Il est déjà connu d'utiliser, pour le garnissage de paliers,
des matières synthétiques dites "plastiques", sous la forme de feuilles par ex. On a constaté que ces paliers en matière synthétique ne remplissent pas les conditions qui leur sont imposées; en particulier, les caractéristiques
de rodage sont insuffisantes. Il est en outre connu d'utiliser, comme surfa-
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Tous les paliers en plastiques connus présentent cette particularité que, même lorsque l'alésage au calibre nominal est effectué avec soin, la surface du palier grade des inégalités provenait de l'usinage et
qui ne disparaissent qu'après un rodage prolongé avec élévation lente de
la pression et une charge variable.
L'invention vise à établir un palier présentant des caractéristiques de rodage particulièrement avantageuses. On a constaté qu'une matière de garnissage pour paliers, constituée par un "plastique", par exemple
une résine-phénol, une résine-éthoxyline ou une résine-époxyde convient particulièrement lorsqu'il est additionné d'un métal ou d'un alliage métallique
notamment à l'état colloïdal. Il est avantageux d'adapter à cette fin un métal ou un alliage possédant un point de fusion relativement bas et une bonne ductilité. On obtient une adhérence particulièrement satisfaisante entre le métal et le plastique et des propriétés de glissement adéquates lorsque
le métal ou l'alliage sont de nature à se combiner avec les groupes actifs
du plastique, comme c'est par exemple le cas pour le plomb, le thorium,
le cadmium, le germanium, l'étain, etc.. Dans ce cas, il convient d'utiliser des plastiques dont le groupe actif est constitué par les groupements
OH, comme c'est le cas par exemple dans les phénoplastes qui, comme on le sait, présentent une faible acidité, de sorte que l'addition d'une substance basique ou d'un métal pur, d'un alliage métallique, etc... produit l'effet recherché.
Il est donc particulièrement avantageux de remplacer au moins partiellement le métal oul'alliage par leurs oxydes. Les résines phénolformol conviennent le mieux à cette fin, vu qu'ici les groupes OH sont plus acides que dans les phénoplastes normaux. Par suite de la formation de liai-
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de sorte qu'un palier ainsi établi résiste beaucoup mieux aux températures élevées, mais aussi aux effets chimiques et aux sollicitations mécaniques
que les paliers connus à ce jour.
Grâce à cette méthode, on parvient - déjà par le seul fait de disposer sur le métal de support une couche superficielle de résine synthétique ("plastique") dans laquelle sont noyées de fines particules métalliques - à réaliser, d'une part, une couche plastique superficielle possédant une telle conductibilité thermique que la conduction de chaleur du palier composite en plastique est presque aussi bonne que celle d'un palier métallique et, d'autre part, des paliers composites en plastique dont la couche plastique superficielle possède une telle porosité qu'elle appartient au type de paliers autograisseurs.
Un autre avantage des paliers composites en plastique selon l'invention réside en ce que la tenue et les caractéristiques de glissement des surfaces de roulement sont particulièrement favorables, de sorte que les paliers peuvent résister aux sollicitations dynamiques les plus élevées.
Les métaux de support pour les paliers selon l'invention peuvent être ceux généralement utilisés dans la construction de paliers, soit:
acier, bronze, laiton, métaux légers, etc.. Pour la couche superficielle de plastique on utilise des plastiques ayant un bon pouvoir d'adhérence au métal de support et qui peuvent être aisément durcis. Les résines-éthoxyline
ou les résines-époxyde se sont montrées particulièrement appropriées à cette. fin.Pour préparer des couches plastiques superficielles contenant des poudres métalliques et destinées aux paliers composites en plastique, les plastiques précités sont additionnés de métaux réduits en poudre fine, tels que: fer, plomb, étain, cuivre ou métaux légers. On peut aussi utiliser des mélanges de diverses poudres métalliques ou des poudres d'alliages métalliques. La quantité de poudre métallique peut varier dans des limites très étendues, mais sera de préférence au moins aussi élevée que- celle du plastique dans la couche superficielle du palier composite.
