具有传感器功能、尤其具有磨损识别的塑料滑动元件制造技术

提出用于无润滑剂地支承在滑动轴承中的塑料滑动元件(10；40)，其具有由塑料制造的成形件(12；42)，所述成形件具有用于相对彼此可运动地导向两个支承件的滑动面(14；44A)。在所述成形件(12；42)上布置有电式的功能电路(16；46)，所述功能电路具有用于检测运行参数的传感器功能。本发明专利技术提出，所述功能电路(16；46)包括至少一个导体带结构(17，17A；47，47A)，所述至少一个导体带结构构造在作为所述导体带结构的载体的成形件(12)上。所述功能电路优选能够通过增材式制造工艺(AM方法)施加到由塑料预先制造的成形件(12；42)上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有传感器功能、尤其具有磨损识别的塑料滑动元件
本专利技术一般性地涉及一种具有集成的传感器功能的塑料滑动元件，所述塑料滑动元件适用于使用在任意的结构类型的滑动轴承(英语：plainbearing)中。本专利技术尤其涉及一种用于无润滑剂地支承在滑动轴承中的塑料滑动元件，所述塑料滑动元件包括由塑料制造的成形件、尤其注塑成形件，其中，在成形件上布置有带有传感器功能的电式功能电路。所述功能电路能够用于检测运行参数、尤其滑动元件自身的运行参数，例如为了预瞻性的维护目的而对过度的磨损的识别。在此，滑动元件具有用于相对彼此滑动支承和/或可运动地导向或者支承滑动轴承的两个部分的滑动面。
技术介绍
已经从申请人的专利申请WO2017/182662A1已知这类的滑动元件。在这里，滑动元件具有包括探测器的功能电路，所述探测器在关键区域内存在预先确定的程度的磨损的情况下改变其电特性，例如由于导体断开而改变其电特性。所述功能电路实现尤其借助于应答器无线地识别取决于磨损的改变。在制造技术的方面，在WO2017/182662A1中提出，探测器元件布置在滑动面上的凹进部中。例如提出薄膜式的RFID应答器的已有的或者经调整的组成部分作为探测器。此外，提出一种分开的部件(例如并联导体)作为探测器元件，该分开的部件与商业上通用的RFID应答器连接。在两种情况下，探测器在安装之后能够在附加的过程步骤中埋入或者封装。然而，功能电路、尤其探测器要如何准确地制造，WO2017/182662A1还没有解决。然而，塑料构件以复杂的几何结构与集成的传感装置的组合在实践中造成一些困难。因此，传感器功能在不同的几何结构的塑料滑动元件中的集成在多种情况下变得相当困难。
技术实现思路
因此，本专利技术的第一任务在于，提出一种塑料滑动元件，所述塑料滑动元件也可以大件数地成本便宜地和可靠地配备用于传感式地检测运行参数的功能电路。该任务通过一种具有根据权利要求1所述的特征的塑料滑动元件解决。有利的实施方式为从属权利要求的主题。根据本专利技术，在根据来自权利要求1的前序部分所述的塑料滑动元件中提出，功能电路包括至少一个导体带结构(Leiterbahnstruktur)，所述导体带结构构造在由塑料制成的成形件上，其中，所述成形件自身构成用于导体带结构的载体或者基底。功能电路尤其能够通过增材式制造工艺施加(英语：applied)在成形件上。在此，当施加功能电路时，成形件自身优选(但不一定)已经预先制造。所提出的结构类型还具有下述优点：可价格便宜地制造的、具有所期望的特性的传感装置能够直接地集成到成形件中，也就是说，提高自动化程度或者能够省去附加的制造步骤。在此，具有成形件的滑动元件能够是被支承的支承件或者进行支承的支承件(机械式框架)的一部分，也就是说，所述滑动元件进行支承地起作用还是被支承是不重要的。在当前的意义下的滑动元件尤其用于在装配在滑动轴承中的状态下滑动式地支承滑动配对件和/或支承在滑动配对件上。在当前，导体带(英语，“traceconductor”)理解为单个的导电的连接元件。“带”理解为在预先给定宽度和预先给定厚度(结构高度)的情况下具有任意长度的构件，其中，带的厚度与其宽度相比明显更小，尤其小至少因数二、通常小大约一个数量级。即，这涉及一种典型面式结构类型的、具有类似于在导体板(英语，“printedcircuitboard”)中常见的导体带的几何结构的连接元件。成形件尤其可以预先制造或者在施加导体带结构或者功能电路之前已经可以存在。由此，成形件自身能够用作导体带结构的电路载体或者基底。因此，常规的导体板或者PCB不是必需的。根据本专利技术的导体带结构能够通过不同的技术来施加(英语，applied)，例如通过将导电漆涂覆到预先制造的成形件上地制造和/或例如通过3D打印印到成形件上。优选地，整个功能电路、然而至少是导体带结构直接地或者径直地施加到预先制造的塑料件上、尤其印到其上。