DE102004020385A1 - Production of a plain bearing bush used in the production of vehicles comprises mechanically applying a corrosion protection agent in powder form to form a corrosion protection layer on metal sheath - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Gleitlagerbuchsen, die einen außen mit einer Korrosionsschutzschicht versehenen Metallmantel als Träger und eine Gleitschicht aus Kunststoff aufweisen. Die Erfindung betrifft ferner nach dem Verfahren hergestellte Gleitlagerbuchsen.The The invention relates to a method for producing plain bearing bushes, some outside with a corrosion protection layer provided metal jacket as a carrier and have a sliding layer made of plastic. The invention relates also plain bearing bushes produced by the method.
Gleitlagerbuchsen der eingangs genannten Art sind allgemein bekannt und finden vielseitige Verwendung in Scharnieren und Lagern verschiedenster Art, insbesondere im Automobilbereich. Der Betrieb der Gleitlagerbuchsen ist wartungsfrei, d. h. eine Schmierung der Lager ist nicht erforderlich. Der Einbau der Gleitlagerbuchsen in die entsprechenden Scharniere und Lager erfolgt in der Regel durch Einpressen mit geeigneten Werkzeugen. Die Gleitlagerbuchsen werden daher auch als einpressbare wartungsfreie Gleitlagerbuchsen bezeichnet.plain bearing bushes of the type mentioned are generally known and find versatile Use in various types of hinges and bearings, in particular in the automotive sector. The operation of the plain bearing bushes is maintenance-free, d. H. lubrication of the bearings is not necessary. The installation the plain bearing bushes in the corresponding hinges and bearings is usually done by pressing in with suitable tools. The plain bearing bushes are therefore also available as press-in maintenance-free Designated plain bearing bushes.
Beispiele
für bekannte
einpressbare Gleitlagerbuchsen sind u. a. in den Druckschriften
Zum Schutz vor Korrosion ist es ferner üblich, den Metallmantel der Gleitlagerbuchse auf seiner Außenseite und an den Stirnseiten mit einer Korrosionsschutzschicht aus Zink oder Zink/Nickel, Zinn, Zink-Aluminium und gegebenenfalls Chrom versehen. Bei der Herstellung von bekannten Gleitlagerbuchsen erfolgt das Aufbringen der Zink- bzw. Zink/Nickelschicht durch galvanisches Verzinken, d. h. die fertigen Gleitlagerbuchsen werden in ein galvanisches Zink- bzw. Zink/Nickelbad gegeben, in dem die korrosionsschützende Zink- bzw. Zink/Nickelschicht elektrolytisch abgeschieden wird.To the Protection against corrosion is also common to the metal jacket Plain bearing bush on its outside and on the front with a corrosion protection layer made of zinc or zinc / nickel, tin, zinc aluminum and optionally chrome Mistake. In the manufacture of known plain bearing bushes the application of the zinc or zinc / nickel layer by galvanic Galvanizing, d. H. The finished plain bearing bushes are galvanized Zinc or zinc / nickel bath in which the corrosion-protecting zinc or zinc / nickel layer is deposited electrolytically.
Untersuchungen der Anmelderin im Vorfeld der Erfindung haben nun gezeigt, dass beim galvanischen Verzinken der Gleitlagerbuchsen Zinkabscheidungen auf der Laufschicht im Flanschbereich entstehen, die sich nachteilig auf die Gleiteigenschaften der Buchsen auswirken. Es wird angenommen, dass die Zinkabscheidungen dadurch entstehen, dass bei der Flanschformung in der Kunststoff-Laufschicht Mikrorisse entstehen, über welche der Elektrolyt bis auf die Metallverstärkung (z.B. Bronzegewebe) eindringen kann und somit die elektrolytische Abscheidung von Zink ermöglicht. Es wurde festgestellt, dass die Zinkabscheidungen trotz ihrer geringen Menge im Mikrogrammbereich einen nachteiligen Effekt auf die Anfangsgleiteigenschaften der Gleitlager haben. Insbesondere wurde festgestellt, dass die Zinkabscheidungen in der Einlaufphase der Gleitlagerbuchse zu einer Erhöhung des Reibungskoeffizienten sowie zu einer Verringerung des Tragvermögens und der Verschleißbeständigkeit führen. Der erhöhte Abrieb wirkt sich nachteilig auf die Lebensdauer der Gleitlager aus.investigations the applicant in the run-up to the invention have now shown that Zinc deposits when galvanizing the plain bearing bushes arise on the running layer in the flange area, which is disadvantageous affect the sliding properties of the bushings. It is believed, that the zinc deposits result from the fact that during flange formation Microcracks develop in the plastic running layer, which cause the electrolyte penetrate down to the metal reinforcement (e.g. bronze mesh) can and thus enables the electrolytic deposition of zinc. It was found that the zinc deposits, despite their low Amount in the microgram range has an adverse effect on the initial sliding properties have the plain bearing. In particular, it was found that the Zinc deposits in the running-in phase of the plain bearing bush into one increase the coefficient of friction and a reduction in the load capacity and wear resistance to lead. The heightened Abrasion adversely affects the life of the plain bearings.
Nachteilig an dem galvanischen Verzinken der Gleitlagerbuchsen ist ferner, dass es häufig zu einer Beschädigung von einzelnen Buchsen durch Lichtbogenüberschläge und dadurch zu einer relativ hohen Ausschussrate an defekten Buchsen kommt. Die Lichtbogenüberschläge sind auf den mangelhaften elektrischen Kontakt der polymerbeschichteten Buchsen und die damit verbundenen lokalen Feldkonzentrationen während der Elektrolyse zurückzuführen.adversely on the galvanizing of the plain bearing bushes is also that it is common to damage from individual sockets due to arcing and thus to a relatively high one Reject rate at defective sockets comes. The arcing is the poor electrical contact of the polymer-coated sockets and the associated local field concentrations during the Attributed to electrolysis.
Aus der DIN-Norm ISO 12683 ist ferner bekannt, metallische Bauteile mechanisch zu plattieren, d. h. mit einem Zinküberzug zu versehen, der mit Hilfe einer geeigneten Trommelvorrichtung aufgebracht wird. Das Verfahren wird auch als Kugelplattieren bezeichnet, denn es beruht im Wesentlichen darauf, dass in der Trommel Glaskügelchen unterschiedlicher Abmessungen Zinkstaubpartikel in die Oberfläche der zu plattierenden Bauteile eindrücken. Bei diesem Verfahren wird weder elektrischer Strom, noch Wärmezufuhr benötigt.Out the DIN standard ISO 12683 is also known metallic components mechanically plated, d. H. to be provided with a zinc coating, which with A suitable drum device is applied. The The process is also known as ball plating because it is based essentially that in the drum glass beads different dimensions of zinc dust particles in the surface of the Press in the components to be plated. With this procedure neither electrical current nor heat supply needed.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Gleitlagerbuchsen der eingangs genannten Art bereitzustellen, welche ausgezeichnete Gleiteigenschaften und eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit aufweisen. Insbesondere soll durch das Aufbringen der Korrosionsschutzschicht die Funktion und die Lebensdauer der Buchsen nicht beeinträchtigt werden.The The invention has for its object a method for manufacturing to provide plain bearing bushes of the type mentioned at the outset, which have excellent sliding properties and excellent corrosion resistance exhibit. In particular, by applying the corrosion protection layer the function and the service life of the sockets are not impaired.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Herstellung einer Gleitlagerbuchse umfassend einen außen mit einer Korrosionsschutzschicht versehenen Metallmantel als Träger und eine Gleitschicht aus Kunststoff gelöst, bei dem zur Ausbildung der Korrosionsschutzschicht ein Korrosionsschutzmittel in Pulverform mechanisch aufgetragen wird.This object is achieved according to the invention by a method for producing a plain bearing bush comprising an exterior with a corrosion protection layer provided metal sheath as a carrier and a sliding layer made of plastic, in which a corrosion protection agent in powder form is mechanically applied to form the corrosion protection layer.
