帶涂層的構(gòu)件，特別是成形件制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)介紹一種包括至少一個(gè)構(gòu)件（３），特別是成形件（４）的結(jié)構(gòu)元件，該構(gòu)件由包括金屬組分及必要時(shí)在其中含有的非金屬組分的粉末或粉末混合物組成并通過這種粉末或粉末混合物的壓制和接著燒結(jié)而制成。其中構(gòu)件（３）的至少一個(gè)用來(lái)與另一個(gè)構(gòu)件（１４、２２）的另一個(gè)表面區(qū)（１３）在施加作用在兩個(gè)表面區(qū)（１２、１３）之間的壓緊力的情況下共同作用的表面區(qū)（１２）涂覆滑動(dòng)漆（２）。其次本發(fā)明專利技術(shù)還涉及一種用來(lái)制造這種帶滑動(dòng)漆（２）的構(gòu)件（３、１４、２２）的方法。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及一種包括至少一個(gè)構(gòu)件，特別是成形件的結(jié)構(gòu)元件， 該構(gòu)件由包括金屬組分及有時(shí)在其中含有的非金屬組分的粉末或粉末混合物組成，并且通過這些粉末或粉末混合物的壓制和接著燒結(jié)制成； 還涉及一種用來(lái)由包括金屬組分及必要時(shí)在其中含有的非金屬組分的 粉末或粉末混合物通過對(duì)這些粉末或粉末混合物的壓制和接著燒結(jié)而 制造構(gòu)件的方法；以及涉及一種用來(lái)制造結(jié)構(gòu)元件的構(gòu)件共同作用的 表面區(qū)的方法，其中所述構(gòu)件的至少之一由包括金屬組分及有時(shí)在其 中含有的非金屬組分的粉末或粉末混合物通過對(duì)這些粉末或粉末混合物壓制和接著燒結(jié)制成，在這種方法中以規(guī)定公差帶相互加工兩個(gè)表面區(qū)。
技術(shù)介紹
普通的燒結(jié)過程包括將能燒結(jié)的材料填入壓制模內(nèi)，將它壓成所 謂的毛坯，在燒結(jié)溫度下燒結(jié)此毛坯，有時(shí)接著均勻化退火，以及后 續(xù)的精整和有時(shí)硬化等工步。燒結(jié)構(gòu)件主要用于例如自潤(rùn)滑和少維護(hù)的金屬滑動(dòng)軸承形式的支 承元件。這種類型的支承元件例如包括厚壁燒結(jié)滑動(dòng)軸承，它包含固 體潤(rùn)滑劑如石墨、二硫化鉬(MoS2)、 二硫化鴒(WS2);或燒結(jié)的含 油的厚壁滑動(dòng)軸承。已經(jīng)包含固體潤(rùn)滑劑的粉末混合物用來(lái)制造第一 種。這種粉末混合物被壓制和接著燒結(jié)。只有在約800。C的燒結(jié)溫度 時(shí)不分解的固體潤(rùn)滑劑適合這種方法。含油滑動(dòng)軸承有這樣的缺點(diǎn)，即它們包含油，因此在許多領(lǐng)域不 能使用，這種類型軸承的使用溫度受很大限制，因?yàn)樵诟邷貢r(shí)油被烘 干。由US 5,217,814已知一種滑動(dòng)軸承材料，它通過銅顆粒的燒結(jié)制成。燒結(jié)層具有小于lmm的厚度和通過燒結(jié)過程產(chǎn)生的氣孔率為35% 的體積百分比。在氣孔中加入MoS2和石墨形式的潤(rùn)滑劑，通過燒結(jié) 過程產(chǎn)生的氣孔率主要由顆粒粒度分布確定，因此常常不能達(dá)到希望 的均勻性。為了減少摩擦已經(jīng)試驗(yàn)過在受摩擦應(yīng)力的構(gòu)件或表面上涂覆相應(yīng) 的涂層。它們應(yīng)該滿足極其不同的要求， 一方面希望摩擦盡可能小的 涂層，它比較軟，因此可以很好地與由磨損引起的磨屑及滑動(dòng)對(duì)象匹 配。另一方面必須提供足夠高的機(jī)械穩(wěn)定性和強(qiáng)度，以便除能承受靜 態(tài)載荷外還能承受動(dòng)態(tài)的振動(dòng)負(fù)荷，從而提高疲勞強(qiáng)度和使用壽命。根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的不同，除了支承功能外還對(duì)燒結(jié)成形件提出其他 要求。例如相互滑動(dòng)的表面應(yīng)該引起低的噪聲等級(jí)，以便使環(huán)境噪聲 保持盡可能低。對(duì)于普通支承元件這部分通過形成潤(rùn)滑油膜達(dá)到。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是，減小包含至少一個(gè)燒結(jié)成形件的結(jié)構(gòu)元件的構(gòu) 件的結(jié)構(gòu)成本。