滑动轴承复合结构及滑动轴承元件制造技术

本实用新型专利技术涉及一种滑动轴承复合结构(2)，其具有：金属支撑层(4)，其特别是由钢或铜合金组成；多孔载体层(6)，特别是由青铜、优选无铅青铜组成；以及基于聚合物基的滑动层材料(8)，其在必要时具有影响摩擦性能的填料(10)，滑动层材料(8)浸入到多孔载体层(6)中并形成在所述多孔的载体层(6)上的突出部(14)，其中，所述载体层(6)是烧结层(16)，所述烧结层(16)是由彼此烧结并与所述支撑层(4)烧结的颗粒(18)形成。本实用新型专利技术提出，多孔的载体层(6)的层厚度(22)为110μm至200μm，并且至少88质量％的烧结的颗粒(18)具有在45至125μm之间的粒度。的粒度。的粒度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】滑动轴承复合结构及滑动轴承元件


[0001]本技术涉及一种滑动轴承复合结构，其具有：特别是由钢或铜合金组成的金属支撑层；特别是由青铜、优选无铅青铜组成的多孔载体层；以及基于聚合物基的滑动层材料，该滑动层材料在必要时具有摩擦学填料，滑动层材料浸入到多孔载体层中并形成在多孔载体层上的突出部，其中，载体层是由彼此烧结并与支撑层烧结的颗粒形成的烧结层。

技术介绍

[0002]滑动轴承复合结构是广为人知的，尤其是在汽车领域中，为了安装轴，而在枢轴销或杠杆的大多卷绕的滑动轴承套或滑动轴承壳中使用。由此也可以制造圆顶形的滑动轴承元件或垫片。由衬套或壳体形式的滑动轴承复合结构制成的滑动轴承元件通常被容纳在容纳开口中，并被压入到其中或由壳体部件夹紧，从而在工作状态下滑动轴承元件相对于壳体开口以不能旋转的方式保持。为了吸收为此所需的力，整个滑动轴承元件及其支撑层需要一定的强度或厚度，该强度或厚度也特别是取决于滑动轴承元件的直径。材料厚度越大，可以吸收的力就越大，并可以实现工作中的滑动轴承元件可以更牢固地固定。此外，将基于聚合物基的滑动层材料牢固地保持在多孔载体层上是必要的。在这方面，必须确保滑动层材料与多孔载体层之间充分的咬合(Verklammerung)，这又需要多孔载体层的可接近的三维容纳空间。最后，还需要滑动复合结构整体上能够以经济的方式制造，从而将成本密集型材料(例如青铜)的比例(滑动轴承复合结构的每单位面积中的比例)保持在尽可能低的水平。
[0003]EP 2 787 227 B1提出使用具有15至60使用、优选25至45选用的非常小的粒度的粉末来形成多孔支撑层，同时建议将多孔支撑层的厚度减小至60 至100来形。由此提高耐磨性以及负载能力，其中，还指出，多孔载体层的厚度应包括至少2个粉末颗粒层。由此应该足以到达浸入到三维多孔载体层中的滑动层材料的后面。
[0004]DE 10 2004 008 633 A1描述了一种开头提到的类型的材料轴承复合结构，其中，形成多孔载体层的颗粒为了实现尽可能大的孔体积而由具有棱角和非常规的区域的始终不规则的或非圆的几何形状的飞溅粒子组成。对于厚度明显超过200μm的厚载体层，这可能具有优点；然而，在更小的层厚条件下，这实施起来是非常困难的，特别是当滑动层应仅形成作为相对薄的、具有较小突出部的磨合层时。
[0005]WO 2012/162258 A1描述了一种基于PTFE基的滑动层材料，其具有摩擦学填料，滑动层材料涂覆到青铜载体层上，而该青铜载体层又覆到钢支撑层上。滑动层的厚度为1至125μm，青铜载体层的厚度为50至200μm，钢层的厚度为0.25至3.5mm。当青铜载体层形成为烧结金属层时，未见到对粒度的说明。

