Spôsob výroby klzného ložiska obsahujúceho zlúčeninu CuNi2Si, CuFe2P alebo CuSnX

Číslo patentu: E 19853

Dátum: 29.11.2012

Autori: Saxton David, Meister Daniel, Schmitt Holger

Je ešte 1 strana.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

SPÓSOB VÝROBY KLZNÉHO LOŽISKA OBSAHUJÚCEHO ZLÚČENINU CuNi 2 Si, CuFe 2 P ALEBO CuSnX0001 Predložený vynález sa týka spôsobu výroby klzného ložiska.0002 Pri klzných Iožiskách je dôležité, že sú lacno vyrobiteľné, pričom zároveň vykazujú dlhú životnosť a malé opotrebenie pri používaní. Ďalej by klzné ložiská mali vykazovať malé trenie s uloženou pohyblivou súčasťou.0003 Existujú rôzne pokusy vyrobiť takéto klzné ložiská. Tak napríklad US 6498127 opisuje materiál klzného ložiska, v ktorom je porézna zliatina meď - cín nanesená na oceľový podklad plátovaný meďou, a tento materiál je potiahnutý vrstvou syntetickej živice. Ako zliatina meď-cín je pritom použitá zliatina medi, ktorá obsahuje 10 hmotnostných percent cínu a 0,2 hmotnostného percenta fosforu.0004 Iný materiál klzného ložiska je opísaný v US 4 404 263. Pritom sa napodklad nanáša kovová matrica z hliníkovej zliatiny, v ktorej sa používa 20 hmotnostných percent cínu a medzi O a 3 hmotnostnými percentami medi, pričom častice A| 203 sú v zliatine prítomné jemne rozdelené.0005 Ďalej opisuje US 5 624 887 viacvrstvové klzné Iožisko, pri ktorom jepre Iožiskovú plochu použitý bronzový materiál.0006 DE 1 O 2009 002 894 A 1 opisuje klzné Iožisko s ložiskovýmmateriálom z CuFe 2 P, naneseným sintrovaním, ktorý sa vyznačuje dobrou tepelnou vodivosťou.0007 Napokon v EP 2 341 258 A 1 je opísaný materiál klzného ložiska, kdeje na 0,3 mm silnú vrstvu fosforového bronzu, ktorá bola sintrovaná, nanesená vrstva z polytetrafluóretylénu (PTFE).0008 Ďalej je ako bezolovnatý materiál pre klzné ložiská známy takzvaný GLYCODUR CuSn 10, pričom Glycodur je ochranná známka. Tento materiál je opísaný napr. v US 5 686 176.0009 Dokumenty US 6 498 127 B 1, DE 10 2009 017 362 A 1 a EP 2 341 258 A 1 tvoria relevantný stav techniky.0010 vychádzajúc zo stavu techniky, vyvstáva potreba materiálu, ktorý sa vyznačuje zlepšenou vodivosťou tepla a menšími materiálovými nákladmi v porovnaní s už skôr známym materiálom Glycodur CuSn 10.0011 Táto úloha je riešená spôsobom opísaným v nároku 1.0012 Pritom je vyrobené klzné Iožisko, v ktorom Iožisková plocha, čiže plocha klzného ložiska, ktorá sa pri použití nachádza proti uloženej pohyblivej súčasti, obsahuje materiál, v ktorom je použitý zliatinový materiál na báze CuNi 2 Si, CuFe 2 P, alebo CuSnX, (0,01 X 9). Tu i ďalej v tejto prihláške je ako zápis pre zliatiny používaná notácia, ktorá je opísaná v DIN 1310.0013 Výhodou uvedených zliatin oproti CuSn 10 je značne lepšia tepelná vodivosť, pričom materiálové náklady sú nižšie. Vysoká tepelná vodivosť je daná tým, že bronzový materiál, ktorý tvorí zliatinový materiál, vykazuje vysokú vodivosť, totiž aspoň 60 Watt/mK, čo umožňuje zamedziť špičkám teploty. Prostredníctvom nastavenia obsahu cínu môže byt zlepšená tvrdosť,mechanické vlastnosti i klzné vlastnosti vzniknutej poréznej vrstvy Iožiskového kovu. To platí okrem iného tiež, keď je Iožiskový materiál, ako je ďalej opísané,impregnovaný polytetrafluóretylénom (PTFE) alebo inými plastovými materiálmi,ako je opísané napr. v US 5 686 176.0014 Výhodné uskutočnenia sú opísané v nárokoch 2 až 9.0015 Je výhodné, keď je zliatinový materiál vytvorený na báze CuSnX,pričom X je menšie ako 8, lepšie menšie ako 6. Ukázalo sa, že čo možno najnižšia koncentrácia cínu, najmä nižšia ako uvedená medzná hodnota,dosahuje vysokú tepelnú vodivosť. Ďalšou výhodou tejto oblasti je, že pri rozprašovaní surového zliatinového materiálu, na báze ktorého je materiál vytvorený, vznikajú prášky, ktoré so znižujúcim sa obsahom cínu vykazujú guľovitejšie častice. Prostredníctvom obsahu cínu, ktorý je pod uvedenou hodnotou, môžu byt vyrobené prášky, ktorých častice majú dobrý gulový tvar. To má opäť tú výhodu, že sintrovaná matrica vzniknutá ich sintrovaním a jejporézna