Im Gegensatz zu bekannten Herstellungsverfahren, die ein elektrolytisches Aufbringen der Korrosionsschutzschicht (z.B. durch galavanisches Verzinken) vorsehen, erfolgt das Aufbringen des Korrosionsschutzmittels im erfindungsgemäßen Verfahren auf mechanische Art, z.B. durch Eindrücken in die Oberfläche des Metallmantels.in the Contrary to known manufacturing processes that use an electrolytic Apply the corrosion protection layer (e.g. by galvanizing) provide, the corrosion protection agent is applied in the method according to the invention mechanically, e.g. by pressing into the surface of the Metal jacket.
Überraschend wurde festgestellt, dass das erfindungsgemäße mechanische Aufbringen des Korrosionsschutzmittels gegenüber den üblichen galvanischen Verfahren zu einer höheren Lebensdauer und zu verbesserten Gleiteigenschaften der Gleitlagerbuchsen führt. Insbesondere wurde festgestellt, dass es bei dem mechanischen Auftragen des Korrosionsschutzmittels im Gegensatz zu den galvanischen Verfahren nicht zu einer Bildung von Zinkablagerungen im Flanschbereich der Laufschicht kommt. Dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren das Auftreten von Zinkablagerungen im Flanschbereich vermieden werden kann war insbesondere deswegen überraschend, weil auch beim erfindungsgemäßen Verfahren die Flanschbereiche der Buchsen in direkten Kontakt mit Zinkpulver (oder anderem Metallpulver) kommen. Dieser Kontakt führt jedoch überraschenderweise nicht zu einer dauerhaften Zinkablagerung in den genannten Bereichen. Die bei den herkömmlichen galvanisch verzinkten Gleitlagerbuchsen beim Einlaufen infolge der Zinkablagerungen beobachtete unerwünschte Erhöhung des Reibungskoeffizienten und Verringerung des Tragvermögens und der Verschleißbeständigkeit treten bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht auf. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Gleitlagerbuchsen weisen gegenüber den üblichen galvanisch verzinkten Gleitlagerbuchsen eine erhöhte Lebensdauer auf.Surprised it was found that the mechanical application of the anti-corrosion agent according to the invention across from the usual galvanic processes for a longer service life and improved Sliding properties of the plain bearing bushes leads. In particular, it was found that it in the mechanical application of the anti-corrosion agent in the Contrary to the galvanic processes, no formation of Zinc deposits in the flange area of the overlay comes. That with the inventive method the occurrence of zinc deposits in the flange area can be avoided was surprising especially because because also in the method according to the invention the flange areas of the bushings in direct contact with zinc powder (or other metal powder). However, this contact surprisingly leads not permanent zinc deposition in the areas mentioned. The conventional ones galvanized plain bearing bushes when running in as a result of Zinc deposits observed an undesirable increase in the coefficient of friction and reduction in buoyancy and wear resistance occur in the method according to the invention not on. Those produced by the process according to the invention Plain bearing bushes face each other the usual galvanized plain bearing bushes have an increased service life.
Darüber hinaus weisen die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Gleitlagerbuchsen gegenüber den galvanisch verzinkten Buchsen eine verbesserte Haftung zwischen Metallmantel und Kunststoff-Gleitschicht auf. Eine Ablösung der Kunststoff-Gleitschicht, insbesondere im anfälligen Flanschbereich, findet nicht statt. Zudem hat sich gezeigt, dass das erfindungsgemäße Verfahren gegenüber dem herkömmlichen galvanischen Verfahren schonender ist und zu weniger Beschädigungen der Buchsen und damit zu einer geringeren Ausschlussrate bei der Fertigung führt.Furthermore have the produced by the inventive method Plain bearing bushes opposite the galvanized bushings an improved adhesion between Metal jacket and plastic sliding layer. A detachment of the plastic sliding layer, especially in the vulnerable flange area, does not take place. It has also been shown that the method according to the invention across from the conventional galvanic process is gentler and less damage of the sockets and thus to a lower exclusion rate for the Manufacturing leads.
Die Merkmale der Unteransprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens an.The Characteristics of the subclaims give advantageous developments of the method according to the invention on.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich zur Herstellung von Gleitlagerbuchsen aller Art und ist nicht auf bestimmte Gleitlagerbuchsen beschränkt. Wesentlich ist lediglich, dass die Gleitlagerbuchse einen Verbund von Metallmantel und Kunststoff-Gleitschicht aufweist. Üblicherweise weist die Gleitlagerbuchse einen an seinen Stirnseiten offenen hohlen zylindrischen Körper auf, der auf seiner Außenseite den Metallmantel und auf seiner Innenseite die Kunststoff-Gleitschicht aufweist. Die Gleitlagerbuchse kann an mindestens einer ihrer Stirnseiten einen Flansch aufweisen, der ein einfaches Einpressen der Buchse in ein Scharnier oder Lager ermöglicht. Insbesondere ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von wartungsfreien Gleitlagern geeignet.The inventive method is suitable for the production of all types of plain bearing bushes is not limited to certain plain bearing bushes. The only essential thing is that the plain bearing bush is a composite of metal jacket and plastic sliding layer having. Usually the plain bearing bush has a hollow end face open cylindrical body on that on its outside the metal jacket and on the inside the plastic sliding layer having. The plain bearing bush can be on at least one of its faces have a flange that allows easy pressing of the bushing into a hinge or bearing. In particular, the method according to the invention is for production maintenance-free plain bearings.
Der Metallmantel der Gleitlagerbuchsen kann aus beliebigen Metallen und Metallegierungen bestehen. Besonders geeignete Metalle sind Stahl, Edelstahl, Aluminium, Bronze, Messing, Titan und/oder Kupfer sowie Legierungen aus diesen Metallen.The The metal casing of the plain bearing bushes can be made of any metal and metal alloys exist. Particularly suitable metals are Steel, stainless steel, aluminum, bronze, brass, titanium and / or copper as well as alloys from these metals.
Die Kunststoff-Gleitschicht der Gleitlagerbuchsen enthält einen Gleitlagerwerkstoff aus Kunststoff. Kunststoffe, die für solche Zwecke geeignet sind, weisen neben guten Gleiteigenschaften in der Regel eine hohe mechanische Belastbarkeit und/oder eine hohe Temperaturbeständigkeit auf. Geeignete Kunststoffe sind beispielsweise Kunststoffe auf Basis von fluorhaltigen Polymeren, insbesondere Polytetrafluorethylen (PTFE), Polyfluoralkoxyalkenen (PFA, MFA) und/oder Tetrafluorethylen-Hexafluorpropylen (FEP), sowie auch nicht fluorhaltige Polymere, wie insbesondere Polyether-Etherketon (PEEK) oder Polyethylen (PE), insbesondere hochmolekulares Polyethylen (HMW-PE) und/oder ultrahochmolekulares Polyethylen (UHMW-PE).The Plastic sliding layer of the plain bearing bushes contains one Plain bearing material made of plastic. Plastics for such In addition to good sliding properties, purposes are usually suitable high mechanical strength and / or high temperature resistance on. Suitable plastics are, for example, plastics based of fluorine-containing polymers, especially polytetrafluoroethylene (PTFE), polyfluoroalkoxyalkenes (PFA, MFA) and / or tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene (FEP), as well as non-fluorine-containing polymers, such as in particular Polyether ether ketone (PEEK) or polyethylene (PE), in particular high molecular weight polyethylene (HMW-PE) and / or ultra high molecular weight polyethylene (UHMW-PE).