技术实现思路

[0006]本技术的目的在于，提供一种滑动轴承复合结构，其能够以经济有效的方式制造，但由其制成的滑动轴承元件仍具有较高的运行可靠性。
[0007]由开头所述类型的滑动轴承复合结构出发，该目的按照本技术由此得以实现，即，颗粒是圆球形或近球形的，多孔载体层的层厚度为110μm 至200μm，并且至少88质量％的颗粒具有在45至125μm之间的粒度。优选地，至少90质量％的、特别是至少94质量％的烧结的颗粒具有在45至 125μm之间的粒度。圆形或球形的颗粒应是指具有球形形状或在任何情况下圆形地偏离理想球形的颗粒，其在任何情况下均不具有任何不规则或飞溅式的形状，即，包括尖锐的边缘或底切的形状。在这种情况下，球形颗粒的最大尺寸与最小尺寸的比例最高为2.0。由此也以在多孔载体层的生产中(从待涂覆到支撑层的粉末开始)，以良好的质量在需要的区域中获得相对较小的层厚度并且在没有细纹或划痕的条件下实现均匀的表面特性。
[0008]本技术已经确定，用于形成三维的多孔支撑层的金属粉末的粒度在两个方面涉及关键的尺寸。一方面，该粉末代表整个滑动轴承复合结构的成本因素，其分别为其他组分(即支撑层金属和滑动层材料)的两倍。另一方面，形成金属烧结层的粉末的粒度影响对滑动层材料的保持能力。已经发现，在根据EP 2 787 227 B1提出的非常小的粒度的情况下，滑动层材料的咬合并不理想，尽管在理论上也可以形成三维有效的后侧抓紧(Hintergriff)。然而，“薄层耐磨性更好”的原则没有进一步应用，因为事实证明：滑动层材料难以浸入到三维的多孔载体层中。出于经济性的原因并同时出于可用结构空间的原因，本技术提出，为了减小此处讨论的滑动轴承复合结构中的层厚度，在需要的区域中使用适宜的粒度以形成烧结的载体层并同时调节在要求区域中的载体层的厚度。通过这些特征的组合，由于烧结的载体层的相对较小的厚度和相对较低的材料消耗，可以获得滑动轴承复合结构，该滑动轴承复合结构具有可靠的适合实用性，即，由于支撑层的足够的厚度而可以被可靠地压入到壳体开口中，并且确保了滑动层材料在多孔载体层中的锚固。
[0009]按照本技术，使用烧结的金属粉末来形成多孔载体层，其中，相对较小比例的颗粒具有超过了125μm的粒度或低于45μm的粒度。以这种方式可以实现，为了实现咬合而为滑动层材料提供了均匀且开口的容纳空间，从而实现了滑动层材料均匀地并以孔填充的方式浸入到多孔载体层中，这通常是通过以适当的辊轧压力的辊轧过程而完成，因此三维的多孔载体层的框架不受此影响。特别地，被证明有利的是，至少75质量％、特别是至少80质量％、特别是至少85质量％、特别是至少90质量％的颗粒具有在63至125μm之间的粒度。
[0010]还证明有利的是，多孔载体层的层厚度为至少120μm、特别为至少130μm 并且特别是至多190μm、进一步特别是至多180μm。
[0011]在生产根据本技术的滑动轴承复合结构时，可以根据DIN ISO 4497 确定或检查粒度。按照该标准，通过一系列经过校准的检查筛对待检查的粉末进行筛分，从而确定粒度，其中，检查筛具有带限定的网孔尺寸的金属丝网筛底部。优选地，筛分是在使用机械筛分或振动装置的条件下进行的，其中，相应的筛分在相应的筛分阶段中根据DIN ISO 4497进行，直到达到最终状态，在该最终状态下，通过保可留最大比例的粉末的筛而落下的量在一分钟内小于该样品量的0.1％。在筛分之后，称量各组分(即，保留在相应筛中的粉末量)，并给出每个检查筛的保留量的结果。也可以从具有最大网孔尺寸的筛开始向网孔尺寸逐渐减小的方向给出每个筛的所谓的累积筛余(kumulierteSiebr
ü
ckstand)。在使用特别是具有以下网孔尺寸的检查筛的情况下，可以容易地推导出所需要的参数范围。
[0012]底部(0μm)/32μm/45μm/63μm/80μm/90μm/125μm/160μm/180μm/200 μm。
[0013]特别地，仅使用两个筛(即，具有45μm或125μm网孔尺寸)的检查就足以确保或检查所需要的粒度。
[0014]本技术还提出，选择青铜粉，使其具有通过筛分验证的粒度分布，按照该粒度分布，最高4质量％的颗本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种滑动轴承复合结构(2)，其具有：金属支撑层(4)，其由钢或铜合金组成；多孔的载体层(6)，其由青铜组成；以及具有摩擦学填料(10)的基于聚合物基的滑动层材料(8)，所述滑动层材料(8)包括在所述多孔的载体层(6)中的部分和在所述多孔的载体层(6)上的突出部(14)，其中，所述载体层(6)是烧结层(16)，所述烧结层(16)是由彼此烧结并与所述支撑层(4)烧结的颗粒(18)形成，其特征在于，所述颗粒(18)是圆球形的或近球形的，所述多孔的载体层(6)的层厚度(22)为110μm至200μm，并且在所述烧结的颗粒(18)中，粒度在45μm至125μm之间的烧结的颗粒相对于所有烧结的颗粒的质量百分比为至少88质量％。2.根据权利要求1所述的滑动轴承复合结构，其特征在于，所述多孔的载体层(6)由无铅青铜组成。3.根据权利要求1所述的滑动轴承复合结构，其特征在于，在所述烧结的颗粒(18)中，粒度在45μm至125μm之间的烧结的颗粒相对于所有烧结的颗粒的质量百分比为至少90质量％。4.根据权利要求3所述的滑动轴承复合结构，其特征在于，在所述烧结的颗粒(18)中，粒度在45μm至125μm之间的烧结的颗粒相对于所有烧结的颗粒的质量百分比为至少94质量％。5.根据权利要求1所述的滑动轴承复合结构，其特征在于，在所述烧结的颗粒(18)中，粒度在63μm至125μm之间的烧结的颗粒相对于所有烧结的颗粒的质量百分比为至少75质量％。6.根据权利要求5所述的滑动轴承复合结构，其特征在于，在所述烧结的颗粒(18)中，粒度在63μm至125μm之间的烧结的颗粒相对于所有烧结的颗粒的质量百分比为至少90质量％。7.根据权利要求1所述的滑动轴承复合结构，其特征在于，在所述烧结的颗粒(18)中，粒度大于125μm的烧结的颗粒相对于所有烧结的颗粒的质量百分比为最高4质量％，并且粒度低于45μm的烧结的颗粒相...

【专利技术属性】
技术研发人员：丽塔，
申请(专利权)人：KS滑动轴承有限公司，
类型：新型
国别省市：