DD290210A5

DD290210A5 - Antifriktionspaste

Info

Publication number: DD290210A5
Application number: DD33406489A
Authority: DD
Inventors: Militsa Z Nikolaevna; Galina T Iosifovna; Viktor G Petrovich; Alla B Romanovna; Stanislav S Ivanovich; Viktor B Ivanovich
Original assignee: Militsa N. Zalenskaya,Su
Priority date: 1989-10-31
Filing date: 1989-10-31
Publication date: 1991-05-23

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Antifriktionspasten. Die vorliegende Erfindung bezweckt, eine solche Antifriktionspaste zu schaffen, die die Herstellung des festen Schmiermittelueberzugs mit einem niedrigen Reibungsbeiwert des Schmiermittelueberzugs, einer langen Betriebszeit, einer guten Haftung mit der Grundflaeche und mit ziemlich geringen Eigenschwingungen bei der Reibung durch Kaltverfahren ermoeglicht. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die quantitative und die qualitative Zusammensetzung der Antifriktionspaste auszuwaehlen. Erfindungsgemaesz wird eine Antifriktionspaste bereitgestellt, die Epoxyborphenolharz, Molybdaendisulfid, Graphit, Alumosilikate und Polyaethylenpolyamin bei folgendem Verhaeltnis der Bestandteile, in * enthaelt:{Antifriktionspasten; fester Schmiermittelueberzug, niedriger Reibungsbeiwert; lange Betriebszeit; geringe Eigenschwingungen}

Description

Charakteristik des bekannten Standos der Technik Die Eigenschaften des aus der Paste erzeugton Fe^tschmierüberzugs werden durch die Zusammensetzung der Antifriktionspaste

bestimmt. Der Festschmierüberzug soll einen geringen Reibungsbeiwert, eine hohe Verschleißfestigkeit und eine ausreichende

Festigkeit ausweisen sowie möglichst porenfrei sein. Die Hauptanforderung an die aus der Paste hergestellten Festschmierüberzüge, die in Reibbaugruppen mit geringer Bewegungsgeschwindigkeit verwendet werden, ist, daß keine Eigenschwingungen bei der Reibung erzeugt werden. Es ist eine Antifriktionspaste bekannt, die 5 bis 40Ma.-% Graphit, 20 bis 70Ma.-% Bleipuiver, 50 bis 20 Ma.-% Bariumsulfat und b

bis 20Ma.-% härtbares Harz (JP, A, 55-8560) enthält. Der Fe-ischtiierstoff, der aus der Paste dieser Zusammensetzung durch

Wärmehärtung hergestellt wird, kann auf Großwerkstücken nich; verwendet werden, weil dafür spezielle Ausrüstung

erforderlich ist, wodurch das Einsatzgebiet der Antifriktionspaste eingeschränkt wird.

Es ist eino andere Antifriktionspaste bekannt, die 30 bis 50Ma.-% Kupferhydroxid, 50 bis 70 Ma.-% Kaprolaktam enthält (SU, A,

819159). Der Verschleiß des Überzugs aus dieser Paste beträgt 10 bis 70pm auf 1 km Reibweg, die Eigenschwingungen betragen20% des Reibungsbeiwertes.

Es ist eine Antifriktionspaste bekannt, die aus Polytetrafluorethylen und 1 bis 85 Ma.-% (bezogen auf das Polymer) Bronze-, Messing- oder Eisenpulver mit einem galvanischen Überzug aus Nickel, Zinn, Blei, Silber oder Chrom (JP, A, 54-2353) besteht. Die Festschmierüberzüge aus dieser Paste haben den Vorteil, daß sie einen niedrigen Reibungsbeiwert und geringe Eigenschwingungen aufweisen. Jedoch haben die Überzüge eine geringe Haftfestigkeit und eine ziemlich hohe Kältefließfähigkeit. Eine weitere Antifriktionspaste hat folgende Zusammensetzung (in Ma.-%): Molybdändisulfid oder Molybdändisulfid mit Graphit- 60 bis 80; Aluminiumoxid, Eisen-, Zink- und/oder Silberpulver-10 bis 30; Binder (Epoxyd-, Akryl- und/oder Harnstoff harz) - 3 bis 15 (DE, A, 3245827 Al). Die Überzüge aus dieser Paste sind von ausreichender Verschleißfestigkeit, werden jedoch durch Warmhärtung erzeugt,

wodurch ihr Einsatz für Großwerkstücke unmöglich gemacht wird.