La quantité de poudre métallique peut cependant être notablement supérieure à celle du plastique; on a pu obtenir des résultats très favorables avec des proportions quantitatives où le rapport de poids poudre métallique-plastique se situait entre 50 :50 et 99,9 : 0,1 .
Un mélange particulièrement avantageux est constitué par environ 7 % en poids de plastique à 93 % en poids de poudre métallique.
Afin de réaliser une répartition uniforme de la poudre métallique dans la résine synthétique, on introduit cette poudre en agitant dans
la résine liquide et l'on continue à agiter jusqu'à obtention d'un mélange aussi homogène que possible.
L'épaisseur totale de la couche de plastique superficielle du palier composite en plastique selon l'invention peut varier dans de larges limites. On a obtenu des résultats favorables, d'une part avec des couches minces d'une épaisseur de 0,01 mm seulement et, d'autre part, avec des couches relativement épaisses de 1,0 mm. Les couches présentant une épaisseur moyenne de 0,1 - 0,2 mm se sont montrées en général particulièrement avantageuses.
Le durcissement de la couche superficielle de résine synthétique des paliers composites selon l'invention s'opère, comme d'habitude par chauffage; il peut cependant être réalisé avec certains types de plastiques par un long entreposage. Si nécessaire,les couches plastiques superficielles durcies du palier composite peuvent subir un mécanisage complémentaire, tel que tournage, rectification, etc....
Comme indiqué plus haut, les paliers en plastique composite à couche de plastique superficielle contenant de la poudre métallique, conformément à l'invention, se distinguent par une résistance mécanique particulièrement élevée, même en cas de sollicitation importantes. Par exemple,
au cours de l'épreuve d'un tel palier dans une machine à essayer les paliers,
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lier ni l'arbre ne présentait de traces d'usure perceptibles. Les couches plastiques superficielles contenant des poudres métalliques sont applicables non seulement à la confection de paliers composites neufs de forme courante, mais aussi à l'exécution de surfaces de glissement de toute forme vous lue.
Il est avantageux de ne pas utiliser uniquement un plastique additionné de métal ou d'oxyde métallique, mais d'y introduire aussi une addition de mica finement divisé. La poussière de mica, que l'on trouve dans le commerce sous la grosseur de grain de 0.03 à 0.3 mm. commence à éclater à la surface de la couche par suite du retrait du plastique, de sorte que l'on obtient un excellent effet capillaire qui détermine une absorption très marquée de l'huile, ce qui procure les excellentes qualités de rodage et de anti-grippage. Les expériences faites avec de tels paliers ont
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fure de molybdène par exemple, ce qui améliore encore les propriétés du palier.
La couche de plastique peut être appliquée sur le métal de base de plusieurs manières différentes, par exemple par application au pinceau ou par projection. Dans ce dernier cas, on peut appliquer soit des procédés de vaporisation à froid ou à chaud. Finalement, on peut aussi appli-quer le procédé dit d'atomisation à la flamme (Flammspritzverfahren). Finalement, la couche de plastique contenant la poudre métallique peut être appliquée sur le métal de base par immersion.
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tal de support plusieurs couches superposées de résine contenant une poudre métallique. Dans des cas déterminés il est avantageux d'appliquer d'abord sur le métal de support une couche de plastique seul et d'appliquer sur cette dernière la ou les couches de plastique à poudre métallique. Dans certaines conditions il suffit d'appliquer sur le métal de base une seule couche de plastique à poudre métallique.
Il est toutefois particulièrement avantageux d'établir le palier comportant l'emploi de la matière décrite de telle façon que celle-ci soit appliquée à l'état liquide ou pâteux sur la portée à garnir. Une telle application est facile à réaliser. Aussitôt après, on durcit le plastique par un apport de chaleur ou par voie chimique et on lui donne ensuite les dimensions voulues par un façonnage de surface, par exemple tournage, rectification, etc...
