DE1771640C3 - Process for coating a machine part subject to sliding friction by spray application - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Beschichten eines gleitender Reibung unterworfenen Maschinenteiles, insbesondere eines Kolbenringes von Verbrennungskraftmaschinen, mit einer Laufflächenschicht aus Molybdän durch Spritzauftrag.The invention relates to a method for coating a sliding friction subject Machine part, in particular a piston ring of internal combustion engines, with a running surface layer from molybdenum by spray application.

Molybdän-Spritzschichten, die nach bekannten Verfahren, wie Flammspritzen oder Plasmaspritiren, auf Gleitflächen aufgetragen werden, sind sehr verschleißfest, und haben sich beispielsweise auch als Verschleißschichten auf den Laufflächen von Kolbenringen bewährt. Andererseits werden jedoch dadurch die Gegenlaufflächen im Gebiet der Misch- und Trockenreibung infolge von Verschleiß stark abgetragen. Dies könnte verhindert werden, indem die Spritzschichten porös gemacht würden, so daß im Trockenlauf die mit Ol gefüllten Poren eine Notlaufschmierung bewirken würden. Poren von Spritzschichten haben jedoch untereinander keine Verbindung, und ihr Aufnahmevermögen für öl ist daher gering, so daß eine Verhinderung von erhöhtem Verschleiß bei Trockenreibung ungenügend ist.Molybdenum spray coatings, which are applied by known methods such as flame spraying or plasma spraying Sliding surfaces are applied, are very wear-resistant, and have, for example, also as wear layers Tried and tested on the running surfaces of piston rings. On the other hand, however, the Mating surfaces in the area of mixed and dry friction are heavily worn away as a result of wear. this could be prevented by making the spray coatings porous, so that the with Oil-filled pores would cause emergency lubrication. However, pores of spray coatings have no connection with each other, and therefore their oil absorption capacity is low, so that prevention of increased wear under dry friction is insufficient.

Zum anderen können jedoch auch dem Molybdän vor dem Spritzen Trockenschmierstoffe wie Graphit, Polytetrafluorethylen, Schwefel oder Molybdändisulfid zugemischt werden. So wird beispielsweise nach der DT-AN B 15 689 vorzugsweise aus Eisenpulver bestehenden Spritzpulvern Graphit zugemischt Hier ist jedoch von Nachteil, daß bei den beim Spritzen auftretenden Temperaturen diese Stoffe verbrennen oder sich zersetzen, und zwar ist dies besonders beimOn the other hand, however, dry lubricants such as graphite, Polytetrafluoroethylene, sulfur or molybdenum disulfide are added. For example, after the DT-AN B 15 689 preferably made of iron powder spray powders graphite is added here however, the disadvantage is that these substances burn at the temperatures occurring during spraying or decompose, and this is especially the case with

ίο Molybdän der Fall, das wegen seines sehr hohen Schmelzpunktes eine sehr hohe Spritztemperatur bzw. eine sehr energiereich eingestellte Flamme erfordert.ίο the case because of its very high molybdenum Melting point requires a very high injection temperature or a very high-energy flame.

Erfindungsgemäß werden daher dem Molybdän bei dessen Aufspritzen auf die Lauffläche metallummantelte Trockenschmierstoffe beigegeben, so z. B. Schwefel, Graphit, Molybdändisulfid oder Polytetrafluorethylen, die elektrochemisch oder in der Gasphase oder nach sonstigen bekannten Verfahren mit einem dazu zweckentsprechenden Metall derart innig gemischt sind.According to the invention, the molybdenum is therefore coated with metal when it is sprayed onto the running surface Dry lubricants added, so z. B. sulfur, graphite, molybdenum disulfide or polytetrafluoroethylene, the electrochemical or in the gas phase or according to other known methods with a to it appropriate metal are so intimately mixed.

daß sich um die Körnchen des hitzeempfindlichen Schmierstoffes eine hitzeschützende Metallhülle legt.that around the grains of heat-sensitive Lubricant puts a heat-protecting metal shell.