Es ist noch eine Antifriktionspaste folgender Zusammensetzung (Ma.-%) bekannt; Molybdändisulfid -14 bis 28, Graphit - 7 bis

14, Kupfer 5 bis 10, Aluminium - 3 bis 5, Alumosilikate - 5 bis 10, Polyäthylenpolyamine - 3 bis 6, Epoxydharz - Rest (SU, A,874748). Diese Paste besitzt gute technologische Eigenschaften. Die Überzüge aus dieser Paste werden durch Kalthärten erzeugt,jedoch hat der aus dieser Pasto hergestellte Schmierüberzug einen Trockenreibwert von 0,25; die Eigenschwingungen bei der

Reibung betragen 20% des Reibungsbeiwertes und die maximale Betriebstemperatur ist 80⁰C gleich. Ziel der Erfindung

Mit der Erfindung wird eine Antifriktionspaste zur Verfügung gestellt, die einen geringen Reibungsbeiwert, hohe Festigkeit und stark reduzierte Eigenschwingungen aufweist.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Antifriktionspaste zu schaffen, die die Herstellung des Festschmierüberzugs mit einem niedrigen Reibungswert des Schmierüberzugs, einer langen Betriebszeit, einer guten Haftung mit der Grundfläche und mit ziemlich geringen Eigenschwingungen bei der Reibung durch Kaltverfahren ermöglicht. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine Antifriktionspaste, die aus Polymerbinder, Molybdändisulfid, Graphit, Alumosilikaten und Polyäthylenpolyamin besteht, erfindungsgemäß Epoxyborphenolharz als Binder bei folgendem Verhältnis der Bestandteile, in Ma.-%, enthält:

Molybdändisulfld	19bis22
Graphit	14bis16
Alumosilikate	19bis27
Polyäthylenpolyamin	9bis13
Epoxyborphenolharz	Rest.

Durch das Vorhandensein von Molybdändisulfld In der erfindungsgemäßen Antifrlktionspaste wird ein ziemlich niedriger Reibungsbeiwert des festen Schmiermittelüberzugs bedingt, der aus der Paste mit dieser Zusammensetzung hergestellt wird.

Bei einer Verringerung des Molybdändlsulfidgehalts unter 19Ma.-% nimmt der Reibungsbeiwert des festen Schmiermittelüberzugs, insbesondere bei der Reibung im Vakuum zu. Eine Erhöhung des Molybdändisulfidgehalts über 22 Ma.-% ist unzweckmäßig, weil eine weitere Verringerung des Reibungsbeiwertes nicht erreicht wird.

Die Einführung von Graphit in die Zusammensetzung der erfindungsgemäßen Antifriklionspasto ist ebenfalls auf eine Verringerung des Reibungsbeiwertes des festen Schmiermittelüberzugs aus dieser Paste gerichtet. Bei einer Verringerung des

Graphitgehalts unter 14Ma.«% nimmt der Reibungsbeiwert des Überzugs, insbesondere bei der Reibung ohne Schmierung an der Luft zu. Eine Vergrößerung des Graphitgehalts hat keinen Sinn, weil eine weitere Verringerung des Reibungsbeiwertes nicht erzielt wird.

Die Hauptbestimmung der Alumosilikate in der Zusammensetzung dor erfindungsgemäßen Paste ist, die Härte der aus der Paste erzeugten Überzüge sicherzustellen. Der genannte Gehalt an Alumosilikaten ist dadurch begrenzt, daß bei einer Menge von unter 19Ma.-% im festen Schmiermittelüberzug bei der Reibung mit geringen Gleitgeschwindigkeiten bedeutende Eigenschwingungen entstehen. Eine Vergrößerung des Gehalts an Alumosilikaten über 27 Ma.·% führt dazu, daß der d js der Paste hergestellte feste Schmiormittelüberzug auf das damit in Berührung stehende Werkstück schmiergelnd einwirkt.

Polyäthylenpolyamin dient als Härter für den Binder. Wenn sein Gehalt in der Antifiktionspaste unter 9Ma. % liegt, verläuft die Härtung des Überzugs langsam und nach dem Erhärten ist seine Härte nicht hoch genug.

Bei einem Gehalt an Polyäthylenpolyamin über 13Ma.-% erfolgt die Härtung der Antifrlktionspaste viel schneller, wodurch die Zeit für das Auftragen auf das Werkstück wesentlich verkürzt wird.