Le matériau en question peut aussi être exécuté sous la forme d'une feuille que l'on collera à l'aide d'une couche adhésive constituée par une matière synthétique, par exemple une résine-éthoxyline. L'emploi d'un tel plastique adhésif est aussi avantageux là où le plastique est appliqué à l'état liquide ou pâteux, car il s'établit alors une adhérence plus intime entre le corps de support du palier et la couche de plastique.
A propos de cette dernière solution, ou indépendamment de celleci, on peut munir le corps de support de reliefs derrière lesquels afflue la masse plastique appliquée, de sorte que l'on obtient un bon ancrage entre la masse appliquée et le corps de support.
REVENDICATIONS.
1. Matière pour le garnissage de paliers, dans laquelle une couche superficielle de résine synthétique ("plastique") est appliquée sur le métal de support, par exemple: acier, cuivre, alliage de cuivre ou métaux légers, caractérisée en ce que des particules métalliques finement divisées, notamment de la poudre métallique, sont noyées dans la couche plastique superficielle.
It is already known to use, for the lining of bearings,
so-called "plastics" synthetic materials, in the form of sheets for example. It has been found that these synthetic material bearings do not meet the conditions imposed on them; in particular, the characteristics
break-in are insufficient. It is also known to use, as a surfa-
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All known plastic bearings have this peculiarity that, even when the nominal bore is carried out with care, the surface of the bearing grade of unevenness came from machining and
which only disappear after a prolonged break-in with a slow rise in
pressure and variable load.
The invention aims to establish a bearing having particularly advantageous running-in characteristics. It has been found that a packing material for bearings, consisting of a "plastic", for example
a phenol resin, an ethoxylin resin or an epoxy resin is particularly suitable when it is added to a metal or a metal alloy
especially in the colloidal state. It is advantageous to adapt for this purpose a metal or an alloy having a relatively low melting point and good ductility. Particularly good adhesion between metal and plastic is obtained and adequate sliding properties are obtained when
the metal or the alloy are likely to combine with the active groups
plastic, as is the case for lead, thorium, for example,
cadmium, germanium, tin, etc. In this case, it is advisable to use plastics in which the active group consists of the groups
OH, as is the case for example in phenoplasts which, as is known, have low acidity, so that the addition of a basic substance or a pure metal, a metal alloy, etc. ... produces the desired effect.
It is therefore particularly advantageous to at least partially replace the metal or alloy with their oxides. Phenolformol resins are best suited for this purpose, since the OH groups here are more acidic than in normal phenoplasts. As a result of the formation of the
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so that a bearing thus established is much more resistant to high temperatures, but also to chemical effects and mechanical stresses
than the levels known to date.
Thanks to this method, it is possible - already by the mere fact of placing on the support metal a surface layer of synthetic resin ("plastic") in which fine metal particles are embedded - to achieve, on the one hand, a layer surface plastic having such thermal conductivity that the heat conduction of the plastic composite bearing is almost as good as that of a metal bearing and, on the other hand, plastic composite bearings whose surface plastic layer has such porosity that 'it belongs to the type of self-lubricating bearings.
Another advantage of the plastic composite bearings according to the invention resides in that the behavior and the sliding characteristics of the rolling surfaces are particularly favorable, so that the bearings can withstand the highest dynamic stresses.
The support metals for the bearings according to the invention can be those generally used in the construction of bearings, namely:
steel, bronze, brass, light metals, etc. For the surface plastic layer, plastics are used which have good adhesion to the support metal and which can be easily hardened. Resins-ethoxylin
or epoxy resins have been shown to be particularly suitable for this. To prepare surface plastic layers containing metal powders and intended for plastic composite bearings, the aforementioned plastics are added to metals reduced to fine powder, such as: iron, lead, tin, copper or light metals. It is also possible to use mixtures of various metal powders or powders of metal alloys. The amount of metal powder can vary within very wide limits, but will preferably be at least as high as that of the plastic in the surface layer of the composite bearing.
