滑動軸承部件及其制造方法技術

本發明專利技術涉及滑動軸承部件(2)特別是徑向滑動軸承部件或起動盤及其制造方法，該滑動軸承部件尤其用于支承內燃機的曲軸，可選地帶有特別是鋼的金屬支撐層(4)、鋁?錫基的金屬的承載層(6)和覆設在該承載層上的摩擦層(8)，其中，所述摩擦層(8)是聚合物層(10)或電鍍層(12)，其特征在于，在覆設所述摩擦層(8)之前對金屬的所述承載層(6)的頂面(14)予以噴射，從而該頂面具有0.5?1.5μm的所謂的減小的谷部高度SVK和0.06?0.16μm

Sliding bearing parts and their manufacturing methods

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】滑動軸承部件及其制造方法本專利技術涉及一種滑動軸承部件、特別是徑向滑動軸承部件或起動盤，尤其用于支承內燃機的曲軸，可選地帶有特別是鋼制成的金屬支撐層、鋁-錫基的金屬的承載層和覆設在該承載層上的摩擦層，其中，該摩擦層是聚合物層或電鍍層。本專利技術還涉及一種在制造滑動軸承部件的過程中的中間產品和一種用于制造該中間產品和滑動軸承部件的方法。前述類型的滑動軸承部件在車輛或其內燃機的所謂的起動-停止運行中在磨蝕或磨損強度方面始終都發現有問題，其中，這兩個術語在下面同義地使用。據此，本專利技術的目的在于，改善這里所述的滑動軸承部件的磨損強度。就滑動軸承部件而言，根據本專利技術，該目的的實現方式為，在覆設摩擦層之前對金屬的承載層的頂面予以噴射，從而該頂面具有0.5-1.5μm的所謂的減小的谷部(Talhoehe)高度SVK和0.06-0.16μm3/μm2的所謂的谷部空體積VVV，并且把摩擦層覆設到承載層的經過如此處理的頂面上。減小的谷部高度SVK和谷部空體積VVV是根據2012年的DINENISO25178的第2部分確定的；在此，谷部空體積VVV是在材料份額p為80％時確定的。按相應的方式，該目的通過一種具有權利要求5的特征的中間產品以及一種具有權利要求6的特征的用于制造滑動軸承部件或中間產品的方法得以實現。通過本專利技術已發現，在發動機起動時，在從靜摩擦到滑動摩擦的過渡過程中，在軸與摩擦層的接觸區域內產生了明顯的剪切力。對于設有起動-停止運行的車輛，這由于很頻繁地起動而有危急影響。按照這種運行方式，摩擦層的磨損強度不僅由其材料參數和層參數決定，而且，對于磨損強度，已表明摩擦層夾緊承載層對于吸收剪切力來說很重要。于是根據本專利技術發現，兩個參數、即減小的谷部高度和谷部的空體積，這二者根據2012年的DINENISO25178的第2部分，是用來實現摩擦層已表明有利地夾緊在承載層頂面上的重要的頂面或表明參數。已發現，谷部的增大，確切地說，在其深度及其可填充的體積方面的增大導致磨損強度的提高，進而導致其改善。然而在這方面還發現了目標沖突，確切地說，隨著兩個參數的增大、即隨著粗糙度的增加或者功能性毛糙度的增大，會出現問題，確切地說，以咬合負載減小的形式出現問題。粗糙度增大引起匹配能力減小，并且妨礙構建起良好的流體動力機構，因為所覆設的摩擦層相當好地模擬承載層的粗糙度，即得到了該粗糙度，而不是比如大部分地補償。但這在咬合測試中導致混合摩擦占比提高，進而導致摩擦熱量增加，在粗糙度增加且流體動力機構不導熱的情況下，且由于這種情況，所述摩擦熱量不能足夠快速地排出。本專利技術認識到了這種目標沖突，并且對承載層進行了已表明了有利的功能性的頂面設計，其允許摩擦層良好地夾緊承載層，并且也在起動-停止運行中經受住了考驗。也就是在那里總是在起動時更多地出現從靜摩擦到滑動摩擦的過渡，進而出現所述的危急的情況。但通過使得摩擦層更好地夾緊承載層，消除了這些危急的情況。已認識到，減小的谷部高度SVK和谷部的空體積VVV這些參數是功能性的粗糙度參數，這些粗糙度參數允許推斷出頂面拓撲的潤滑特性。