DE2308947A1 - Epoxide resin sliding coatings - containing glass spheres, for improved compressive strength and abrasion resistance - Google Patents

Abstract

Sliding layers, e.g. journal bearings, guides, tracks, shaft sealing ring running surfaces, are produced from epoxide resins by curing with hardeners, with the addn. of fillers and lubricants, the epoxide resin and hardener being applied as sliding layer in mixt. with glass spheres and lubricants. The glass spheres have a dia. of 0.01-0.3 mm and are used in an amt. of 10-50 wt.% w.r.t. epoxide resin. The lubricant is graphite and/or MoS2. The mixt. is applied by sintering, flame spraying or electrostatic coating and opt. post-cured at elevated temp. Precondensed resin/hardener or solid resin/hardener mixts. can be used as the resin component.

Description

Verfahren zur Herstellung von Gleitschichten aus Epoxidharzen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur erstellun von aleitschichten aus Epoxidharzen zur Verwendung an Maschinenelementen als Gleitlager, Gleitbahnen, Führungsbahnen, Wellendichtringlaufflächen u. a.Process for the production of sliding layers from epoxy resins The invention relates to a method for creating conductive layers from epoxy resins for use on machine elements as plain bearings, slideways, guideways, Shaft seal running surfaces, etc.

Es ist bekannt, Gleitschichten aus Epoxidharzen nach unterschiedlichen Technologien herzustellen.It is known, sliding layers made of epoxy resins according to different To manufacture technologies.

So werden Epoxid-Gießharze mit metallischen Füllstoffen und Gleitmitteln wie Graphit und Molybdändisulfid vermischt, als Spachtelmassen aufgetragen oder zu Formteilen vergossen.This is how epoxy casting resins are made with metallic fillers and lubricants such as graphite and molybdenum disulphide mixed, applied as a filler or cast into molded parts.

Es ist weiterhin bekannt, Lösungsmittelhaltige Epoxidharze mit Gleitmitteln und Füllstoffe zu versehen und in Form eines dünnen Anstriches aufzutragen.It is also known to use solvent-containing epoxy resins with lubricants and to provide fillers and to apply them in the form of a thin coat of paint.

Ferner ist bekannt, feste Epoxidharze mit Füllstoffen und Gleitmitteln zu versehen und als Beschichtungspulver im Sinterverfahren oder Flammspritzverfahren aufzutragen.It is also known to use solid epoxy resins with fillers and lubricants to be provided and as coating powder in the sintering process or flame spraying process to apply.

Schließlich ist bekannt, ale Fttllstoffe Letallpulver, anorganische Pulver wie Kreide, Kaolin, Talkum, Schiefermehl, Quarzmehl, Porzellanmehl, Glimmer, Korund, asbest, @auxit, iiall. und organische Pulver wie Gummimehl, polymere Werkstoffe usw. und als Gleitmittel Graphit und Molybdändisulfid zu verwenden.Finally, all fillers are known to be lethal powder, inorganic Powders such as chalk, kaolin, talc, slate flour, quartz flour, porcelain flour, mica, Corundum, asbestos, @auxit, iiall. and organic powders such as rubber powder, polymeric materials etc. and to use graphite and molybdenum disulfide as lubricants.

Alle bisher bekannten Verfaiiren zur Herstellung von Gleitschichten aus Epoxidharz besitzen den Nachteil, da3 als Füllstoffe entweder zu weiche Produkte verwendet werden oder daß harte Füllstoffe elnen hohen Abrieb der Paarungswerkstoffe verursachen.All known processes for the production of sliding layers made of epoxy resin have the disadvantage that, as fillers, products are either too soft are used or that hard fillers can cause high abrasion of the pairing materials cause.

Zweck der Erfindung ist es, Gleitschichten, wie Gleitlager, Gleitbahnen, Führungsbahnen und Wellendichtringlaufflächen, aus Epoxidharzen herzastellen, die bei hoher Druckbelastbarkeit eins hohe Abriebfestigkeit besitzen.The purpose of the invention is to provide sliding layers, such as sliding bearings, slideways, Guideways and shaft sealing ring running surfaces, made of epoxy resins, which with high pressure resistance one have high abrasion resistance.

Es bestand die Aufgabe, diese Eigenschaft des Epoxidharzes durch Modifizieren zu erreichen.The task was to modify this property of the epoxy resin to reach.

Diese Aufgabe wird so gelöst, daß man als Gleitschicht erfindungsgemäß Epoxidharz und Härtungsmittel im Gemisch mit Glaskugeln sowie Gleitmitteln in an sich bekannter Weise aufbringt.This object is achieved by using a sliding layer according to the invention Epoxy resin and hardener mixed with glass beads and lubricants in on applies in a known manner.

Als Glaskugeln werden vorzugsweise solche mit einem Durchmesser von 0,01 bis 0,3 mm verwendet.The glass spheres are preferably those with a diameter of 0.01 to 0.3 mm used.