本專利技術(shù)的這個(gè)目的通過這樣的方法實(shí)現(xiàn)，即構(gòu)件的用來(lái)在兩個(gè)表 面區(qū)之間施加壓緊力的情況下與另一個(gè)構(gòu)件的另一個(gè)表面區(qū)共同作用 的至少一個(gè)表面區(qū)涂覆滑動(dòng)漆。通過這個(gè)權(quán)利要求的特征得到的令人 意外的優(yōu)點(diǎn)是，燒結(jié)構(gòu)件的至少一個(gè)表面區(qū)可以在一個(gè)簡(jiǎn)單的加工過 程中涂覆滑動(dòng)漆，通過這種涂覆已經(jīng)形成一個(gè)預(yù)先規(guī)定的部位，它用來(lái)與另一個(gè)構(gòu)件的另一個(gè)表面區(qū)共同作用。由此可以取消用來(lái)制造和 安裝軸承等等的附加工序，從而可以節(jié)省時(shí)間和成本。此外通過涂覆 滑動(dòng)漆幾乎不再需要涂覆潤(rùn)滑膜，因?yàn)樵诨瑒?dòng)漆內(nèi)已經(jīng)包含相應(yīng)的潤(rùn) 滑劑。根據(jù)選擇的包含在滑動(dòng)漆內(nèi)的潤(rùn)滑劑或滑動(dòng)劑的不同，在共同 作用的表面區(qū)之間還可達(dá)到無(wú)維護(hù)的力傳遞。按權(quán)利要求2設(shè)想，兩個(gè)用來(lái)共同作用的表面區(qū)在其相對(duì)位置方 向可做得相互移動(dòng)。因此例如可以用簡(jiǎn)單的方式方法形成例如滑動(dòng)軸 承，它們可不用額外的高機(jī)器費(fèi)用和額外的軸承件實(shí)現(xiàn)。此外對(duì)于這 些共同作用表面區(qū)通過涂覆滑動(dòng)漆在相互相對(duì)移動(dòng)期間達(dá)到抑制噪 聲，從而降低設(shè)備和機(jī)器中的噪聲等級(jí)。按權(quán)利要求3或4或5，如果涂覆的表面區(qū)相對(duì)于縱軸做成圓柱 形外殼面并且為了形成支承部位它們配備另一個(gè)表面區(qū)或者如果圓柱 形外殼面形成構(gòu)件上的一個(gè)孔，或者如果圓柱形外殼面形成軸的一段， 是有利的。這樣便可以用簡(jiǎn)單的方式方法形成滑動(dòng)軸承。通過滑動(dòng)漆 可預(yù)選的層厚，可以方便地進(jìn)行匹配選擇，因此在表面區(qū)涂覆及其硬 化后可以將構(gòu)件裝配成結(jié)構(gòu)元件，不需要其他補(bǔ)充加工。從而也取消 了軸承件的制造和涂覆。在本專利技術(shù)按權(quán)利要求6或7的結(jié)構(gòu)中作用在兩個(gè)表面區(qū)的做成圓 柱形的外殼面之間的壓緊力相對(duì)于它們沿徑向或軸向定向，從而設(shè)置 一規(guī)定的受力方向，并實(shí)現(xiàn)兩個(gè)共同作用的表面區(qū)之間均勻的負(fù)荷傳 遞。因此通過滑動(dòng)漆層可以承受高的壓緊力，從而創(chuàng)造一種結(jié)構(gòu)元件， 它在同樣高的壽命的情況下可方便和經(jīng)濟(jì)地制造。按權(quán)利要求8設(shè)想，涂覆的表面區(qū)形成齒輪的至少是齒面。由此 創(chuàng)造一種構(gòu)件，它在傳遞力的接觸面區(qū)域內(nèi)通過涂覆滑動(dòng)漆作為對(duì)于 固體聲波傳播的阻抗，從而使整個(gè)結(jié)構(gòu)降噪。由此達(dá)到相對(duì)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件 平穩(wěn)和低噪聲的運(yùn)轉(zhuǎn)。按照按權(quán)利要求9的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，另一個(gè)構(gòu)件由包括金屬組分及必 要時(shí)包含在它里面的非金屬組分的粉末或粉末混合物組成，并通過對(duì) 這種粉末或粉末混合物的壓制和接著燒結(jié)制成。因此在另一個(gè)構(gòu)件區(qū) 域內(nèi)也可以涂覆很好附著的滑動(dòng)漆層，以便在兩個(gè)共同作用的表面區(qū) 上形成一支承層。由此可以附加地改善相對(duì)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的運(yùn)行性能和運(yùn) 轉(zhuǎn)平穩(wěn)性。按照權(quán)利要求10或11,如果表面區(qū)至少局部至少幾乎無(wú)間隙地 相互貼合，或者如果在相互面對(duì)面的表面區(qū)上全部做得至少幾乎無(wú)間 隙地貼合，是有利的。