202935. lajstromszámú szabadalom • Eljárás ólom-ón-politetrafluoretilén sikló felület galvanikus úton történő elkészítésére
1 HU 202 935 B 2 A találmány tárgya eljárás ólom-ón politetrafluoretilén sikló felület galvanikus úton történő elkészítésére. A találmány szerinti eljárás arra szolgál, hogy egymáson csúszó, forgó, főként fém felületek siklási tulajdonságait galvanikus úton a fémfelületekre felvitt különböző anyagokkal javítsuk. Ismeretes, hogy fémfelületek egymáson történő csúszásánál, forgásánál - különösen siklócsapágyaknál - általános elv a csapágypersely és bélésanyagok megválasztásánál, hogy minél nagyobb a csap kerületi sebessége, annál nagyobb legyen a tengely és a csapágy anyaga közötti keménységbeli különbség. Ismeretes továbbá a csapágypersely és bélésanyag kiválasztásánál egyebek mellett az a szempont, hogy ha a kenés valamilyen oknál fogva átmenetileg megszűnik, a csapágyanyagnak nem szabad azonnal berágódnia, továbbá nagy kifáradási szilárdságot kell mutatnia, így nem szabad a felületnek idő előtt berepedeznie, és a persely anyagának az üzembiztonság érdekében jó hővezetőképességűnek kell lennie. A fém csapágycsésze és a bélésfém között kifogástalan fémes kötésnek kell lennie. Az ismert, használatos csapágybélés és csapágypersely anyagok közül az ónbázisúak a legrégebben használátosak. Az ólom-ón ötvözetek siklási és szilárdszennyeződés elnyelési tulajdonságaikat tekintve a legkiválóbb siklócsapágy anyagok. Hátrányuk, hogy a korszerű berendezések teljesítmény-növekedésének hatására megnövekedett felületi terheléseiket, lágyságukból erdőén nem képesek elviselni. Alacsony értékű kifáradási szilárdságuk miatt a nagyobb csapágyigénybevételeknél a bélésfém kifáradása, kitöredezése következik be. Az ólomalapú csapágyfémek réz-ólom ötvözetekként (ólombomz) ismertek, egyéb elemekkel, így Mn-, Sí-, Sb-, Mg-, Al-, P-ral, különleges esetekben nikkellel és cinkkel ötvözve is használatosak (ld. 3335716 sz. NSZK szabadalmi leírást). Hátrányuk egyebek mellett, hogy alakíthatóságuk és bejáratási tulajdonságaik rosszabbak, gyártásuk nehezebb, mint az ón illetve ólom alapú fehérfémeké. További hátrányuk, hogy kopásuk és a tengely kopása is nagyobb, valamint korrozióellenállás szempontjából is kedvezőtlenebbek. Az ismert nagy óntartalmú ötvözeteknél az ólom nem kívánatos, mert a tapasztalatok alapján 2 t% ólomtartalom felett az ötvözet melegszilárdsága erősen romlik és ezenkívül zsugorodási repedések is léphetnek fel. Ismert anyag a politetrafluor-etilén, közismert márkanevén: teflon, mely kristályos polimer, igen magas (327 °C) olvadásponttal. Nagy hőállóságán kívül, hiszen károsodás nélkül elvisel 300 °C-t is huzamosabb ideig, fagyállósága is kiváló. 4 K-en még törés nélkül hajlítható. Oldószere nincs. Vízfelvétele gyakorlatilag nulla, öregedésállósága igen jó. Legvegyszerállóbb műanyag, mert az erős savaknak, lúgoknak, oxidálószereknek és szerves oldószereknek is ellenáll. Ezt a tulajdonságát magasabb hőmérsékleten is megtartja. Súrlódási együtthatója legkisebb a műanyagok között. Sok ipari alkalmazása ismeretes, így forgó alkatrészek csapágyazására is használják (Id. EPA 217081 sz közzétételiiratot). Hátránya, hogy feldolgozása nehéz, és hogy melegítés hatására elasztikus lesz. Önmagában már régebben ismertek a műanyag sikló csapágyak, melyeket főként kis sulódási veszteségeik, nagy kopásállóságuk, kenés nélküli üzemeltetés lehetősége és jó korrozóióállóságuk miatt alkalmaznak. A különböző műanyagok általános tulajdonsága - kivéve a politetrafluor-etilén anyagokat - hogy az ebből készített felületek között nagy különbség van a nyugvásbeli és a mozgásbeli súrlódási tényező között (stick-slip jelenség). Ezért siklómozgásnál a mozgás megindulása előtt még a magas értékű nyugvásbeli súrlódási tényező érvényesül, így ennek megfelelően a mozgás megindításához nagy erőre van szükség. A műanyagok siklócsapágyazásnál történő alkalmazásának általában véve további hátránya különösen a deformáció miatti viszonylag alacsony terhelhetőség, és magasabb hőmérsékleten történő alkalmazás korlátozása. Az ismert műanyagcsapágyak kialakításukat illetően vastagfalú perselyek, fóliacsapágyak, keverék anyagú kompozíciós és végül a futófelületre ráolvasztott műanyagcsapágyak. Mindegyik kialakítási fajta rendelkezik alkalmazásának korlátáival is, ismert hátrányaival, így például a vastagfalú perselyek konstrukciója kialakításánál az alkalmazott műanyagféleségtől függően figyelembe kell venni egyebek mellett a végbemenő alakváltozást a hőre lágyuló műanyagoknál, vagy a poliamidoknál a nagy vízfelvevőképesség miatt. A fóliacsapágyak bár nagy felületi terhelést tudnak elviselni, azonban hátrányuk a megengedhető kis siklási sebesség, a keverék anyagú, kompozíciós csapágyak hátránya a bonyolult előállítási módjuk, hiszen fém alapra többnyire epoxi-politetrafluor-etilén keveréket, majd porózus fémréteget (pl. bronzot), fedőrétegként pedig többnyire politetrafluoretilén-ólom keveréket visznek fel. A műanyag ráolvasztásos csapok és perselyek hátránya, hogy egyrészt csak a műanyagok szűkebb választéka (így pl. poliamidok, epoxigyanták illetve a politetrafluor-etilén) alkalmazható erre a célra, másrészt a ráolvasztáshoz, beégetéshez külön erre kialakított felületet kell képezni, és megfelelő technológiát alkalmazni. A csapágybélés és persely fém- és műanyagok az ismertetett hátrányokkal rendelkeznek, előnyeik mellett. A csapágykialakítás - különösen a műanyagcsapágyaknál - több ismert módozata alakult ki, és ismertek azok felhasználási korlátái, hátrányai is. A találmány célja az ismert csapágybélés és persely fém- és műanyagok hátrányos tulajdonságainak kiküszöbölésével, és csak az előnyös tulajdonságok egyesítésével olyan eljárás megadása, mely a megfelelően előkészített futófelületekre egy művelettel a már szükséges előnyös futási tulajdonságokat biztosító fém- és műanyagokat felviszi. A találmány szerinti eljárás kitűzött célt azáltal éri el, hogy a mozgó alkatrészek siklófelületeire alapvetően ólom-ón politetrafluor-etilén réteget visz fel futó felületként bőr- fluorsavas elektrolízissel. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