Die Glaskugeln sollten zweckmäßigerweise in Mengen von 10 bis 50 Gew.-%, bezogen auf Epoxidharz, verwendet werden.The glass spheres should expediently in amounts of 10 to 50 wt .-%, based on epoxy resin.

Als Epoxidharzkomponente kann mit Vorteil ein präkondensiertes Harz-därtungsmittel-Gemisch verwendet werden. Um den Vorteil einer festen Epoxidharzkomponente auszunutzen, kann man aber auch ein Gemisch eines festen Bpoxidharzes mit einem festen Härtungsmittel einsetzen.A precondensed resin-curing agent mixture can advantageously be used as the epoxy resin component be used. To take advantage of a solid epoxy resin component, but you can also use a mixture of a solid epoxy resin with a solid curing agent insert.

Vorteilhafterweise wird das aus Epoxidharz, Härtungsmittel, Glaskugeln und Gleitmittel bestehende Gemisch als Gleitschicht durch Sintern, Flammspritzen oder durch elektrostatisches Beschichten aufgebracht und gegebenenfalls bei erhöhten Temperaturen nachgehärtet.This is advantageously made from epoxy resin, hardening agent, glass spheres and lubricant mixture as a sliding layer by sintering, flame spraying or applied by electrostatic coating and optionally at increased Post-cured temperatures.

Als Gleitmittel eignen sich vorzugsweise Graphit und bzw. oder Molybdändisulfi@.Graphite and / or molybdenum disulfide are preferably suitable as lubricants.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird erreicht, daß durch den Werkstoff Glas die Gleitschicht eine sehr hohe Druckfestigkeit erhält.The inventive method is achieved that by the Material glass, the sliding layer has a very high compressive strength.

Da dae Glas in der für eine Gleitpaarung idealen Kugelform zum Binsatz kommt, ist eine rute Abriebfestigkeit des Gleitwerkstoffes selbst gewährleistet sowie auch ein geringer Abri@b am Paarungswerkstoff zu verzeichnen.Dae glass in the ideal spherical shape for a sliding pair for Binsatz comes, a rod abrasion resistance of the sliding material itself is guaranteed as well as a slight abrasion on the pairing material.

beispiel 1: 60 g Epoxidharz mit einem Schmelzpunkt von 76 0, das den Härter bereits enthält, werden mit 16 g Graphit und 24 g Glaskugeln mit einer Korngröße von kleiner als 0,06 mm bei 105 °C innig miteinander vermischt und nach dem Erkalten zu Pulver vermahlen. Das Pulver wird als Gleitschicht auf Prüfkörper aufgesintert, ausgehärtet und folgender Prüfung unterzogen.Example 1: 60 g of epoxy resin with a melting point of 76 0, the Already contains hardener, 16 g graphite and 24 g glass spheres with one grain size of less than 0.06 mm are intimately mixed with one another at 105 ° C. and after cooling grind to powder. The powder is sintered onto test specimens as a sliding layer, cured and subjected to the following test.

Last/Geschwindigkeits- Verschleiß in µm Verhältnis nach Stunden 5 24 12 15 34 102 Im Vergleich hierzu wurden in der beschriebenen Mischung die Glaskugeln durch eine Hartmetall-Legierung der Zusammensetzung Ni, Cr, B, Si ersetzt und die Gleitschicht der gleichen Prüfung unterzogen.Load / speed wear in µm ratio after hours 5 24 12 15 34 102 In comparison, the glass spheres in the mixture described were replaced by a hard metal alloy with the composition Ni, Cr, B, Si and the sliding layer was subjected to the same test.

Last/Geschwindigkeits-Verhältnis Verschleiß in µm nach Stunden 5 24 22 30 49 112 Beispiel 2t 40 g epoxidharz mit einem Schmslzpunkt von 76 °C, das den Härter bereits enthält, werden mit 15 g Graphit und 45 g Glaskugeln mit einer Korngröße von kleiner 0,1 nun bei 105 °C innig miteinander vermischt und nach den Brkalten zu Pulver vermahlen. Das Pulver wird als Gleitschicht auf Prüfkörper aufgesintert, ausgehärtet und folgender Prüfung unterzogen.Load / speed ratio wear in µm after hours 5 24 22 30 49 112 Example 2t 40 g of epoxy resin with a melting point of 76 ° C, which already contains the hardener, are intimately mixed with 15 g of graphite and 45 g of glass spheres with a grain size of less than 0.1 now at 105 ° C and after Grind the cold into powder. The powder is sintered onto test specimens as a sliding layer, cured and subjected to the following test.