The amount of metal powder can however be significantly greater than that of plastic; very favorable results could be obtained with quantitative proportions where the metal powder-plastic weight ratio was between 50:50 and 99.9: 0.1.
A particularly advantageous mixture consists of about 7% by weight of plastic to 93% by weight of metal powder.
In order to achieve a uniform distribution of the metal powder in the synthetic resin, this powder is introduced while stirring in
the liquid resin and stirring is continued until the mixture is as homogeneous as possible.
The total thickness of the surface plastic layer of the plastic composite bearing according to the invention can vary within wide limits. Favorable results have been obtained on the one hand with thin films only 0.01 mm thick and on the other hand with relatively thick layers of 1.0 mm. Layers with an average thickness of 0.1 - 0.2 mm have generally proved particularly advantageous.
The hardening of the surface layer of synthetic resin of the composite bearings according to the invention takes place, as usual, by heating; however, it can be achieved with certain types of plastics by long storage. If necessary, the hardened surface plastic layers of the composite bearing can undergo additional mechanization, such as turning, grinding, etc.
As indicated above, the composite plastic bearings with a surface plastic layer containing metal powder, according to the invention, are characterized by a particularly high mechanical resistance, even under heavy stress. For example,
during the test of such a bearing in a bearing testing machine,
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link nor the tree showed noticeable signs of wear. Surface plastic layers containing metal powders are applicable not only to the fabrication of new composite bearings of common shape, but also to the execution of sliding surfaces of any shape you see.
It is advantageous not to use only a plastic with added metal or metal oxide, but also to introduce therein an addition of finely divided mica. Mica dust, which is found commercially in the grain size of 0.03 to 0.3 mm. starts to burst on the surface of the layer as a result of the shrinkage of the plastic, so that an excellent capillary effect is obtained which determines a very marked absorption of the oil, which provides the excellent lapping and anti- seizure. Experiments with such bearings have
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molybdenum fide for example, which further improves the properties of the bearing.
The plastic layer can be applied to the base metal in several different ways, for example by brush application or by spraying. In the latter case, either cold or hot vaporization processes can be applied. Finally, we can also apply the so-called flame atomization process (Flammspritzverfahren). Finally, the plastic layer containing the metal powder can be applied to the base metal by dipping.
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support tal several superimposed layers of resin containing a metallic powder. In specific cases, it is advantageous to first apply to the support metal a layer of plastic alone and to apply on the latter the layer or layers of metal powder plastic. Under certain conditions, it is sufficient to apply a single coat of powdered metal plastic to the base metal.
However, it is particularly advantageous to establish the bearing comprising the use of the material described in such a way that the latter is applied in the liquid or pasty state to the bearing surface to be filled. Such an application is easy to achieve. Immediately afterwards, the plastic is hardened by heat or chemically and then given the desired dimensions by surface shaping, for example turning, grinding, etc.
The material in question can also be executed in the form of a sheet which will be glued using an adhesive layer consisting of a synthetic material, for example an ethoxylin resin. The use of such an adhesive plastic is also advantageous where the plastic is applied in a liquid or pasty state, since a more intimate adhesion is then established between the support body of the bearing and the plastic layer.
Regarding the latter solution, or independently of it, the support body can be provided with reliefs behind which the applied plastic mass flows, so that a good anchoring is obtained between the applied mass and the support body.
CLAIMS.
1. Material for the lining of bearings, in which a surface layer of synthetic resin ("plastic") is applied to the support metal, for example: steel, copper, copper alloy or light metals, characterized in that particles finely divided metals, especially metallic powder, are embedded in the surface plastic layer.