Die Kunststoff-Gleitschicht kann zur Verbesserung des Tragvermögens und zur Verringerung des Verschleißes, Kaltflusses und der Haftreibung organische und/oder anorganische Füllstoffe enthalten ("Compounds").The Plastic sliding layer can improve the lifting capacity and to reduce wear, Cold flow and static friction organic and / or inorganic fillers included ("Compounds").
Bevorzugte Kunststoff-Compounds enthalten Glasfasern, Kohle, Graphit und/oder ein aromatisches Polyester. Besonders geeignet sind Fluorpolymer/Glasfaser/Graphit-Compounds, Fluorpolymer/Kohle/Graphit-Compounds und Fluorpolymer/aromatischer Polyester-Compounds.preferred Plastic compounds contain glass fibers, carbon, graphite and / or an aromatic polyester. Fluoropolymer / glass fiber / graphite compounds, fluoropolymer / carbon / graphite compounds are particularly suitable and fluoropolymer / aromatic polyester compounds.
Die Kunststoff-Gleitschicht der Gleitlagerbuchsen kann zur Verstärkung ferner eine metallische Komponente enthalten, wobei die metallische Komponente ein Verstärkungsmaterial mit offener Struktur, ein Gewebe, insbesondere ein Drahtgewebe, ein Streckmetall, ein Vlies, insbesondere ein Metallvlies, ein Metallschaum, eine poröse Metallschicht und/oder eine Lochblende sein kann. Im Fall einer porösen Metallschicht (insbesondere eine poröse Bronzeschicht) ist diese vorzugsweise auf den Metallmantel auf gesintert. Die metallische Komponente kann aus beliebigen Metallen oder Metallegierungen bestehen. Vorzugsweise besteht sie aus einem Material ausgewählt aus Bronze, Kupfer, Chrom, Nickel, Zink, Zink-Eisen-Legierung, Zink-Nickel-Legierung, Aluminium, Zinnbronze, Stahl, Edelstahl und Legierungen davon.The plastic sliding layer of the plain bearing bushes can also contain a metallic component for reinforcement, the metallic component being a reinforcing material with an open structure, a fabric, in particular a wire mesh, an expanded metal, a nonwoven, in particular a metal nonwoven, a metal foam, a porous metal layer and / or can be a pinhole. In the case of a porous metal layer (in particular a porous bronze layer), this is preferably sintered onto the metal jacket. The metallic component can consist of any metals or metal alloys. It preferably consists of a material selected from bronze, copper, chromium, nickel, zinc, zinc-iron alloy, zinc-nickel alloy, aluminum, tin bronze, steel, stainless steel and alloys thereof.
Die Kunststoff-Gleitschicht der Gleitlagerbuchse ist mit dem Metallmantel innig verbunden und bildet ein Verbundmaterial. Vorzugsweise wird die Kunststoff-Gleitschicht mit dem Metallmantel über einen Heißschmelzklebefilm, insbesondere aus Ethylen- Tetrafluorethylen-Copolymer (ETFE), und/oder Perfluoralkoxy-Copolymer (PFA), verbunden. Möglich ist jedoch auch, den Metallmantel und die metallische Komponente der Kunststoff-Gleitschicht (z.B. Drahtgewebe oder -streckmetall) metallisch, z.B. durch Versintern oder Schweißen, miteinander zu verbinden und anschließend das Gleitmaterial in die metallische Komponente einzubringen. Bei einer derartigen metallischen Verbindung ist die Verwendung eines Schmelzklebers zur Verbindung von Metallmantel und Kunststoff-Gleitschicht nicht erforderlich.The Plastic sliding layer of the plain bearing bush is with the metal jacket intimately connected and forms a composite material. Preferably the plastic sliding layer with the metal jacket over a hot melt adhesive film, in particular from ethylene-tetrafluoroethylene copolymer (ETFE), and / or perfluoroalkoxy copolymer (PFA). Is possible however, also, the metal shell and the metallic component of the Plastic sliding layer (e.g. wire mesh or expanded metal) metallic, e.g. by sintering or welding and subsequently insert the sliding material into the metallic component. at Such a metallic connection is the use of a Hot melt adhesive for connecting the metal jacket and the plastic sliding layer not mandatory.
Im Folgenden wird der im erfindungsgemäßen Verfahren angewendete mechanische Plattierungsvorgang zum Aufbringen der Korrosionsschutzschicht näher beschrieben.in the The following is the mechanical used in the method according to the invention Plating process for applying the corrosion protection layer described in more detail.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass zur Ausbildung der Korrosionsschutzschicht ein Korrosionsschutzmittel in Pulverform mechanisch auf den Metallmantel der Gleitlagerbuchse aufgetragen wird. Den Vorgang des mechanischen Auftragens bezeichnet man auch als Plattieren.The inventive method is characterized in that for the formation of the corrosion protection layer an anti-corrosion agent in powder form mechanically on the metal jacket the plain bearing bush is applied. The process of mechanical Application is also called plating.
Als Korrosionsschutzmittel kommen beliebige Materialien in Frage, die geeignet sind, als Oberflächenbeschichtung die Korrosionsanfälligkeit des Materials zu vermindern. Beim Korrosionsschutzmittel handelt es sich vorzugsweise um ein duktiles Material, insbesondere um ein duktiles Metall, das sich beim Plattieren in die Oberfläche des Metallmantels eindrücken läßt. Besonders geeignet als Korrosionsschutzmittel sind Metallpulver, insbesondere Zink, Zinn, Aluminium, Cadmium und/oder Legierungen davon. Es sind aber auch nichtmetallische Korrosionsschutzmittel wie bestimmte duktile Polymere denkbar. Gemäß einer besonderes bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird Zink, insbesondere in Form von Zinkstaub, als Korrosionsschutzmittel verwendet.As Corrosion protection agents can be any material that are suitable as a surface coating the susceptibility to corrosion reduce the material. The anticorrosive agent it is preferably a ductile material, in particular a ductile metal that forms when plating into the surface of the Press in the metal jacket leaves. Especially Metal powders are particularly suitable as corrosion protection agents Zinc, tin, aluminum, cadmium and / or alloys thereof. There are but also non-metallic anti-corrosion agents such as certain ductile polymers conceivable. According to one particularly preferred embodiment the invention is zinc, especially in the form of zinc dust, as Corrosion protection agent used.
