DE1964943C3

DE1964943C3 - Verwendung eines Polyamides

Info

Publication number: DE1964943C3
Application number: DE19691964943
Authority: DE
Inventors: Kurt Dipl.-Ing. Dr. 7100 Heilbronn Anderko; Karen Dipl.-Ing. 6236 Eschborn Holve; Richard Dipl.-Ing. Dr. 6370 Oberursel Weber; Wilhelm 6000 Frankfurt Wuerth
Original assignee: Karl Schmidt 7107 Neckarsulm GmbH
Current assignee: Karl Schmidt 7107 Neckarsulm GmbH
Priority date: 1969-12-24
Filing date: 1969-12-24
Publication date: 1979-07-26
Also published as: FR2072039A1; DE1964943B2; FR2072039B1; GB1284835A; DE1964943A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Verwendung eines durch Polykondensation von Diestern ungesättigter '·· aliphatischer Dicarbonsäuren mit aliphatischen und/ oder aromatischen Diaminen erzeugten Polyamides, in dem wenigstens 5 Gew.% N-Methylpyrrolidon enthalten sind.

Alle bewegten Maschinenteile müssen geführt oder "> gelagert sein, um Kräfte übertragen zu können. Dabei werden sowohl ein kleiner Reibungswiderstand als auch ein geringer Verschleiß angestrebt, um ein optimales Laufverhalten zu erzielen. Für den Trockenlauf und bei Betriebsbedingungen mit Mangelschmierung haben sich ^|J Kunststoffgleitlagerwerkstoffe als besonders geeignet erwiesen, da diese eine gute Verträglichkeit mit dem metallischen Gegenwerkstoff aufweisen.

Diese Eigenschaften haben beispielsweise den Polyamiden eine weit verbreitete Anwendung als Gleitlagerwerkstoffe in der Technik erschlossen. Die handelsüblichen Polyamide zeigen jedoch einen starken Abfall ihr?r Pcsti^kcit mit der Temperatur so daß msn rnil ihnen höchstens Gleicflächentemperaturen um 50 bis 60⁰C beherrschen kann. Infolge dieser vergleichsweise geringen Temperaturbelastbarkeit ist der Einsatz von Polyamiden für Temperaturen oberhalb von 60° C nicht geeignet Sobald diese Beanspruchung fiberschritten wird, verschlechtert sich das Laufverhalten des entsprechenden Lagerwerkstoffs beträchtlich, da der Verformungswiderstand stark abfällt

Bekannt ist auch, zur Erhöhung der Formhaltigkeit eines Lagers Polyamide auf eine metallische Stützschale aufzubringen sowie zwischen der Polyamidschicht und der Stützschale eine poröse Schicht aus kugeligem oder auch spratzigem Bronzepulver aufzusintern und anschließend die poröse Bronzeschicht in einem Walzprozeß vollständig mit Polyamid auszufallen. Auf diese ausgefüllte Bronzeschicht ist gleichzeitig eine 10 bis 30μΐη dicke Laufschicht aus Polyamid aufgebracht (VDl-Z. 110(1968) Nr. 15, Seite 632 bis 636).

Abgesehen davon, daß die Herstellungskosten für einen derartig aufgebauten Gleitlagerwerkstoff nicht unbedeutend sind, besteht bei der zuletzt genannten Ausführungsform der wesentliche Nachteil darin, daß aufgrund der vergleichsweise geringen Laufschichtdikke über den Spitzen der Bronzeschicht eine spanende Bearbeitung der Laufschicht nur in engen Grenzen möglich ist.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des vorstehend aufgeführten Standes der Technik zu beseitigen und insbesondere einen Metall-Kunststoff- Verbundlagerwerkstoff zu entwickeln, b;i dem die Dicke der Kunststoff-Laufschicht mindestens 50 μηι beträgt und dessen Verformungswiderstand bei Dauertemperaturen bis 600°C nur unwesentlich abnimmt, so daß ein optimales Laufverhalten bis zu der angegebenen Temperaturgrenze garantiert ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Verwendung eines durch Polykondensation von Diestern ungesättigter aliphatischer Dicarbonsäuren mit aliphatischen und/oder aromatischen Diaminen erzeugten Polyamides, in dem wenigstens 5 Gew.% N-Methylpyrrolidon enthalten sind, als Laufschicht eines Verbundlagers auf einem metallischen Stützmaterial.