Last/Geschwindigkeits- Verschleiß in µm Verhältnis nach Stunden 5 24 10 13 26 60 Im Vergleich hierzu wurden in der beechriebenen Mischung die Glaskugeln durch Sprüheisenpulver der Korngröße kleiner als 0,1 mm ersetzt und die Gleitschicht der gleichen Prüfung unterzogen.Load / speed wear in µm ratio after hours 5 24 10 13 26 60 In comparison, the glass spheres in the mixture described were replaced by spray iron powder with a grain size of less than 0.1 mm and the sliding layer was subjected to the same test.

Last/Geschwindigkeits- Verschleiß in µm Verhältnis nach Stunden 5 24 13 19 135 zerstört Beispiel 3: Die nach Beispiel 1 hergestellte Mischung aus 60 g Epoxidharz und Härter, 16 g Graphit und 24 g Glaskugeln wird im Sinterverfahren auf eine Welle mit einem Durchmesser von 78s5 mm aufgebracht und ausgehärtet.Load / speed wear in µm ratio after hours 5 24 13 19 135 destroyed Example 3: The mixture of 60 g epoxy resin and hardener, 16 g graphite and 24 g glass spheres produced according to Example 1 is applied to a shaft with a diameter of 78-5 mm and cured in the sintering process.

Als Gegenlagerbuchse wird der Werkstoff G - CuPb.25 verwendet.The material G - CuPb.25 is used as the counter bearing bushing.

Das Last/Geschwindigkeits-Verhältnis beträgt 8,66 kp.m.cm2. sec-1.The load / speed ratio is 8.66 kp.m.cm2. sec-1.

cm-2.cm-2.

Verschleiß in mg nach 50 km 150 km Gleitschicht 65 65 Lagerbuchse 600 1144 Ii Vergleich hierzu wurden in der beschriebenen mischung die Glaskugeln durch Sprüheisenpulver der Korngröße kleiner als 0,06 mm ersetzt und die Gleitschicht der gleichen Prüfung unterzogen.Wear in mg after 50 km 150 km sliding layer 65 65 bearing bush 600 1144 II In comparison to this, the glass spheres in the mixture described replaced by spray iron powder with a grain size of less than 0.06 mm and the sliding layer subjected to the same test.

Verschleiß in mg nach 50 km 150 km Gleitschicht 130 185 Lagerbuchse 1150 2230Wear in mg after 50 km 150 km sliding layer 130 185 bearing bush 1150 2230

Claims (7)

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung von uleitschichten, wie Gleitlager@, Gleitbahnen, Führungsbahnen, Wellendichtringlaufflächen, aus Epoxidharzen durch Aushärtung mit Härtungsmitteln unter gleichzeitigem Zusatz von Füll- und Gleitmitteln, dadurch gekennzeichnot, daß man Epoxidharz und Härtungsmittel im Gerüisch mit Glaskugeln sowie Gleitmitteln in an sich bekannter eise als Gleit-Schicht aufbrint. Claims: 1. Process for the production of conductive layers, such as plain bearings @, slideways, guideways, shaft sealing ring running surfaces, made of epoxy resins by hardening with hardening agents with the simultaneous addition of fillers and lubricants, gekennzeichnot that you have epoxy resin and hardener in the framework with glass balls as well as lubricants in a known manner as a sliding layer. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daX Glaskugeln mit einem Durchmesser von 0,01 bis 0,3 mm verwendet werden.2. The method according to claim 1, characterized in that daX glass spheres with a diameter of 0.01 to 0.3 mm can be used. 3. Verfahren nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daL die Glaskugeln in einer Menge von 10 bis 50 Gew.-s, bezogen auf Epoxidharz, verwendet werden.3. The method according to claim 1 to 2, characterized in that the Glass spheres are used in an amount of 10 to 50 wt. S, based on epoxy resin will. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daX als Gleitmittel Graphit und bzw. oder Jolybdändisulfid verwendet werden.4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that daX as Lubricants graphite and / or jolybdenum disulfide can be used. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Epoxidharzkomponente ein präkondensiertes Harz-Härtemittel-Gemisch verwendet wird.5. The method according to claim 1 to 4, characterized in that as Epoxy resin component a precondensed resin-hardener mixture is used. 6, Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Bpoxidharzkomponenete ein Gemisch eines festen Epoxidharzes mit einem festen Härtungsmittel verwendet wird.6, method according to claim 1 to 4, characterized in that as Bpoxyharzkomponenete a mixture of a solid epoxy resin with a solid curing agent is used. 7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das aus Epoxidharz, Härtungsmittel, Glaskugeln und Gleitmittel oestehende Gemisch als Gleitschicht durch Sintern, Flammspritzen oder durch elelztrostatisches Beschichten aufgebracht und gezebenenfalls bei erhöhten Temperaturen nachgehärtet wird.7. The method according to claim 1 to 6, characterized in that the Mixture of epoxy resin, hardener, glass balls and lubricant as Sliding layer by sintering, flame spraying or by electrostatic coating applied and possibly post-cured at elevated temperatures.