Das Korrosionsschutzmittel liegt in Pulverform vor. Unter Pulvern im Sinne der Erfindung sind Teilchen mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 20 mm bis 1 μm zu verstehen. Das Aufbringen erfolgt umso einfacher, je kleiner der mittlere Teilchendurchmesser des verwendeten Pulvers ist. Vorteilhafterweise liegt dieser bei 1 μm bis 1 mm, noch bevorzugter bei 1 bis 10 μm und insbesondere bei 3 bis 8 μm.The Corrosion protection agent is in powder form. Among powders in For the purposes of the invention, particles with an average particle diameter of 20 mm to 1 μm to understand. The smaller the application, the easier it is is the average particle diameter of the powder used. advantageously, this is 1 μm to 1 mm, more preferably 1 to 10 μm and in particular 3 to 8 μm.
Das mechanische Auftragen des Korrosionsschutzmittels erfolgt vorzugsweise durch Eindrücken in die Oberfläche des Metallmantels. Dieses kann beispielsweise durch Umwälzen der Gleitlagerbuchse in einem Gemisch enthaltend pulverförmiges Korrosionsschutzmittel und Hartstoffkörper erfolgen. Dabei drücken die Hartstoffkörper beim Umwälzen des Gemischs die Korrosionsschutzmittel-Partikel in die Oberfläche des Metallmantels der Gleitlagerbuchsen ein.The mechanical application of the anti-corrosion agent is preferably carried out by pushing in the surface of the metal jacket. This can be done, for example, by circulating the Plain bearing bush in a mixture containing powdered corrosion protection agent and hard material body respectively. Press the hard material body when circulating of the mixture the corrosion inhibitor particles into the surface of the Metal jacket of the plain bearing bushes.
Als Hartstoffkörper werden vorzugsweise kugelförmige Hartstoffkörper, z.B. Glaskugeln, eingesetzt. Die Hartstoffkörper weisen vorzugsweise einen mittleren Teilchendurchmesser von 0,1 bis 10 mm, insbesondere von 0,4 bis 1,2 mm, auf. Die Größe der verwendeten Hartstoffkörper hat einen Einfluß auf die Schnelligkeit und die Körnigkeit der erhaltenen Beschichtung. Große Körper mit einem Teilchendurchmesser von 3 bis 10 mm weisen eine hohe Stoßwirkung auf, was zu einem schneller verlaufenden Plattierungsvorgang führt. Der Vorteil der Verwendung von kleineren Körpern mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 0,1 bis 0,5 mm liegt dagegen darin, dass sie Agglomerate zerschlagen, die sich unter den Verfahrensbedingungen aus dem Beschichtungsmittel bilden und zu einer unerwünschten grobkörnigen Beschichtungsoberfläche führen. Die Verwendung kleinerer Körper führt daher zwar zu einem langsameren Beschichtungsvorgang, liefert im Ergebnis jedoch eine feinkörnigere Beschichtung.As Hard material body are preferably spherical Hard material body, e.g. Glass balls used. The hard material bodies preferably have a medium one Particle diameter from 0.1 to 10 mm, in particular from 0.4 to 1.2 mm, on. The size of the used Hard material body has an impact on the speed and the granularity of the coating obtained. Large bodies with a particle diameter from 3 to 10 mm have a high impact effect, which leads to a faster plating process. The advantage of using smaller bodies with an average particle diameter of 0.1 to 0.5 mm opposed to the fact that they smash agglomerates that are under form the process conditions from the coating agent and to an undesirable coarse-grained coating surface. The Use smaller bodies therefore leads to a slower coating process, delivers in the result however, a more fine-grained one Coating.
Um die Vorteile von großen und kleinen Hartstoffkörpern zu kombinieren, können auch Mischungen aus diesen verwendet werden. Es hat sich gezeigt, dass sich mit einem Mischungsverhältnis von 10:90 bis 50:50 Vol.%, insbesondere 20:80 bis 30:70 Vol.%, von Körpern mit einem Teilchendurchmesser von 3 bis 10 mm zu Körpern mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 0,1 bis 0,5 mm eine Beschichtung erzielen lässt, die für den Einsatz von Gleitlagerbuchsen besonders vorteilhafte Oberflächen- und Korrosionsschutzeigenschaften aufweist. Vorzugsweise werden Glaskugeln verschiedener Größe im angegebenen Mischungsverhältnis eingesetzt.Around the advantages of great and small hard material bodies can combine mixtures of these can also be used. It has shown, that with a mixing ratio of 10:90 to 50:50 vol.%, in particular 20:80 to 30:70 vol.%, of bodies with a particle diameter of 3 to 10 mm to bodies with an average particle diameter of 0.1 to 0.5 mm Coating can be achieved, the for the use of plain bearing bushes, particularly advantageous surface and corrosion protection properties having. Glass balls of different sizes are preferably given in the mixing ratio used.
Als Material für die Hartstoffkörper eignen sich beliebige Materialien, deren Härte größer ist, als die Härte der Korrosionsschutzmittel-Partikel. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden als Hartstoffkörper Glaskugeln eingesetzt, da Glaskugeln einfach und preiswert, in vielen Größen erhältlich, ungiftig, chemisch inert, nicht absorbierend, verschleißfest und wiederverwertbar sind sowie eine geringe Reibungszahl und hohe Stoßfestigkeit aufweisen.Any material whose hardness is greater than the hardness of the anticorrosive particles is suitable as the material for the hard material bodies. According to a preferred embodiment of the invention, glass balls are used as hard material bodies, since glass balls are simple and inexpensive, in many Sizes available, non-toxic, chemically inert, non-absorbent, wear-resistant and recyclable, and have a low coefficient of friction and high shock resistance.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegen Hartstoffkörper und Gleitlagerbuchsen im Gemisch zu etwa gleichen Volumenteilen vor. Es kann jedoch auch ein höherer oder geringerer Anteil an Hartstoffkörpern gewählt werden. Ein höherer Anteil an Hartstoffkörpern ist insbesondere bei der Beschichtung von schweren Gleitlagerbuchsen zweckmäßig, oder auch wenn eine hohe Schichtdicke gewünscht wird. Üblicherweise beträgt das Volumenverhältnis Hartstoffkörper zu Gleitlagerbuchsen im erfindungsgemäßen Verfahren etwa 0,3 bis etwa 3.According to one preferred embodiment of the Invention lie hard material bodies and plain bearing bushes in a mixture in approximately equal parts by volume. However, it can also be a higher one or a lower proportion of hard material bodies can be selected. A higher proportion on hard material bodies is particularly useful when coating heavy plain bearing bushes, or even if a high layer thickness is required. Usually is the volume ratio Hard material body to plain bearing bushes in the process according to the invention about 0.3 to about 3.