Zur Erzielung spezieller Gleiteigenschaften enthält die Gleitschicht nach einem weiteren Merkmal der Erfindung einen oder mehrere die Gleitfähigkeit verbessernde Füllstoffe in Mengen bis zu 50 Vol.%, vorzugsweise 10 bis 40 Vol.%.

Die Gleitfähigkeit verbessernde Füllstoffe bestehen aus Blei, Weißmetall, Bronze, Aluminiumlegierungen, Silber, Silberlegierungen, Zinklegierungen, Graphit in einer Körnung von < 33 μηι und geeigneten Kunststoffen. Allerdings kann je nach Art des Füllstoffes der Verformungswiderstand in der Wärme bei Temperaturen von 375 bis 400⁰C zurückgehen.

Im Rahmen einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung kann zur weiteren Verbesserung des Gleitverhaltens die aufgebrachte Laufschicht 0,02 bis 0,2 Vol.%. vorzugsweise 0,1 Vol.%, öl enthalten, wobei die Laufschicht zunächst einer Vakuumbehandlung in öl unterzogen wird.

Das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Laufschicht erfolgt in der Weise, daß das auf die gewünschte Viskosität eingestellte Präkondensat, gegebenenfalls nach Zumischung eines oder mehrerer die Gleitfähigkeit verbessernder Füllstoffe, auf das metallische Stützmaterial aufgetragen, in einer ersten Stufe bei einer Temperatur um 150⁰C 50 bis 60 Minuten und in einer zweiten Stufe bei Temperaturen um 200⁰C 30 bis

60 Minuten lang eingebrannt wird.

Zur Herstellung ausgesprochen dicker Laufschichten ist es angebracht, das Präkondensat in mehreren Schichten aufzutragen, wobei die unteren Schichten jeweils nicht bis zur völligen Aushärtung gebrannt werden und die vollständige Aushärtung der Schichten erst beim letzten Einbrennvorgang erfolgt

Die auf das metallische Stützmaterial aufgebrachte Laufschicht ist mechanisch sehr widerstandsfähig.

besitzt trotzdem eine hervorragende Zähigkeit und ausgezeichnete Beständigkeit gegen die verschiedensten Agenzien. Auch bei hohen Beanspruchungstemperaturen bis zu 600⁰C behält die Laufschicht weitgehend ihre guten Gleiteigenschaften bei. Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, daß die Laufschicht eine spanende Bearbeitung ermöglicht, so daß das gewünschte Fertigmaß durch Drehen oder Fräsen erzeugt werden kann.

Claims

Patentansprüche:

ί. Verwendung eines durch Polykondensation von Diestern ungesättigter aliphatischen Dicarbonsäuren mit aliphatischen und/oder aromatischen Diaminen erzeugten Polyamides, in dem wenigstens 5 Gew.% N-Methylpyrrolidon enthalten sind, als Laufschicht eines Verbundlagers auf einem metallischen Stützmaterial.
2. Laufschicht gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen oder mehrere die Gleitfähigkeit verbessernde Füllstoffe in Mengen bis zu 50 VoL%, vorzugsweise 10 bis 40 Voll.%, enthält
3. Laufschicht gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitfähigkeit verbessernden Füllstoffe aus Blei, Weißmetall, Bronze, Aluminiumlegierungen, Silber, Silberlegierungen, Zinklegierungen, Graphit in einer Körnung von < 33 μ und geeigneten Kunststoffen bestehen.
4. Laufschicht gemäß Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie 0,02 bis 0,2 Vol.%, vorzugsweise 0,1 Vol.%, öl enthält.
5. Verfahren zum Einbringen des Öls in die Laufschicht gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufschicht zunächst einer Vakuumbehandlung in öl unterzogen wird.
6. Verfahren zur Herstellung der Laufschicht nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das auf die gewünschte Viskosität eingestellte Präkondensat, gegebenenfalls nach Zumischung eines oder mehrerer die Gleitfähigkeit verbessernder Füllstoffe, auf das metallische Stützmaterial aufgetragen, in einer ersten Stufe bei Temperaturen von 150°C bis 60 Minuten und in einer zweiten Stufe bei Temperaturen um 200⁰C 30 bis 60 Minuten lang eingebrannt wird.
7. Abwandlung des Verfahrens nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung ausgesprochen dicker Laufschichten das Präkondensat in mehreren Schichten aufgetragen wird, wobei die unteren Schichten jeweils nicht bis zur völligen Aushärtung gebrannt werden und die vollständige Aushärtung der Schichten erst beim letzten Einbrennvorgang durchgeführt wird.

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