Die Menge an Epoxyborphenolharz in der Antifrlktionspaste wird ausgehend von der Forderung einer genügenden Härte, der Festigkeit des aus der Paste hergestellten Schmiermittelüberzugs, seiner hohen Verschleißfestigkeit und eines kleinen Reibungsbeiwertes unter Beibehaltung der guten technologischen Eigenschaften der Paste wie ihre Plastizität, Mischbarkeit und die Fähigkeit, auf die Oberfläche der anderen Komponenten der Antifrlktionspaste aufgetragen zu werden, gewählt.

Die Antifriktionspaste mit der angegebenen qualitativen und quantitativen Zusammensetzung gestattet es, feste Schmiermittelüberzüge und Kleinteile herzustellen, die beim Betrieb in Reibbaugruppen ohne Schmierung einen Reibungsbeiwert von 0,16 bis 0,18, eine Verschleißintensität von 1 bis 1,3pm auf 1km Reibweg, eine Standhaltigkeit von 380 bis 500km, eine Betriebstemperatur bis 100⁰C und Eigenschwingungen von 4 bis 7% des Reibungsbeiwertes aufweisen.

Die Antifriktionspaste für feste Schmiermittelüberzüge wird im Werkzeugmaschinen-, Gerätebau und in der Robotertechnik in solchen Reibbaugruppen, wo Eigenschwingungen bei geringen Gleitgeschwindigkeiten unzulässig sind, beispielsweise in Führungen der NC-Werkzeugmaschinen, in automatisierten Systemen, Handhabungsgeräten usw. sowie in der Vakuumtechnik verwendet.

Aufgrund einer guten Formbarkeit der Antifriktionspaste und einer guten Bearbeitbarkeit der daraus hergestellten festen Schmiermittelüberzüge kann sie bei Reparatur- und Wiederherstellungsarbeiten zur Beseitigung von Gußfehlern an Großwerkstücken, bei der Wiederherstellung von zerstörten Werkstückabschnitten verwendet werden.

Die Verwendung der Antifriktionspaste für feste Schmieimittelüberzüge gestattet es

- Eigenschwingungen bei der Reibung mit geringen Bewegungsgeschwindigkeiten wesentlich zu reduzieren, wodurch die Positionierungszeit der Baugruppen und -teile beispielsweise in NC-Werkzeugmaschinen verkürzt wird;

- die Betriebsdauer der Reibbaugruppen infolge einer hohen Verschleißfestigkeit des Antifriktionsüberzugs 7u verlängern;

- komplizierte Finishoperationen bei der Herstellung ν jn Werkstücken für Reibbaugruppen infolge einer ziemlich guten Einarbeitungsfähigkeit des Antifriktionsüberzugs auszuschließen;

- auf das Schmiersystem in Maschinenbaugruppen zu verzichten;

- die Maße der ausschüssigen Werkstücke wiederherzustellen, Risse in Maschinenteilen zu „heilen";

- die Reibbaugruppen im Vakuum zu betreiben.

Außerdem wird bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Antifriktionspaste:

- die Notwendigkeit in einer hohen Bearbeitungsgenauigkeit und -gute der Werkstückoberfläche, auf die die Paste aufgetragen wird, ausgeschlossen, wodurch die Zahl der Vorbereitungsoperationen reduziert wird;

- der Einsatz spezieller Erwärmungseinrichtungen bei der Härtung vermieden;

- ein mehrschichtiges Auftragen des Überzugs ohne Härtung der vorherigen Schichten ermöglicht, wodurch die Herstellungszeit der Werkstücke verkürzt wird;

- dio Arbeitsfläche mit der aufgetragenen Antifriktionspaste nach dem Härten mit einem Schneidwerkzeug bearbeitet, die sich dann unmittelbar in der Reibbaugruppe einarbeitet, wodurch die Anzahl der Finishoperationen reduziert wird;

- ein Kleben auf metallische oder nichtmetallische Oberflächen mit verscNedenen Klebstoffen ermöglicht, Das Verfahren zur Herstellung der Antifriktionspaste ist technologisch einfach und besteht im folgenden.

Die Antifriktionspaste wird durch Vermischen sämtlicher Komponenten mit Ausnahme von Polyäthylenpolyamin, das vor dem Auftragen des Gemisches auf die Reibfläche zugegeben wird, zubereitet. Das Gemisch wird bis zur Bildung einer homogenen Masse von sahnendicker Konsistenz verrührt.