Das erfindungsgemäßen Verfahren wird vorzugsweise in einer in einer mit dem Gemisch gefüllten rotierenden Trommel durchgeführt, in der das Gemisch umgewälzt wird. Um die Umwälzung des Gemischs in der Trommel zu verbessern, weist die Trommel vorzugsweise innenseitig Ecken auf. Eine weitere Verbesserung des Umwälzvorganges kann dadurch erzielt werden, dass die Trommel einen Boden aufweist und der Querschnitt der Trommel zum Boden hin abnimmt. Die Trommel sollte ferner gegenüber den verwendeten Substanzen resistent sein. Vorzugsweise wird daher eine Trommel aus rostfreiem Stahl eingesetzt, die zusätzlich noch mit säure- bzw. abriebresistentem Kunststoff oder Gummi beschichtet sein kann.The method according to the invention is preferably in a rotating in a filled with the mixture Drum performed, in which the mixture is circulated becomes. About the revolution to improve the mixture in the drum, the drum preferably has corners on the inside. A further improvement in the circulation process can be achieved in that the drum has a bottom and the cross section of the drum decreases towards the bottom. The drum should also face be resistant to the substances used. It is therefore preferred a stainless steel drum is used, which additionally with acid or abrasion-resistant plastic or rubber can be coated.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält das Gemisch neben Korrosionsschutzmittel und Gleitlagerbuchsen noch eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser. Vor allem, wenn ein Metallpulver, z.B. Zinkstaub, als Korrosionsschutzmittel eingesetzt wird, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dem Gemisch Wasser beizumengen und die wässrige Phase des Gemischs auf einen pH-Wert von 0 bis 7, insbesondere von 1 bis 3 einzustellen.According to one another preferred embodiment of the invention the mixture in addition to anti-corrosion agents and plain bearing bushes Liquid, especially water. Especially when a metal powder, e.g. Zinc dust, is used as an anti-corrosion agent, it has proven to be advantageous proven to add water to the mixture and the aqueous phase of the mixture to a pH of 0 to 7, in particular 1 to 3 set.
Die Einstellung des pH Wertes kann durch Zugabe einer Säure erfolgen. In einem sauren Medium wird die Oberfläche des Metallmantels der Gleitlagerbuchsen angeätzt und somit aktiviert. Je höher der pH-Wert ist, desto langsamer verläuft generell der Beschichtungsprozess. Der pH-Wert sollte daher 0 bis 7, vorzugsweise 1 bis 3 und noch bevorzugter 1,7 bis 2,5 betragen. Die Einstellung des pH-Wertes erfolgt durch Zugabe einer Säure. Vorzugsweise handelt es sich bei der Säure um eine nichtoxidierende Säure.The The pH can be adjusted by adding an acid. In an acidic medium, the surface of the metal shell of the plain bearing bushes etched and thus activated. The higher the pH value, the slower the coating process in general. The pH should therefore be 0 to 7, preferably 1 to 3 and more more preferably 1.7 to 2.5. The pH is adjusted by adding an acid. The acid is preferably non-oxidizing Acid.
Das Volumenverhältnis von Hartstoffkörpern und Gleitlagerbuchsen zu Flüssigkeit beträgt vorzugsweise etwa 2:1. Dabei ist es vorteilhaft, den Flüssigkeitsstand so einzustellen, dass er sich während des Rotierens der Trommel knapp oberhalb der festen Bestandteile des Gemischs befindet.The volume ratio of hard material bodies and Plain bearing bushes to liquid is preferably about 2: 1. It is advantageous to check the liquid level to adjust so that during rotating the drum just above the solid components of the mixture.
Neben den genannten Komponenten können dem Gemisch noch übliche Additive wie Aktivatoren, Promotoren, Entschäumungsmittel und Metallsalze zugegeben werden. Die Zugabe derartiger Additive ist allgemein üblich und dem Fachmann aus der Literatur zum mechanischen Verzinken allgemein bekannt.Next the components mentioned usual mixture Additives such as activators, promoters, defoamers and metal salts be added. The addition of such additives is common and generally known to the person skilled in the art from the literature on mechanical galvanizing.
Gute Ergebnisse erzielt man ferner, wenn die Temperatur des Gemischs bei 5 bis 40°C, insbesondere bei 21 bis 26°C, liegt. Arbeitet man bei höheren Temperaturen, erreicht man einen schnellen Beschichtungsvorgang, der allerdings zu der Ausbildung einer eher grobkörnigen Oberfläche führt. Bei niedrigen Temperaturen findet die Beschichtung dagegen langsamer statt, wobei jedoch eine ebenmäßigere Oberfläche ausgebildet wird.Quality Results are also obtained when the temperature of the mixture at 5 to 40 ° C, especially at 21 to 26 ° C, lies. If you work at higher temperatures, one achieves a fast coating process, however leads to the formation of a rather coarse-grained surface. At low Temperatures, on the other hand, take place more slowly, whereby however, a more even surface is formed becomes.
Vor dem Plattierungsvorgang ist es vorteilhaft, die Gleitlagerbuchsen zunächst gründlich zu reinigen und zu entfetten. Die Entfettung kann auf beliebige Weise erfolgen, insbesondere bietet sich als Fettlöser heiße, alkalische Seifenlösung an. Die entfetteten Buchsen können anschließend in ein Säurebad getaucht und dann mit Wasser gespült werden.In front the plating process, it is advantageous to the plain bearing bushes first thoroughly to clean and degrease. The degreasing can be on any Wise, especially hot, alkaline offers itself as a fat remover soap solution on. The degreased bushings can subsequently in an acid bath dipped and then rinsed with water.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung schließen sich an den Beschichtungsprozess noch weitere Oberflächenbehandlungsschritte an. So können die Gleitlagerbuchsen nach dem mechanischen Plattieren beispielsweise noch in üblicher Weise chromatiert und/oder versiegelt werden. Als Chromatierung kommt insbesondere eine Gelbchromatierung (Cr-VI) oder Blauchromatierung (Cr-III) in Frage. Als Versiegelung kommt insbesondere eine Versiegelung mit einem Silikat-Sealer in Betracht.According to one preferred embodiment of the Close invention other surface treatment steps on. So can the plain bearing bushes after mechanical plating, for example even more common Way chromated and / or sealed. As chromating comes especially yellow chromating (Cr-VI) or blue chromating (Cr-III) in question. A seal comes in particular as a seal with a silicate sealer into consideration.
Nachfolgend wird ein möglicher Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens beispielhaft beschrieben.following becomes a possible Sequence of the method according to the invention described as an example.
Die zu beschichtenden Gleitlagerbuchsen werden – gegebenenfalls nach einer Vorreinigung – im Gemisch mit Hartstoffkörpern (z.B. Glaskugeln) und Wasser in eine Trommel gefüllt.The to be coated plain bearing bushes - if necessary after a Pre-cleaning - in Mixture with hard material bodies (e.g. glass balls) and water in a drum.
Dem Gemisch kann zusätzlich noch ein Aktivator wie Glycolether, insbesondere Nonylphenolglycolether, zugegeben werden. Vorzugsweise werden die Aktivatoren dem Gemisch in saurer Lösung, insbesondere in verdünnter Schwefelsäure, zugegeben.the Mixture can additionally another activator such as glycol ether, especially nonylphenol glycol ether, be added. The activators are preferably added to the mixture in acidic solution, especially in dilute Sulfuric acid, added.
Alle Komponenten werden durch kurzes Rotieren der Trommel (etwa 2 min) miteinander vermischt.All Components are removed by rotating the drum briefly (approx. 2 min) mixed together.
Um eine Grundierung für die Beschichtung zu erhalten, kann dem Gemisch als nächster Verfahrensschritt ein Metallsalz, insbesondere ein Kupfersalz wie Kupfersulfat zugegeben werden. Darüber hinaus können dem Gemisch auch noch Promotoren wie Zinnsalze, insbesondere Zinnsulfat, als Reaktionsbeschleuniger zugegeben werden. Vorzugsweise werden die Promotoren dem Gemisch in saurer Lösung, insbesondere in einem Gemisch aus verdünnter Schwefel- und Salzsäure zugegeben. Die Promotorlösung kann ferner noch Tenside und/oder organische Salze als Additive enthalten. Ferner können dem Reaktionsgemisch noch übliche Entschäumungsmittel wie zugegeben werden. Diese Komponenten werden ebenfalls durch kurzes Rotieren der Trommel (4 bis 8 min) mit den anderen Bestandteilen vermengt.Around a primer for The next step in the process is to obtain the coating a metal salt, in particular a copper salt such as copper sulfate is added become. About that can out the mixture also contains promoters such as tin salts, in particular tin sulfate, be added as a reaction accelerator. Preferably be the promoters to the mixture in acidic solution, especially in one Mixture of diluted Sulfuric and hydrochloric acid added. The promoter solution can also surfactants and / or organic salts as additives contain. Furthermore, the Reaction mixture still common defoamers as admitted. These components are also short Rotating the drum (4 to 8 min) mixed with the other ingredients.