Es ist bekannt, mit Bleipuiver gemischtes Polytetrafluoräthylenpulver bei einer Temperatur von etwa 300⁰C in eine poröse Metallgleitschicht einzupressen.It is known to press with Bleipuiver polytetrafluoroethylene powder mixed at a temperature of about 300 ⁰ C in a porous metal sliding layer.

Zum anderen ist es auch nach der US-PS 32 88 623 bekannt. Nickelpulver zu verspritzen, das in seinem Kern Graphit einschließt. Jedoch werden bisher noch keine Molybdänschichten durch den Einbau von Schmiermittel modifiziert, das mit einem weichen, gegebenenfalls selbstschmierend wirkenden Metall ummantelt ist. Gerade aber das Verspritzen von Molybdän zusammen mit Schmierstoffen bereitet wegen der hohen Spritztemperaturen Schwierigkeiten.On the other hand, it is also known from US Pat. No. 3,288,623. Splash nickel powder that is in his Core includes graphite. However, no molybdenum layers have yet been created by the incorporation of Lubricant modified with a soft, possibly self-lubricating metal is sheathed. But it is precisely the splashing of molybdenum together with lubricants that prepares it difficulties because of the high injection temperatures.

Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung wird vorzugsweise das Molybdän in einer Pulvermischung mit dem metallummantelten Schmierstoff aus einer Spritzpistole verspritzt, und zwar entweder einer Flammpulverspritzpistole oder einer Plasmapistole. Möglich und unter Umständen vorteilhaft ist es aber auch, das Molybdän aus einer, den metallummantelten Schmierstoff g'eichzeitig aus einer zweiten Spritzpistole zu verspritzen, wobei das Molybdän als Pulver oder Draht vorliegen kann.In the method according to the invention, the molybdenum is preferably used in a powder mixture sprayed with the metal-coated lubricant from a spray gun, either one Flame powder spray gun or a plasma gun. However, it is possible and under certain circumstances advantageous also, the molybdenum from one, the metal-coated lubricant at the same time from a second spray gun to be sprayed, whereby the molybdenum can be present as a powder or wire.

Auf diese Art und Weise können je nach den Spritzbedingungen Molybdänspritzschichten erzeugt werden, in denen ein Teil des Schmierstoffes trotz der beim Verspritzen auftretenden Wärme in der ursprünglichen Form eingebaut ist. Besonders gut gelingt das, wenn als metallummantelter Schmierstoff ein Nickelpulver mit einem Molybdändisulfidkem verwendet wird.In this way, molybdenum spray layers can be produced depending on the spraying conditions in which part of the lubricant is in the original, despite the heat generated during spraying Form is built in. This works particularly well when a nickel powder is used as the metal-coated lubricant is used with a molybdenum disulfide core.

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zum Beschichten eines gleitender Reibung unterworfenen Maschinenteiles, insbesondere von Kolbenringen für Verbrennungskraftmaschinen, mit einer Laufflächenschicht aus Molybdän durch Spritzauftrag, dadurch gekennzeichnet, daß dem Molybdän bei dessen Aufspritzen auf die Lauffläche Schmierstoffe beigegeben werden, die mit einem dem Zweck entsprechenden Metallmantel umgeben sind.1. A method for coating a machine part subjected to sliding friction, in particular of piston rings for internal combustion engines, with a running surface layer made of molybdenum by spray application, characterized in that lubricants are added to the molybdenum when it is sprayed onto the running surface, which are surrounded by a metal jacket suitable for the purpose. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Molybdän in einer Pulvermischung mit dem metallummantelten Schmierstoff aus einer Spritzpistole verspritzt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the molybdenum is in a powder mixture is sprayed with the metal-coated lubricant from a spray gun. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Molybdän aus einer, der metallummantelte Schmierstoff gleichzeitig aus einer zweiten Spritzpistole verspritzt wird.3. The method according to claim 1, characterized in that the molybdenum from one, the metal-coated Lubricant is sprayed from a second spray gun at the same time. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als metallummantelter Schmierstoff ein Nickelpulver mit einem Molybdändisulfidkern verwendet wird.4. Process according to claims 1 to 3, characterized in that the metal sheathed Lubricant a nickel powder with a molybdenum disulfide core is used.