagerbauteils mit einer biegsamen Plattierungsschicht (25) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die biegsame Plattierungsschicht zumindest 97 Gewichts-% Zinn aufweist, wobei das Zinn der Plattierungsschicht (25) Alpha- und Betaphasen von Zinn in einem Alpha-/Betaphasenverhältnis von weniger als 10 %, vorzugsweise nicht mehr als 4 %, aufweist, oder die biegsame Plattierungsschicht zumindest 97 Gewichts-% Chemisch-Nickel, Galvanisch-Nickel oder Kupfer aufweist.
Lagerbauteil gemäß Anspruch 1, wobei das Lagerbauteil ein Käfig (20) zum Halten der Wälzkörper (17) eines Wälzlagers (10) ist, und wobei der Käfig in Gleitkontakt mit einer Außenfläche der Wälzkörper oder einer Fläche eines Lagerrings ist und wobei die Außenfläche der Wälzkörper oder die Fläche des Lagerrings mit einer Schwarzoxidschicht versehen ist, sodass die biegsame Plattierungsschicht an dem Käfig in Gleitkontakt mit der Schwarzoxidschicht ist.
Lagerbauteil gemäß Anspruch 2, wobei die Schwarzoxidschicht eine Dicke von zwischen 0,2 bis 1,5 µm, vorzugsweise zwischen 0,5 und 1 µm, hat.
Lagerbauteil gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, wobei das Alpha-/Betaphasenverhältnis der Zinnplattierungsschicht (25) nicht mehr als 3 % ist.
Lagerbauteil gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die biegsame Plattierungsschicht eine Dicke von weniger als 5 µm, vorzugsweise weniger als 3 µm, hat und/oder wobei die Zinnplattierungsschicht eines Käfigs eine Dicke von zwischen 1 und 100 µm, vorzugsweise zwischen 5 und 30 µm, hat.
Lagerbauteil gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Zinnplattierungsschicht (25) aus reinem Zinn besteht.
Lagerbauteil gemäß einem der Ansprüche 1-5, wobei die Zinnplattierungsschicht (25) zusätzlich ein oder mehrere der Elemente aufweist, die ausgewählt sind aus: Antimon, Bismut, Indium und Silber.
Lagerbauteil gemäß Anspruch 7, wobei die Zinnplattierungsschicht (25) aus 99,5 - 99,9 Gewichts-% Zinn und 0,1 - 0,5 Gewichts-% von Antimon, Bismut, Indium und/oder Silber besteht.