Um eine Basis für die Beschichtung zu schaffen, kann nun eine geringe Menge an Korrosionsschutzmittel als Flash zugefügt werden, wobei so lange rotiert wird, bis die Gleitlagerbuchsen einen silbrigen Schimmer aufweisen.Around a basis for The coating can now create a small amount of anti-corrosion agent added as flash be rotated until the plain bearing bushes one have a silvery sheen.
Um gleichmäßige Schichtdicken zu erhalten, wird das Korrosionsschutzmittel vorzugsweise portionsweise in mehreren Schritten, insbesondere in 2 bis 5 Schritten, noch bevorzugter in 3 Schritten, zugegeben. Die Zugabe erfolgt vorzugsweise jeweils mit einem Zeitabstand von 5 bis 60 Minuten, insbesondere 10 bis 20 Minuten. Nach vollständiger Zugabe des Korrosionsschutzmittels wird der pH-Wert mit Hilfe des Aktivators und/oder durch Säurezugabe auf einen Wert zwischen 1,6 und 2,0 eingestellt. Dieser Wert wird vorzugsweise bis zum Ende des Beschichtungsprozesses konstant gehalten.Around uniform layer thicknesses To obtain the anti-corrosion agent is preferably in portions in several steps, in particular in 2 to 5 steps, more preferred in 3 steps, added. The addition is preferably carried out in each case with a time interval of 5 to 60 minutes, in particular 10 to 20 minutes. After more complete Add the anti-corrosion agent to adjust the pH using the Activators and / or by adding acid set to a value between 1.6 and 2.0. This value will preferably kept constant until the end of the coating process.
Wenn die Gleitlagerbuchsen die erwünschte Schichtdicke erreicht haben, werden sie gewaschen und von den übrigen Komponenten des Gemischs getrennt. Die Abtrennung kann beispielsweise durch Abtrennung über Siebe oder auch mittels Magneten erfolgen.If the plain bearing bushes the desired layer thickness reached, they are washed and the other components of the mixture separately. The separation can be done, for example, by separation via sieves or also by means of magnets.
Gegenstand der Anmeldung ist ferner eine durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellte Gleitlagerbuchse.object the application is also a through the inventive method manufactured plain bearing bush.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben.following the invention is described in more detail by means of exemplary embodiments.
Vergleichsbeispiel 1:Comparative Example 1:
Aus einem 1,0 mm Metall/Kunststofflaminat vom Typ Norglide® PRO XL der Saint-Gobain Performance Plastics Pampus GmbH, Willich (DE) mit folgenden Schichtaufbau
- 1. Metallmantel: Kaltband DC4, beidseitig Cu/Bz plattiert, Bz-seitig strukturiert,
- 2. Heißschmelzklebefilm (PFA-Film)
- 3. Kunststoff-Gleitschicht: Fluorpolymer-Compoundfolie (PTFE und organische Füllstoffe)
- a) Flanschdurchmesser: 13 mm
- b) Innendurchmesser: 7 mm
- c) Wanddicke: 0,98 mm
- d) Länge: 7 mm
- 1.Metal jacket: Cold strip DC4, Cu / Bz plated on both sides, structured on the Bz side,
- 2. Hot melt adhesive film (PFA film)
- 3. Plastic sliding layer: fluoropolymer compound film (PTFE and organic fillers)
- a) Flange diameter: 13 mm
- b) Inner diameter: 7 mm
- c) Wall thickness: 0.98 mm
- d) Length: 7 mm
Zur Erlangung eines Korrosionsschutzes zur Verwendung als PKW-Türscharnierlager wurden 6.000 Stück der zuvor beschriebenen Buchsen in üblicher Weise galvanisch verzinkt und anschließend zum Schutz gegen Weißrost gelbchromatiert (Cr-VI).to Acquisition of corrosion protection for use as a car door hinge bearing were 6,000 pieces the sockets described above galvanized in the usual way and then to Protection against white rust yellow chromated (Cr-VI).
Bei 36% der so hergestellten galvanisch verzinkten und zum Schutz gegen Weißrost gelbchromatierten Buchsen wurden leichte Zinkabscheidungen auf der Laufschicht des Flansches beobachtet. Diese Abscheidungen sind dadurch bedingt, dass bei der Flanschformung in der Polymerlaufschicht Mikrorisse entstehen über welche der Elektrolyt bis auf die Bronzegewebeverstärkung eindringen kann und somit die elektrolytische Abscheidung von Zink ermöglicht. Durch die auf der PTFE-Laufschicht abgelagerten Zinkpartikel werden die Einlaufeigenschaften und die Lebensdauer der Gleitlagerbuchsen negativ beeinflusst.at 36% of the galvanized and thus protected against White rust yellow chromated bushings were light zinc deposits on the Running layer of the flange observed. These deposits are thereby conditional that micro-cracks in the flange formation in the polymer running layer arise over which penetrate the electrolyte down to the bronze tissue reinforcement can and thus enables the electrolytic deposition of zinc. Due to the zinc particles deposited on the PTFE running layer the running-in properties and the service life of the plain bearing bushes negatively influenced.
Ferner wurden bei 23% der Buchsen wurden deutliche Folienablösungen im Flanschbereich festgestellt. Es wurden ferner bei allen Buchsen von den Schnittkanten ausgehende Unterwanderungen der Folie bis zu 3 mm Tiefe beobachtet. Im Flanschbereich und an den unterwanderten Schnittkanten ließ sich die Polymerfolie relativ leicht mit Hilfe eines Entgradmessers ablösen. Unterhalb der abgelösten Folie zeigte sich eine deutliche Korrosion der Metalloberfläche durch den Angriff des über die dünne Polymerschicht eindiffundierten Elektrolyten.Further 23% of the sockets showed clear film detachments in the Flange area determined. It was also used with all sockets under-migration of the film starting from the cut edges up to observed to 3 mm depth. In the flange area and on the infiltrated Cut edges could be remove the polymer film relatively easily with the help of a degress knife. Below the detached Foil showed a clear corrosion of the metal surface the attack of the over the thin Polymer layer of diffused electrolytes.
Im Salzsprühtest nach DIN 50021 wurden statt der geforderten 120 Stunden nur 72 Stunden Standzeit bis zum Beginn von Rotrost erreicht. Die Unterwanderung und Folienablösung wurde im Salzsprühtest deutlich verstärkt.in the salt spray test According to DIN 50021, instead of the required 120 hours, the service life was only 72 hours reached until the beginning of red rust. The infiltration and film detachment was in the salt spray test significantly reinforced.