這些功能性的粗糙度參數的增大因而一方面意味著改善的夾緊，進而改善磨損強度，但另一方面減小了匹配能力，且由此引起了后續問題。基于這種認識，確定出這些參數的要求保護的參數范圍。圖3和4示出了減小的谷部高度SVK和谷部的空體積VVV這些參數。減小的谷部高度SVK是在所謂的頂面的芯部(kern)下方的突伸的谷部的平均高度。減小的谷部高度SVK是根據DINENISO25178的第2部分按圖3所示那樣定義的。為此首先借助曲線的割線確定出拓撲的芯部或芯部高度Sk，該曲線將表面的面積相關的材料份額X表示為高度或厚度Y的函數，如下述：在厚度或高度Y最大時開始，因而這相當于材料份額X為零，并且從那里起，在曲線的材料份額X為40％的值處，繪制割線1。然后，把帶有40％的材料份額的這條割線朝向材料份額較高的方向移動，確切地說，直至其斜率/坡度具有最小值，即其然后在進一步移動時又變得陡峭。割線的位置在圖3中用標號2標出。在該位置，該割線2延長至直線3。其與Y-坐標軸的在X＝0％和X＝100％處的交點稱為拓撲的芯部或芯部高度Sk。減小的谷部高度SVK現在是在芯部下方突伸的或者向下延伸的谷部的平均高度或深度。SVK根據2012年的DINENISO25178的第2部分第5.3節被確定成直角三角形A2的高度SVK，該三角形經過設計，從而它具有與“谷部區域”相同的面積，即在圖3中芯部下方的谷部的累積面積。該三角形A2因而具有值(100％-Smr2)作為基本長度，且具有SVK作為高度。谷部的空體積VVV由圖4可見，確切地說，在所示區域內作為積分的面積份額VVV，其中，根據標準DINENISO25178的第2部分，基于X＝80％的材料份額。80％的材料份額在此意味著，在厚度方向的位置，即垂直于頂面，這在圖3、4中相應于Y-坐標方向，谷部的投影面積(相當于無材料)為20％，材料份額為80％，如果在厚度方向或Y-坐標方向針對該Y值觀察如此得到的平面或橫截面。谷部的空體積VVV現在表示在這個平面或橫截面之下的無材料的體積，以面積單位為參照，這比如仍按照標準2012年的DINENISO25178的第2部分。還要指出，在摩擦層是聚合物層的實施方式中，對于制好的滑動軸承部件，該聚合物層通過合適的溶劑又可以脫落，從而在脫落之后，可以采用常見的測量方法，通常采用光學方法，檢測和分析承載層的于是變得露出的結構化的經噴射的頂面的確切的拓撲。在摩擦層是電鍍層的實施方式中，可以采用蝕刻方法把該電鍍層去除，從而然后以相同的方式可以確定承載層的變得露出的結構化的經噴射的頂面的拓撲。也要指出，在這兩種情況下，覆設的摩擦層的頂面拓撲大部分保持良好，從而在這種情況下也能直接地在摩擦層上確定該拓撲。對于優選的滑動軸承部件，鋁-錫基的金屬承載層由AlSn(4-15)Si(1-6)-合金、特別是AlSn(4-15)Si(2-6)-合金、特別是AlSn(4-15)Si(2-5)-合金、特別是AlSn(4-15)Si(2-4)-合金構成。已表明有利的是，金屬承載層的經噴射的頂面具有至少0.7μm、特別是至少0.9μm且至多1.5μm、特別是至多1.4μm、特別是至多1.3μm的所謂的減小的谷部高度SVK，以及具有至少0.08μm3/μm2、特別是至少0.09μm3/μm2且至多0.16μm3/μm2、特別是至多0.15μm3/μm2、特別是至多0.14μm3/μm2的所謂的谷部的空體積VVV。就根據本專利技術的用來制造滑動軸承部件或者在制造滑動軸承部件的過程中制造中間產品的方法而言，在一種實施方式中，摩擦層可以噴射、輥壓或者擠出成聚合物層。在另一種實施方式中，摩擦層作為電鍍層在電鍍過程中無電流地化學地或者電化學地予以覆設。此外已表明有利的是，承載層采用引力噴射方法予以噴射。