štruktúra a rozdelenie pórov je homogénnejšie.0016 Ďalej je výhodné, keď zliatinový materiál obsahuje celkom 0,01 až 30 hmotnostných percent hliníka, horčíka, kremíka, titánu, zirkónia, chrómu, zinku,mangánu, železa, kobaltu a/alebo niklu. Tieto materiály umožňujú výhodne nastaviť mechanické vlastnosti a klzné vlastnosti klzného ložiska. Okrem toho tieto prísady umožňujú zlepšenie odolnosti proti korózii od obsahu 1 celkovej hmotnosti vedú uvedené prvky ku0017 zlepšeniu odolnosti proti korózii, ktorá sa však s ďalej stúpajúcimi obsahmi podstatne nezlepšuje, to znamená, že maximálna odolnosť proti korózii je dosiahnutá pre 1 . Ak sa použije vyšší obsah, sú navyše ovplyvnené mechanické vlastnosti.0018 Pre nastavenie mechanickej zaťažitelnosti klzného ložiska sa okrem toho ukázalo ako zvlášť výhodné zabudovať do klzného ložiska tvrdé častice(oxidy, karbídy, nitridy, silicidy a fostidy) ako napríklad AI 2 O 3, SiC, Si 3 N 4, Fe 3 P,MOSÍ 2, AIN, M 002, Sĺoz atď. Tieto materiály zvyšujú nosnosť klzného ložiska a zlepšujú v prípade opotrebenia až na bronzovú vrstvu ložiska jeho vlastnosti pri núdzovom behu. To spočíva v zmenšení opotrebenia vďaka leštiacim vlastnostiam tvrdých častíc. Je zamedzené prenosu bronzu na uloženú pohyblivú súčasť, čiže tvrdé častice zamedzujú adhéziu materiálu uloženej pohyblivej súčasti na ložiskovom materiáli a odieraniu uloženej pohyblivej0019 Pretože zliatinový materiál pozostáva zo sintrovaného prášku, je možné vyrobiť materiál, ktorý má vysokú nosnosť pri nízkej hmotnosti a okrem toho môže byť ľahko a flexibilne vyrobený, najmä môže byť vyrobený nezávisle od príslušnej formy klzného ložiska. Pritom je zvlášť výhodné, keď sú tvrdé častice, uvedené v predchádzajúcom odseku, prítomné už v prášku, ktorý sa sintruje. Tým je výroba klzného ložiska zjednodušená, lebo nie je potrebné separátne pridávať tvrdé častice. Výhodou naposledy uvedeného variantu spôsobu ďalej je, že nie je nutné tvrdé častice separátne pridávať do prášku,ktorý má byť použitý, a na tento účel ich mlieť. Takýto spôsob sa tiež ľahšie ovláda a nedochádza kodmiešaniu tvrdé častice sú v sintrovanej vrstve rovnomerne rozdelené.0020 Pri výrobe sintrovanej vrstvy sa výhodne použijú tie podiely práškov. v ktorých majú častice priemerný priemer 80 m. Tým je dosiahnutá porozita,ktorá je zvlášť vhodná pre impregnáciu plastovým materiálom.0021 Pre ďalšie zvýšenie klzných vlastností klzného ložiska je okrem toho výhodné, primiešať do zliatinového materiálu (prášku) tuhé mazivá ako hexagonálny nitrid bóru, uhlík a/alebo molybdéndisulñd (MoSz) a/alebo ich prípadne pridať do prášku, ktorý má byť sintrovaný. To vedie k zmenšenému treniu medzi klznými ložiskami a uloženou pohyblivou súčasťou, čo prináša tú výhodu, že dochádza k menšiemu opotrebeniu. Medzi uvedenými materiálmi,hexagonálny nitrid bóru sa vyznačuje vysokou tepelnou odolnosťou, pričom jechemicky inertný a stabilný na vzduchu až do 900 °C.0022 Na zliatinový materiál sa podľa vynálezu nanáša PTFE alebo plastový materiál, ktorý má nižší bod tavenia ako polytetrafluóretylén. Tým sú ďalej zlepšené klzné vlastnosti ložiska.0023 V tejto súvislosti je výhodné, keď sú do plastového materiálu zabudované tvrdé častice ako oxidy, karbidy, nitridy a fosfídy, pričom sú výhodné najmä materiály ako AI 2 O 3, SiC, Si 3 N 4, FegP, MoSi 2, AlN, MoCZ aleboSioz. Tým je zvýšená nosnosť klzného ložiska.0024 Okrem toho sa ukázalo ako výhodné, ked sú v aspoň jednomplastovom materiáli zabudované tuhé mazivá ako hexagonálny nitrid bóru, EP 2 748 476 35593/T

MPK / Značky

MPK: F16C 33/14, C22C 1/04, C23C 24/08, C22C 1/10, F16C 33/12, B22F 9/08, B22F 7/08

Značky: ložiska, cufe2p, klzného, cuni2si, zlúčeninu, cusnx, spôsob, výroby, obsahujúceho

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/9-e19853-sposob-vyroby-klzneho-loziska-obsahujuceho-zluceninu-cuni2si-cufe2p-alebo-cusnx.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Spôsob výroby klzného ložiska obsahujúceho zlúčeninu CuNi2Si, CuFe2P alebo CuSnX</a>

Podobne patenty