Beispiel 1:Example 1:
Zur Erlangung eines Korrosionsschutzes zur Verwendung als PKW-Türscharnierlager wurden etwa 6.000 Stück Buchsen vom gleichen Typ wie in Vergleichsbeispiel 1 (ca. 50 l Schüttvolumen) mechanisch verzinkt.to Acquisition of corrosion protection for use as a car door hinge bearing were about 6,000 pieces Bushings of the same type as in Comparative Example 1 (approx. 50 l bulk volume) mechanically galvanized.
Hierzu wurden die Buchsen zunächst mit einem mild alkalischen Reiniger gereinigt und entfettet und anschließend in eine konisch ausgeführte achteckige Beschichtungstrommel gefüllt. Nach dem Befüllen mit einer etwa gleichen Menge, bezogen auf das Volumen, Glaskugeln (Durchmesserspektrum 0,4–1,2 mm) und einer gleichen Menge, bezogen auf das Volumen, Leitungswasser wurde die Beschichtungstrommel mit 30 U/min in Rotation versetzt. Anschließend wurden zur Einleitung des Beschichtungsvorgangs 1 l einer 1%igen Lösung von Nonylphenolpolyglykolether in verdünnter Schwefelsäure (Aktivator B der Firma Tolkmit Industries, Balve, DE), 50 g einer 5%igen Zinnsulfatlösung in einem Gemisch aus verdünnter Schwefel- und Salzsäure (Promotor 2001 der Firma Tolkmit Industries, Balve, DE), 50 g Zinkpulver als Zink-Flash mit einer mittleren Teilchengröße von < 30 μm hinzugefügt und 10 min rotiert. In einem Zeitabstand von 10 min wurde 4 Mal jeweils 150 g Zinkpulver hinzugefügt und für weitere 30 min rotiert. Der pH-Wert der wässrigen Phase betrug hierbei 1 bis 2, was in regelmäßigen Abständen überprüft wurde. Nach dem Beschichtungsvorgang wurden die Lager aus der Trommel genommen, mit Wasser gespült und getrocknet.For this the sockets were initially cleaned and degreased with a mildly alkaline cleaner and subsequently in a conical design octagonal coating drum filled. After filling with an approximately equal amount, based on the volume, of glass spheres (diameter range 0.4-1.2 mm) and an equal amount, based on volume, of tap water the coating drum was set in rotation at 30 rpm. Subsequently were 1 l of a 1% to initiate the coating process solution of nonylphenol polyglycol ether in dilute sulfuric acid (activator B from Tolkmit Industries, Balve, DE), 50 g of a 5% tin sulfate solution in a mixture of diluted Sulfuric and hydrochloric acid (Promoter 2001 from Tolkmit Industries, Balve, DE), 50 g zinc powder as zinc flash with an average particle size of <30 μm added and rotates for 10 min. At a time interval of 10 minutes, 4 times 150 g of zinc powder are added and the mixture is rotated for a further 30 min. The pH of the aqueous Phase was 1 to 2, which was checked at regular intervals. After the coating process the bearings were removed from the drum, rinsed with water and dried.
Die so hergestellten Buchsen wiesen eine gleichmäßige Zinkschicht mit einer Dicke im Bereich von 12 bis 18 μm auf. Die Buchsen wiesen weder Zinkablagerungen auf der Gleitschicht, noch Folienablösungen oder Unterwanderungen der Polymerschicht auf. Im Salzsprühtest nach DIN 50021 wurde von allen Prüfbuchsen eine Beständigkeit gegen Rotrost größer 130 h erreicht. Die Buchsen zeichneten sich gegenüber den nach Vergleichsbeispiel 1 hergestellten Buchsen durch verbesserte Einlaufeigenschaften aus.The bushings thus produced had a uniform zinc layer with a Thickness in the range from 12 to 18 μm on. The bushings showed no zinc deposits on the sliding layer, still film detachments or infiltration of the polymer layer. In the salt spray test DIN 50021 was used by all test sockets a consistency against red rust greater than 130 h reached. The sockets distinguished themselves from those according to the comparative example 1 manufactured bushings from improved running properties.
Vergleichsbeispiel 2:Comparative Example 2:
Aus einem 0,5 mm Metall/Kunststofflaminat vom Typ Norglide® T 0,5 der Saint-Gobain Performance Plastics Pampus GmbH, Willich (DE) mit folgendem Aufbau:
- 1. Metallmantel: Kaltband DC4, beidseitig galvanisch verzinkt und gelbchromatiert
- 2. Heißschmelzklebefilm (EFTE-Film)
- 3. Kunststoff-Gleitschicht: Fluorpolymer-Compoundfolie (PTFE + Kohle/Graphit)
- a) Flanschdurchmesser: 17 mm
- b) Innendurchmesser: 11 mm
- c) Wanddicke: 0,48 mm
- d) Länge: 7 mm.
- 1. Metal jacket: Cold strip DC4, galvanized on both sides and yellow chromated
- 2. Hot melt adhesive film (EFTE film)
- 3. Plastic sliding layer: fluoropolymer compound film (PTFE + carbon / graphite)
- a) Flange diameter: 17 mm
- b) Inner diameter: 11 mm
- c) Wall thickness: 0.48 mm
- d) Length: 7 mm.
Zur Erlangung eines Korrosionsschutzes zur Verwendung als PKW-Motorhaubenscharnierlager wurden 30.000 Stück der zuvor beschriebenen Buchsen in üblicher Weise galvanisch verzinkt und anschließend zum Schutz gegen Weißrost gelbchromatiert [Cr(VI)].to Corrosion protection was obtained for use as a car bonnet hinge bearing 30,000 pieces the sockets described above galvanized in the usual way and subsequently to protect against white rust yellow chromated [Cr (VI)].
Bei ca. 3% der so hergestellten Buchsen wurden starke Deformationen sowohl im Flanschbereich wie auch im zylindrischen Teil der Buchsen festgestellt. Als Ursache für diese Deformationen wurde eine mechanische Verformung durch die relativ schweren Elektroden in der Galvanisiertrommel identifiziert. Es wurden weiter 11 Buchsen mit Beschädigungen durch Lichtbogenüberschläge aussortiert. Durch die oben beschriebenen Defekte war eine 100%ige Kontrolle der Buchsen erforderlich. Im Salzsprühtest wurde eine Beständigkeit gegen beginnenden Rotrost von 132 h ermittelt.at about 3% of the bushings produced in this way became strong deformations both in the flange area and in the cylindrical part of the bushings detected. As the cause of this deformation was a mechanical deformation caused by the relatively heavy electrodes identified in the electroplating drum. A further 11 sockets with arcing damage were sorted out. By the defects described above was 100% inspection of the bushings required. In the salt spray test became a steadfastness against the onset of red rust of 132 h.
Beispiel 2:Example 2:
Zur Erlangung eines Korrosionsschutzes zur Verwendung als PKW-Motorhaubenscharnierlager wurden etwa 6.000 Stück Buchsen vom gleichen Typ wie in Vergleichsbeispiel 2 zunächst wie im Beispiel 1 beschrieben mechanisch verzinkt, wobei insgesamt 300 g Zink verwendet und eine Zinkschicht der Dicke 15 μm gebildet wurde. Anschließend wurde zur Passivierung blauchromatiert [Cr(III)] sowie mit einem Sealer vom Typ Finigard 105 der Firma Coventya in Gütersloh/DE beschichtet.to Corrosion protection was obtained for use as a car bonnet hinge bearing about 6,000 pieces Sockets of the same type as in Comparative Example 2 initially as described in Example 1 mechanically galvanized, a total of 300 g of zinc is used and a zinc layer 15 μm thick is formed has been. Subsequently was blue chromated for passivation [Cr (III)] and with a Sealer of the type Finigard 105 from the company Coventya in Gütersloh / DE coated.
Nach visueller Begutachtung der so hergestellten mechanisch verzinkten, blaupassivierten und versiegelten Buchsen konnten keine Defekte festgestellt werden. Im Salzsprühtest wurde eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Rotrost von über 300 h erreicht. Die Buchsen zeichneten sich gegenüber den nach Vergleichsbeispiel 2 hergestellten Buchsen durch verbesserte Einlaufeigenschaften aus.To visual inspection of the mechanically galvanized, Blue passivated and sealed bushings could not be defective be determined. In the salt spray test has been excellent durability against red rust from over 300 h reached. The sockets stood out from the Bushings produced according to Comparative Example 2 by improved Running-in properties.
Vergleichsbeispiel 3:Comparative Example 3:
Aus einem 0,75 mm Metall/Kunststofflaminat vom Typ Norglide® T 0,75 der Saint-Gobain Performance Plastics Pampus GmbH, Willich (DE) mit folgendem Schichtaufbau
- 1. Metallmantel: Kaltband DC4, beidseitig galvanisch verzinkt und gelbchromatiert
- 2. Heißschmelzklebefilm (EFTE-Film)
- 3. Kunststoff-Gleitschicht: Bronzegewebe verstärkte Gleitschicht (E-PTFE + Glasfaser/Graphit)
- a) Flanschdurchmesser: 20 mm
- b) Innendurchmesser: 13 mm
- c) Wanddicke: 0,78 mm
- d) Länge: 5 mm
- 1. Metal jacket: Cold strip DC4, galvanized on both sides and yellow chromated
- 2. Hot melt adhesive film (EFTE film)
- 3. Plastic sliding layer: Bronze fabric reinforced sliding layer (E-PTFE + glass fiber / graphite)
- a) Flange diameter: 20 mm
- b) Inner diameter: 13 mm
- c) Wall thickness: 0.78 mm
- d) Length: 5 mm
Zur Erlangung eines Korrosionsschutzes zur Verwendung als PKW-Mehrgelenkscharnierlager wurden 32.000 Stück der zuvor beschriebenen Buchsen in üblicher Weise galvanisch verzinkt. Anschließend wurde zum Schutz gegen Weißrost gelbchromatiert (Cr-VI).to Corrosion protection was obtained for use as a car multi-joint hinge bearing 32,000 pieces the sockets described above galvanized in the usual way. Subsequently was used to protect against white rust yellow chromated (Cr-VI).
Bei 36% der so hergestellten Buchsen wurden leichte Zinkabscheidungen auf der Laufschicht des Flansches beobachtet. Diese Abscheidungen sind dadurch bedingt, dass bei der Flanschformung in der Polymerlaufschicht Mikrorisse entstehen über welche der Elektrolyt bis auf die Bronzegewebeverstärkung eindringen kann und somit die elektrolytische Abscheidung von Zink ermöglicht. Die auf der PTFE-Laufschicht abgelagerten Zinkpartikel führen beim Betrieb der Gleitlagerbuchsen zu einem erhöhten Abrieb in der Einlaufphase und zu einer Verkürzung der Lebensdauer. Die Buchsen wiesen im Salzsprühtest eine Beständigkeit gegen Rotrost von größer 120 h auf.at 36% of the bushings produced in this way became light zinc deposits observed on the running layer of the flange. These deposits are due to the fact that the flange is formed in the polymer running layer Micro cracks develop over which the electrolyte can penetrate down to the bronze tissue reinforcement and thus enables the electrolytic deposition of zinc. The one on the PTFE running layer deposited zinc particles lead to Operation of the plain bearing bushes for increased abrasion in the running-in phase and shortening it the lifespan. The bushings showed resistance in the salt spray test against red rust greater than 120 h up.
Beispiel 3:Example 3:
Zur Erlangung eines Korrosionsschutzes zur Verwendung als PKW-Mehrgelenkscharnierlager wurden etwa 6.000 Stück Buchsen vom gleichen Typ wie in Vergleichsbeispiel 3 zunächst wie im Beispiel 1 beschrieben mechanisch verzinkt, wobei insgesamt 300 g Zink verwendet und eine Zinkschicht der Dicke 15 μm gebildet wurde. Anschließend wurden die Buchsen mit einem Silikat-Sealer durch Tauchen, Schleudern und Trocknen beschichtet.to Corrosion protection was obtained for use as a car multi-joint hinge bearing about 6,000 pieces Sockets of the same type as in Comparative Example 3 initially as described in Example 1 mechanically galvanized, a total of 300 g of zinc is used and a zinc layer 15 μm thick is formed has been. Subsequently were the bushings with a silicate sealer by dipping, spinning and drying coated.
Nach visueller Begutachtung der so hergestellten Buchsen konnten weder Zinkablagerungen noch andere Unregelmäßigkeiten festgestellt werden. Im Salzsprühtest wurde eine gute Beständigkeit gegen Rotrost von über 140h erreicht. Es wurde durch tribologische Untersuchungen festgestellt, dass die zuvor beschriebene Korrosions- Schutzbehandlung das Reibungs- und Abriebverhalten der Gleitlager nicht negativ beeinflußt.To Visual inspection of the bushings produced in this way could neither Zinc deposits and other irregularities are found. In the salt spray test has been a good resistance to Red rust from over 140h reached. It was determined by tribological studies that the corrosion protection treatment described above the friction and abrasion behavior the plain bearing is not adversely affected.
Die
vorstehend beschriebenen Beispiele zeigen, dass die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellten mechanisch verzinkten Lagerbuchsen folgende Vorteile
gegenüber
ebensolchen galvanisch verzinkten Lagerbuchsen besitzen:
Die
Haftung der Kunststoff-Gleitschicht an dem Metallmantel wird durch
das mechanische Verzinken nicht beeinträchtigt. Aus diesem Grund finden
weder Ablösungen
noch Unterwanderungen der Gleitschicht statt, so dass keine Bereiche
mit erhöhter Korrosionssuszeptibilität entstehen.
Ferner werden mechanische Deformationen und feldkonzentrationsbedingte
Beschädigungen
der Buchsen durch Lichtbogenüberschläge vermieden.
Weiterhin wird die Gleitfähigkeit
der Gleitschicht nicht durch Ablagerungen an Korrosionsschutzmittel
beeinträchtigt,
was zu einer Verbesserung der Einlaufeigenschaften und zu einer
Erhöhung
der Lebensdauer der Gleitlagerbuchsen führt.The examples described above show that the mechanically galvanized bearing bushes produced by the method according to the invention have the following advantages over the same galvanized bearing bushings:
The adhesion of the plastic sliding layer to the metal jacket is not affected by the mechanical galvanizing. For this reason, there is no detachment or infiltration of the sliding layer, so that there are no areas with increased susceptibility to corrosion. Furthermore, mechanical deformations and damage to the sockets due to arcing are avoided. Furthermore, the sliding ability of the sliding layer is not impaired by deposits of corrosion protection agents, which leads to an improvement in the running-in properties and to an increase in the service life of the sliding bearing bushes.
Claims (30)
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| DE10323832 | 2003-05-23 | ||
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