在此已表明有利的是，以1.0-1.5巴的噴射壓力來噴射承載層。該噴射壓力并非噴射顆粒施加到噴射面上的壓力，而是在噴射裝置內部直接在噴嘴之前的壓力。此外已表明有利的是，出口處的噴嘴橫截面的最大尺寸為10-14mm，特別是11-13mm，尤其是12mm。此外已表明有利的是，噴嘴出口相距滑動軸承部本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種滑動軸承部件(2)、特別是徑向滑動軸承部件或起動盤，尤其用于支承內燃機的曲軸，可選地帶有特別是鋼制成的金屬支撐層(4)、以及帶有鋁?錫基的金屬的承載層(6)和覆設在該承載層上的摩擦層(8)，其中，所述摩擦層(8)是聚合物層(10)或電鍍層(12)，其特征在于，在覆設所述摩擦層(8)之前對金屬的所述承載層(6)的頂面(14)予以噴射，從而該頂面具有0.5?1.5μm的所謂的減小的谷部高度SVK和0.06?0.16μm

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2017.03.13 DE 102017105304.21.一種滑動軸承部件(2)、特別是徑向滑動軸承部件或起動盤，尤其用于支承內燃機的曲軸，可選地帶有特別是鋼制成的金屬支撐層(4)、以及帶有鋁-錫基的金屬的承載層(6)和覆設在該承載層上的摩擦層(8)，其中，所述摩擦層(8)是聚合物層(10)或電鍍層(12)，其特征在于，在覆設所述摩擦層(8)之前對金屬的所述承載層(6)的頂面(14)予以噴射，從而該頂面具有0.5-1.5μm的所謂的減小的谷部高度SVK和0.06-0.16μm3/μm2的所謂的谷部空體積VVV(SVK、VVV是根據2012年的DINENISO25178的第2部分確定的；VVV是在材料份額p為80％時確定的)，以及所述摩擦層(8)被覆設到所述承載層(6)的經過如此處理的頂面(14)上。2.如權利要求1所述的滑動軸承部件(2)，其特征在于，所述摩擦層的層厚度為4-20μm，尤其是4-15μm。3.如權利要求1或2所述的滑動軸承部件(2)，其特征在于，鋁-錫基的金屬的所述承載層(6)由AlSn(4-15)Si(1-6)合金、特別是AlSn(4-15)Si(2-6)合金、特別是AlSn(4-15)Si(2-5)合金、特別是AlSn(4-15)Si(2-4)合金構成。4.如權利要求1、2或3所述的滑動軸承部件(2)，其特征在于，金屬的所述承載層(6)的經噴射的頂面(14)具有至少0.7μm、特別是至少0.9μm且至多1.5μm、特別是至多1.4μm、特別是至多1.3μm的所謂的減小的谷部高度SVK，以及具有至少0.08μm3/μm2、特別是至少0.09μm3/μm2且至多0.16μm3/μm2、特別是至多0.15μm3/μm2、特別是至多0.14μm3/μm2的所謂的谷部的空體積VVV。5.一種在制造滑動軸承部件(2)、特別是徑向滑動軸承部件或起動盤的過程中的中間產品，該滑動軸承部件尤其用于支承內燃機中的曲軸，帶有可選的特別是鋼制成的金屬支撐層(4)且帶有鋁-錫基的金屬的承載層(6)，其中，所述承載層(6)具有頂面(14)，用于覆設面向滑動方的摩擦層(8)，其中，所述摩擦層(8)是聚合物層(10)或電鍍層(12)，其中，所述中間產品由扁平材料出發被制成待制造的滑動軸承部件(2)的造型，其特征在于，被制成待制造的所述滑動軸承部件(2)的造型的中間產品的金屬的所述承載層(6)的頂面(14)經噴射，從而該頂面具有0.5-1.5μm的所謂的減小的谷部高度SVK和...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬里奧·維特，杰恩斯·睿普梅耶，克勞斯·普徹，
申請(專利權)人：KS滑動軸承有限公司，
類型：發明
國別省市：德國,DE