功能电路能够例如通过增材式喷镀金属工艺施加到成形件上，其方式是，将金属电镀式施加到可喷镀金属的塑料上，或者也通过热涂覆(例如喷射)施加。一般地，根据本专利技术的功能电路能够通过增材式制造工艺施加或者涂覆到由塑料制成的成形件上。这尤其能够借助于合适的MID技术(英语，MoldedInterconnectDevices，模塑互连器)、尤其增材式MID技术进行，所述MID技术在此理解为AM工艺的一种优选的实施例。功能电路也能够通过其它合适的、本身已知的AM工艺施加，尤其通过在VDI3405标准或者DINENISO17296-2(第II部分)的意义下被称作增材式制造工艺的工艺施加。AM工艺使得允许典型地在逐层涂覆的结构的基础上进行复杂的、在一定程度上任意的几何结构的固有自动化的、计算机辅助的制造。作为AM方法，例如尤其也能够考虑具有打印物质的自主硬化的直接打印，或者也能够考虑通过聚合作用进行的3D打印、通过粘合进行的3D打印、通过烧结/熔化进行的3D打印等等。在此，功能电路能够完全地或者集成地、尤其没有其它分立的电部件地用连续的增材式制造过程制造。对此尤其适合基于挤出的工艺(英语：extrusionbased:EB)，其或者具有化学的硬化，或者具有由被加热的热塑性塑料进行的物理加固。例如FDM工艺(英语：fuseddepositionmodeling，熔融沉积成型)也被视为合适的。也能够设想MJ工艺(英语：materialjetting材料喷射)，例如其具有通过光作用固化的光聚合物。同样地能够考虑所谓的BJ工艺(英语：binderjetting，粘结剂喷射)，有时也被称作3DP工艺。除了MID工艺之外，基本上也能够考虑所有的所谓的3D打印技术。由于其对相对粘稠的、能导电的膏的适宜性而优选是EB工艺。在此，尤其用于增材式制造的FLM工艺或者FFF工艺是优选的。但是，功能电路也能够通过模内复膜施加，例如通过将被印刷的薄膜置入注塑工具中并且用塑料后注射来施加。此外，功能电路能够通过热冲压(在压力和热下施加有粘性的薄膜)安装。当前，“功能电路”也理解为开关电路(英语：“circuit”)的片段或者功能性部分。即，功能电路尤其能够首先通过与另外的电路连接来完成其本来的功能并且因此就自身而言尤其不必构成电流回路。功能电路能够构成例如带电的两极，所述带电的两极的电特性取决于待检测的运行参数。成形件又能够用注塑工艺由塑料制造、尤其预先制造。滑动元件的成形件然而或者是整个滑动元件优选由摩擦聚合物制造、尤其用注塑工艺制造。“摩擦聚合物”尤其理解为具有用于无润滑剂地支承的添加物(尤其固体润滑剂)的聚合物。无论如何，在摩擦工艺上优化的塑料作为成形件的材料是优选的。在一种优选的实施方式中，预先制造(尤其一件式地预先制造)以预先确定的或者已知的几何结构定义滑动面的成形件。在此，所述成形件能够直接地用作增材式施加的或者印上的功能电路的基底或者电路载体，尤其用作注塑成型的电路载体。能够有利的是，在成形件和增材本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于无润滑剂地支承在滑动轴承中的塑料滑动元件(10；40)，其中，所述滑动元件(10；49)包括由塑料制造的、尤其用注塑工艺制造的成形件(12；42)，所述成形件具有用于两个支承件的相对彼此可运动地导向的滑动面(14；44A)，其中，在所述成形件(12；42)上布置有电式的功能电路(16；46)，所述功能电路具有用于检测运行参数的传感器功能；/n其特征在于，所述功能电路(16；46)包括至少一个导体带结构(17，17A；47，47A)，所述至少一个导体带结构构造在作为所述导体带结构的载体的成形件(12)上，其中，所述功能电路优选通过增材式制造工艺(AM工艺)施加在由塑料优选预先制造的所述成形件(12；42)上。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181008 DE 202018105755.3;20190328 DE 202019101771.一种用于无润滑剂地支承在滑动轴承中的塑料滑动元件(10；40)，其中，所述滑动元件(10；49)包括由塑料制造的、尤其用注塑工艺制造的成形件(12；42)，所述成形件具有用于两个支承件的相对彼此可运动地导向的滑动面(14；44A)，其中，在所述成形件(12；42)上布置有电式的功能电路(16；46)，所述功能电路具有用于检测运行参数的传感器功能；
其特征在于，所述功能电路(16；46)包括至少一个导体带结构(17，17A；47，47A)，所述至少一个导体带结构构造在作为所述导体带结构的载体的成形件(12)上，其中，所述功能电路优选通过增材式制造工艺(AM工艺)施加在由塑料优选预先制造的所述成形件(12；42)上。