由此可以創(chuàng)造尤其是長(zhǎng)壽命的支承部位，其中 在共同作用表面區(qū)內(nèi)可以承受高的負(fù)荷和壓緊力，而在各個(gè)構(gòu)件上不 出現(xiàn)損傷。此外還改善運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性以及實(shí)現(xiàn)精確的徑向跳動(dòng)。此外按權(quán)利要求12的結(jié)構(gòu)是有利的，在這種結(jié)構(gòu)中另一個(gè)構(gòu)件的 至少另一個(gè)表面區(qū)涂覆滑動(dòng)漆，由此在另一個(gè)構(gòu)件區(qū)域內(nèi)也可以建立 有承載能力的支承層，從而可以額外改善相互的滑動(dòng)性能。因此可以 涂覆層厚較小的滑動(dòng)漆，但這里在總體上同樣存在足夠厚的滑動(dòng)漆層。 通過在共同作用表面區(qū)范圍內(nèi)的相互跑合，可以在兩側(cè)涂覆滑動(dòng)漆的 情況下在額外消減噪聲發(fā)出的同時(shí)達(dá)到顯著改善的運(yùn)轉(zhuǎn)性能。按權(quán)利要求13或14或15滑動(dòng)漆具有從下限為5|am和上限為 30|am或下限為10pm和上限為20pm或下限為6|nm和上限為15pm 的范圍內(nèi)選出的層厚，由此可以使結(jié)構(gòu)元件與相應(yīng)的應(yīng)用場(chǎng)合，例如 推力或徑向軸承、VVT系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)子或定子、齒輪匹配，從而可以在 長(zhǎng)期可靠地確保結(jié)構(gòu)元件性能保持不變的情況下實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的成本優(yōu) 化。按照權(quán)利要求16滑動(dòng)漆的層厚具有下限為土3pm和上限為士5jnm 的層精度，由此可以用簡(jiǎn)單的工藝措施，亦即將滑動(dòng)漆涂在燒結(jié)構(gòu)件 上，達(dá)到構(gòu)件表面高的平面度，從而還可以減小例如在軸承元件或齒 輪(齒面?zhèn)认?中的間隙尺寸。在本專利技術(shù)按權(quán)利要求17的結(jié)構(gòu)中至少一個(gè)構(gòu)件至少局部在待涂 覆表面區(qū)內(nèi)具有氣孔，它至少局部被滑動(dòng)漆填滿。按照按權(quán)利要求18 至20的改進(jìn)結(jié)構(gòu)這些氣孔具有從下限為5pm和上限為150inm或下限 為10ium和上限為lOOiim或下限為30jnm和上限為70|tim的范圍內(nèi)選 出的平均直徑。由此可以通過出現(xiàn)一種"抓緊效應(yīng)"的方法改善滑動(dòng) 漆在燒結(jié)表面上的附著性，從而使結(jié)構(gòu)元件可以承受更高的負(fù)荷。原則上按照本專利技術(shù)可以采用任何一種滑動(dòng)漆。但是如果按權(quán)利要 求21滑動(dòng)漆包含至少一種熱塑性樹脂作為主要組成部分，是有利的， 因?yàn)檫@些樹脂可以很好地加工，此外還提供填充其他輔助或添加材料 或者還有填料的相應(yīng)能力，從而可以通過適當(dāng)?shù)剡x擇這些附加的材料 進(jìn)一步改變結(jié)構(gòu)元件的功能。這里按照權(quán)利要求2本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
結(jié)構(gòu)元件，包括至少一個(gè)構(gòu)件（３），特別是成形件（４），它由包括金屬組分及必要時(shí)在其中含有非金屬組分的粉末或粉末混合物組成，并且通過壓制所述粉末或粉末混合物和緊接著進(jìn)行燒結(jié)而制成，其特征為：構(gòu)件（３）的至少一個(gè)表面區(qū)（１２）涂覆滑動(dòng)漆（２），該表面區(qū)（１２）設(shè)置用來(lái)與另一個(gè)構(gòu)件（１４，２２）的另一個(gè)表面區(qū)（１３）共同作用，同時(shí)施加作用在兩個(gè)表面區(qū)（１２，１３）之間的壓緊力。

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：G斯特蒂納，C桑德納，R拉齊，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：米巴燒結(jié)奧地利有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：AT[奧地利]