Die hergestellte Antifriktionspaste erstarrt beim Auftragen auf die Werkstückoberfläche beispielsweise mit einem Spachtel in 1,5 Stunden, deshalb soll das Auftragen der Paste ca. 1 Stunde nach dem Vermischen beendet werden. Zur Verlängerung der Lebensfähigkeit des Gemisches können bei Notwendigkeit Lösungsmittel und Weichmacher verwendet werden.

Die aufbereitete Antifriktionspaste besitzt gute technologische Eigenschaften, ist gut mischbar, läßt sich leicht auf die Reibfläche auftragen, erhärtet nar*- ^w«?rlauf von 16 bis 24 h bei einer Temperatur von 2O⁰C.

-3- 290 210 Ausfuhrungsbelsplelo Zu einem besseren Verständnis wird die vorliegende Erfindung an Hand konkreter Beispiele veranschaulicht.

Beispiel 1.

In einen breithalslgen Behälter werden folgende Komponenten aufgegeben: Molybcländisulfid - 20,5Ma.-%, Graphit -15 Ma.-%, Alumosilikate-23,5 Ma.·%, Epoxyborphenolharz-30 Ma.·%. Das Gemisch wird von Hand oder mit einem Mischer sorgfältig verrührt. 11 Ma.-% Polyäthylenpolyamin werden zugegeben, das Gemisch wird noch einmal verrührt und auf die Reibfläche aufgetragen. Nach Verlauf von 24 h wird die Oberfläche des festen Schmiermittelüberzugs auf das erforderliche Maß mechanisch bearbeitet. Dann arbeitet sich das Werkstück mit dem aufgetragenen festen Schmiermittelüberzug in einer Reibbaugruppe ein. Der hergestellte Überzug hat folgende Eigenschaften:

Reibungstechnische Eigenschaften Wert

Trockenreibwert	0,16
Verschleißintensität	1 \itr\ auf 1 km Reibweg
Standhaltigkeit, km, bei einer Überzugsdicke	500
von 500 pm
Maximale Betriebstemperatur, ⁰C	100
Eigenschwingungen,% des Reibungsbeiwertes	4

Beispiel 2

Für den Überzug wird ein Gemisch folgender Zusammensetzung, in Mn.-%, zubereitet: Molybdändisulfid - 22, Graphit -16, Alumosilikate -19, Polyäthylenpolyamin - 9, Epoxyborphenolharz - 34. Nach dem Auftragen auf das Werkstück und der Bearbeitung gemäß Beispiel 1 weist der Überzug folgende Eigenschaften auf:

Trockenreibwert	0,18
Verschleißintensität	1,2 μιη auf 1 km Reibweg
Standhaltigkeit bei einer Überzugsdicke	400
von 500 pm, km
Maximale Betriebstemperatur, ⁰C	100
Eigenschwingungen, % des Reibungsbeiwertes	7

Beispiel 3

Für den Überzug wird ein Gemisch folgender Zusammensetzung, Ma.-%, zubereitet: Molybdändisulfid -19, Graphit-14, Alumosilikate - 27, Polyäthylenpolyamin -13, Epoxyborphenolharz - 27.

Nach dem Auftragen auf das Werkstück und der Bearbeitung gemäß Beispiol 1 weist der Überzug folgende Eigenschaften auf:

Trockenreibwert	0,18
Verschleißintensität	1,3 pm auf 1 km Reibweg
Standhaltigkeit des Überzugs
mit einer Dicke von 500 pm, km	380
Maximale Betriebstemperatur, °C	100
Eigenschwingungen, % des Reibungsbeiwertes	6

Claims

Antifriktionspaste, die aus einem Polymerbinder, Molybdändisulfid, Graphit, Alumosilikaten und Polyäthylenpolyamin besteht, dadurch gekennzeichnet, daß sie Epoxyborphenolharz als Binder bei folgendem Verhältnis der Bestandteile, l· Ma.-%, enthält:

Anwe idungsgeblet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Festschmierstoffe und -überzüge und betrifft insbesondere eine Antifriktionspaste. Solche Antifriktlonspastan werden bei der Herstellung einzelner Werkstücke sowie von Überzügen auf Werkstücken in Reibbaugruppen mit dem Zweck verwendet, die Reibung zu mindern, die Betriebszeit zu verlängern und die Zuverlässigkeit zu erhöhen. Solche Antifriktionspasten können durch Spachteln, Aufkleben fertiger Bänder odor Auflagotafoln aus dieser Paste auf die Reibfläche aufgetragen werden.