2.根据权利要求1所述的滑动元件，其特征在于，所述成形件(12；42)由摩擦聚合物预先制造并且用作所述功能电路(16；46)的电路载体、尤其注塑成型的电路载体。


3.根据权利要求1或2所述的滑动元件，其特征在于，所述功能电路(16；46)包括在所述运行参数方面敏感的探测区域(17；47)。


4.根据权利要求3所述的滑动元件，其特征在于，所述探测区域(17；47)在所述滑动元件(10；40)的新状态下具有到所述滑动面(14；44A)预先定义的间距和/或设置在所述成形件(12；42)的与所述滑动面(14；44A)对置的表面(44B)上。


5.根据权利要求3或4所述的滑动元件，其特征在于，所述探测区域(17；47)至少部分地沿着要识别的磨损极限(W1)延伸，使得能通过所述功能电路探测所述磨损极限(W1)的超过，和/或所述探测区域(17；47)在所述滑动面(14；44A)的周向角或者轴向长度的至少主要份额上延伸。


6.根据以上权利要求中任一项所述的滑动元件，其特征在于，所述成形件(12；42)在一表面(13；44B)上、尤其与所述滑动面(14；44A)对置的表面上具有凹进部结构(15；45)，所述功能电路(16；46)至少部分地或者完全地放入所述凹进部结构中，其中，所述表面(13，44B)优选凸状地实施。


7.根据权利要求6所述的滑动元件，其特征在于，所述凹进部结构(15；45)包括凹陷部，所述凹陷部至少局部地以到所述滑动面(14；44A)的一间距延伸，所述间距相应于所述滑动元件(10；40)的要识别的磨耗度。


8.根据以上权利要求中任一项所述的滑动元件，其特征在于，所述导体带结构(17，17A；47，17A)直接地和/或集成地涂覆到预先制造的所述成形件(12；42)上，优选通过MID工艺或者EB工艺涂覆，并且所述导体带结构与所述成形件(12；42)材料锁合地连接。


9.根据以上权利要求中任一项所述的滑动元件，其特征在于，所述导体带结构(17，17A；47，47A)由一材料制造，所述材料具有比所述成形件(12)的塑料明显更高的导电性，所述导体带结构尤其由具有银成分、铜成分和/或碳成分的材料制造。


10.根据以上权利要求中任一项所述的滑动元件，其特征在于，所述导体带结构(17，17A；47，47A)包括导体带(17A；47A)、优选增材式施加的导体带(17A；47A)，所述导体带具有第一层厚度，优...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·尼尔曼，S·洛克曼里蒂希，
申请(专利权)人：易格斯有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE