Материал для подшипников

 

Изобретение относится к материалу для подшипников, к применению этого материала, а также к способу его изготовления. Способ изготовления предусматривает наличие следующих стадий: смешивание водной дисперсии политетрафторэтилена с водной дисперсией фторполимера, обладающего способностью к переработке в расплавленном состоянии, в количестве от 2 до 10% по объему, с добавлением к ним неорганического заполняющего вещества в виде отдельных частиц в количестве от 10 до 30% по объему и керамического материала в виде отдельных частиц в количестве от 0,5 до 5% по объему, совместную коагуляцию политетрафторэтилена и фторполимера, обладающего способностью к переработке в расплавленном состоянии; удалении избыточной воды; по меньшей мере частичное высушивание влажного материала, полученного в результате совместной коагуляции, с получением при этом по меньшей мере частично высушенного порошкового материала; распределение частиц упомянутого по меньшей мере частично высушенного порошкового материала по поверхности подложки с образованием при этом слоя материала для подшипников; прессование упомянутого слоя, высушивание упомянутого спрессованного слоя с целью удаления остаточной жидкости; а также спекание упомянутого высушенного спрессованного слоя при температуре, превышающей точку плавления упомянутого политетрафторэтиленового компонента. Изобретение позволяет получить материал для подшипников, обладающий повышенными эксплуатационными свойствами. 3 с. и 24 з.п. ф-лы, 13 ил.

Настоящее изобретение относится к пластмассовому материалу для подшипников, к применению этого материала для нанесения его на прочный материал подложки с целью формирования подшипников, а также к способу его изготовления.

Известно много различных видов пластмассовых материалов для подшипников, содержащих пластмассовую матрицу, которые имеют разнообразные наполнители и наносятся на прочный материал подложки, к примеру на такой, каковым является сталь, с применением пористой связующей прослойки, представляющей собой частицы бронзы, спекшиеся со сталью. Одним из таких материалов является политетрафторэтилен /ПТФЭ/, имеющий включения частиц свинца, причем этим материалом пропитывается указанная выше пористая бронзовая прослойка с образованием при этом тонкого слоя, обычно имеющего толщину менее 25 мкм и покрывающего собой верхнюю поверхность бронзовой прослойки. Этот материал получают путем смешивания водной дисперсии ПТФЭ с заполняющим веществом вместе с органическим смазочным материалом, к примеру таким, каковым является толуол; коагуляции дисперсии с образованием так называемой "кашицы" и сливания воды с осадка; распределения влажной кашицы по материалу подложки; воздействия на кашицу давлением с тем, чтобы пропитать кашицей пористую прослойку; нагревания с целью удаления остаточной воды и смазочного материала; и, наконец, нагревания материала до температуры, превышающей точку плавления ПТФЭ с целью спекания частиц ПТФЭ вместе друг с другом. Необходимостью удаления остаточной воды ограничивается толщина слоя, который может быть образован поверх пористой прослойки, потому что при попытках получить слой большей толщины может наблюдаться образование вздутий. Однако даже и в том случае, когда толщина поверхностного слоя ограничивается обычно принятой величиной приблизительно 25 мкм, микроскопическое исследование полученного спеканием материала для подшипников позволяет обнаружить наличие пор в самом материале для подшипников.

В большинстве случаев, когда материал такого типа применяется в технических целях, такая пористость, как правило, не имеет обычно никакого значения, потому что прикладываемая нагрузка обыкновенно является статической, т. е. она прикладывается в одном направлении, а ее величина значительно меньше той, которой способен противостоять данный материал.

Совсем недавно такие пластмассовые подшипники начали использоваться в таких применениях, в которых нагрузка носит динамический характер, т.е. направление приложения нагрузки постоянно изменяется, а нагрузка, прикладываемая по длине, как правило, цилиндрического вкладыша подшипника, распределяется по длине его в осевом направлении неравномерно в том смысле, что наблюдается повышенная нагрузка на кромки по торцам вкладыша. Одним из примеров такого применения являются гидравлические шестеренчатые насосы, которые используются на практике в множестве разных случаев, в том числе и в конструкции автомобилей. В связи с возрастающей все время сложностью конструкции всех типов автомобилей такие шестеренчатые насосы могут использоваться в множестве различных применений, в том числе они могут применяться, например, в качестве масляного насоса двигателя, насоса усилителя рулевого управления, насосов, применяемых для регулирования положения сидений, и во многих других системах и механизмах. Конструкция таких насосов, как правило, содержит две находящиеся в зацеплении друг с другом шестерни, каждая из которых опирается на короткий валик, выступающий относительно них по обе стороны, а сами эти короткие валики опираются в свою очередь на вкладыши подшипников рассмотренного здесь выше типа, которые удерживаются в корпусе, представляющем собой корпус гидравлического насоса. Пластмассовые материалы для подшипников, использовавшиеся в таких применениях, не выдерживали воздействующих на них нагрузок. Характер возникающих при этом разрушений, по-видимому, обусловлен был тем, что, например, масло, перемещаемое в процессе перекачки во впадинах между соседними зубьями находящихся в зацеплении друг с другом шестерен, создает высокую нагрузку, стремящуюся оттолкнуть шестерни в разные стороны друг относительно друга, что приводит к изгибу и прогибу коротких опорных валиков, находящихся во вкладышах своих опорных подшипников, в результате чего наблюдается повышенная нагрузка на кромки по торцам вкладыша. Вследствие такого прогиба возникает нагрузка, которая приводит к сдвигу собственно материала подшипника в зоне фаски на торцевой поверхности в точке приложения наибольшей нагрузки, вследствие чего вблизи скошенной кромки начинает развиваться трещина. Эта трещина затем начинает распространяться вглубь отверстия во вкладыше подшипника под влиянием разности давлений масла на торцевых частях вкладыша подшипника. Кроме того, находящееся под давлением масло, просачиваясь сквозь образовавшуюся трещину, вызывает эрозию облицовочного материала вкладыша подшипника. Установлено, что причиной первоначального сдвига полимерного материала в зоне скошенной торцевой кромки является недостаточная прочность самого облицовочного материала вкладыша, обусловленная частично пористостью пластмассового облицовочного материала вкладыша.

Улучшенный материал для подшипников, предназначенный для данного конкретного применения его в конструкции шестеренчатых насосов, раскрывается в описании изобретения к патенту Великобритании GB-B-2196876. Рассматриваемый в указанном описании материал представляет собой тетрафторэтиленовую смолу и тетрафторэтилен-гексафторэтиленовый сополимер и/или тетрафторэтилен-перфторалкилвинилэфирный сополимер с наполнителем в виде металлического сплава свинца с оловом, причем этим материалом пропитывается полученная спеканием пористая бронзовая прослойка на стальной подложке, как это указано в приведенном здесь выше описании.

Тогда как этот материал определенно представляет собой более совершенный материал по сравнению с другими известными материалами, применяемыми в конструкции шестеренчатых насосов, тем не менее он страдает недостатком, заключающимся в том, что в нем содержится свинец, применение которого нежелательно из экологических соображений, в особенности когда приходит время переработать отслужившие свой срок двигатели и узлы, в конструкции которых используются подшипники, содержащие свинец, превращая их в лом.

Целью настоящего изобретения является создание материала для подшипников, обладающего повышенным сопротивлением эрозии, возникающей под воздействием потока жидкости и кавитационных явлений, а также повышенными усталостной прочностью и износостойкостью при сохранении низких фрикционных свойств, сопоставимых с теми, которые характерны для существующих материалов, избежав при этом применения свинца.

Следующая цель изобретения заключается в создании такого материала для подшипников при себестоимости его производства, сопоставимой с той или же ниже той, какую получают при производстве существующих материалов.

В соответствии с первой отличительной особенностью настоящего изобретения предлагается материал для подшипников, содержащий матрицу из политетрафторетилена, имеющую диспергированные в нее следующие вещества, в % по объему: фторполимер, обладающий способностью к переработке в расплавленном состоянии, в пределах от 2-10%; неорганическое заполняющее вещество в виде отдельных частиц, в пределах от 10 до 30%; а также до 5% керамического материала в виде отдельных частиц.

В качестве указанного фторполимера, обладающего способностью к переработке в расплавленном состоянии, может быть применен только лишь такой фторполимер, обладающий способностью к переработке в расплавленном состоянии, который может быть приготовлен в виде водной дисперсии, например, с одной или несколькими группами, включающими в свой состав: монофторалкокси (МФА), фторированный этиленпропилен (ФЭП) и перфторалкилвинилэфир (ПФА). Однако предпочтительным является МФА.

Предпочтительно было бы также, чтобы фторполимер, обладающий способностью к переработке в расплавленном состоянии, присутствовал в количестве от 4 до 8% по объему.

Фторполимер, обладающий способностью к переработке в расплавленном состоянии, повышает ударную вязкость матрицы, выполненной из пластмассового материала, и улучшает сопротивляемость эрозии, возникающей под воздействием кавитационных явлений.

Неорганическое заполняющее вещество, состоящее из отдельных частиц, может представлять собой по меньшей мере один из материалов, который выбирается из группы, включающей в свой состав фтористый кальций; фтористый магний; фтористый стронций; окислы различных металлов, в том числе, например, окись железа, окись алюминия, двуокись титана; а также гидроокиси различных металлов, к примеру такая, как гидроокись алюминия. Может быть применен любой материал, известный из существующего уровня в данной области техники, как материал, пригодный для использования его в качестве заполняющего вещества, вводимого в состав пластмассовых материалов для подшипников. Однако предпочтительным материалом является фтористый кальций.

Предпочтительно было бы также, чтобы размер частиц неорганического заполняющего вещества находился в пределах от 0,1 до 10 мкм. А более предпочтительно было бы, чтобы размер частиц этого вещества находился в пределах от 0,5 до 5 мкм.

Предпочтительно было бы также, чтобы неорганическое заполняющее вещество присутствовало бы в количестве от 15 до 25% по объему.

Керамический материал, состоящий из отдельных частиц, может представлять собой по меньшей мере один из материалов, который выбирается из группы, включающей в свой состав глинозем, кремнезем или же, например, окись циркония и даже алмаз. Однако предпочтительным материалом является глинозем.

Керамический материал, состоящий из отдельных частиц, в предпочтительном случае присутствует в виде частиц размером менее 100 нанометров, в более предпочтительном случае - менее 50 нанометров /т.е., менее 0,1 мкм, а в более предпочтительном случае - менее 0,05 мкм/.

Предпочтительно было бы также, чтобы содержание керамического материала находилось в пределах от 0,5 до 3,5% по объему.

Несмотря на то, что возможно и такое, когда по существу одни и те же материалы применяются и в качестве неорганического наполнителя, и в качестве керамического наполнителя /например, глинозем или окись алюминия может присутствовать как в качестве неорганического наполнителя, так и в качестве керамического наполнителя/, тем не менее размер частиц для этих двух составляющих будет совсем разным, что отмечено в приведенном здесь выше описании. Считается, что неорганический наполнитель способствует лучшему восприятию нагрузки и повышает износостойкость подшипника, тогда как керамический наполнитель повышает прочность материала и улучшает сопротивляемость полимерной матрицы эрозии, возникающей под воздействием кавитационных явлений.

В соответствии со второй отличительной особенностью настоящего изобретения предлагается способ изготовления материала для подшипников, причем указанный способ предусматривает наличие следующих стадий: смешивание водной дисперсии политетрафторэтилена с водной дисперсией фторполимера, обладающего способностью к переработке в расплавленном состоянии, в количестве от 2 до 10% по объему, с добавлением к ним неорганического заполняющего вещества в виде отдельных частиц в количестве от 10% до 30% по объему, и керамического материала в виде отдельных частиц в количестве до5% по объему; совместную коагуляцию ПТФЭ /политетрафторэтилена/ и фторполимера, обладающего способностью к переработке в расплавленном состоянии; удаление избыточной воды; по меньшей мере частичное высушивание влажного материала, полученного в результате совместной коагуляции; распределение частиц упомянутого по меньшей мере частично высушенного материала по поверхности подложки с образованием при этом слоя материала для подшипников; прессование упомянутого слоя; высушивание упомянутого спрессованного слоя с целью удаления остаточной жидкости; а также спекание упомянутого высушенного спрессованного слоя при температуре, превышающей точку плавления упомянутого политетрафторэтиленового компонента /ПТФЭ компонента/.

На стадии совместной коагуляции частицы неорганического и керамического наполнителей обволакиваются ПТФЭ и фторполимером, обладающим способностью к переработке в расплавленном состоянии. Дополнительным преимуществом, обеспечиваемым малым размером частиц керамического наполнителя, вводимого в состав в виде отдельных частиц, является то, что сам по себе такой наполнитель действует как коагулянт. Таким образом, при этом можно будет избежать необходимости введения дополнительно какого-нибудь отдельного коагулирующего вещества, к примеру такого, каковым является нитрат алюминия, что позволит соответственно упростить и сделать более экономичным производство материала.

После сливания избыточной воды с осадка влажный материал, полученный в результате коагуляции, должен быть по меньшей мере частично высушен с целью удаления из него основной массы остаточной воды. Однако какая-то часть воды может все же оставаться в составе материала, полученного в результате коагуляции, и эта вода будет действовать в качестве смазки для входящих в состав материала различных порошкообразных частиц при последующем распределении его по поверхности подложки и прессования его на ней. В предпочтительном случае можно добавлять в небольших количествах какой-нибудь дополнительный смазочный материал с тем, чтобы обеспечить получение приемлемых соответствующих свойств, требующихся при распределении и прессовании. В качестве такого смазочного материала может быть применен, например, какой-нибудь жидкий углеводород.

В альтернативном варианте осуществления изобретения указанный материал, полученный в результате коагуляции, может быть высушен, по существу, полностью, после чего дополнительно вводится отдельный жидкий смазочный материал, например углеводород, с тем, чтобы смазать высушенные порошкообразные частицы при осуществлении стадий распределения и прессования.

При осуществлении рассмотренного выше способа, согласно настоящему изобретению предельные значения, указанные для содержания отдельных компонентов в материале для подшипников, следует понимать как такие предельные значения, которые действительны применительно к готовому материалу для подшипников, полученному после спекания.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения подложка, по поверхности которой распределяется смесь порошковых материалов и смазочного материала, может представлять собой металлическую полосу, на которой предусматривается наличие пористого слоя, пропитываемого материалами, составляющими слой, распределенный по его поверхности. Пористый слой может быть получен из частиц бронзы, спекаемых с металлической основой подложки, выполненной, к примеру, из стали, как это известно из существующего уровня в данной области техники. Таким способом может быть получен полосовой материал для подшипников, из которого могут быть затем изготовлены, например, цилиндрические или полуцилиндрические вкладыши подшипников с применением известных технологий.

Частично высушенный порошок или же смесь порошка со смазочным материалом могут подвергаться прессованию с пропитыванием при этом ими пористого слоя, например, при помощи прессовочного прокатного стана.

Получаемый при этом материал с металлической подложкой, предназначенный для изготовления подшипников, может подвергаться заключительной операции прокатки под окончательный размер с тем, чтобы получить материал с точно выдержанным размером по толщине стенки.

Особое преимущество материала для подшипников, полученного в соответствии с настоящим изобретением, заключается в том, что в нем, по существу, отсутствует пористость благодаря удалению большей части воды, содержащейся в исходных водных дисперсиях, еще на ранней стадии осуществления технологического процесса и, во всяком случае, до прессования его с получением при этом, по существу, твердой формы. Таким образом, после прессования нужно будет удалить еще только лишь сравнительно небольшое количество воды и/или относительно гораздо более летучий смазочный материал, что позволяет не допустить возникновения пористости, а также - и это имеет немаловажное значение - дает возможность сформировать в значительной степени более толстый поверхностный слой, имеющий толщину, достигающую примерно 100 мкм, поверх пористого слоя подложки без образования при этом каких-либо вздутий. Как на прямое следствие применения способа в соответствие с настоящим изобретением следует указать на то обстоятельство, что получаемый пластмассовый облицовочный материал может подвергаться растачиванию, что позволяет осуществлять указанную операцию механической обработки с выдерживанием при этом точного размера. В обычных материалах такого типа, получаемых из так называемой кашицы, наблюдается образование вздутий, когда предпринимаются попытки получить из них поверхностный слой толщиной более 40 мкм.

Порошок после по меньшей мере частичного высушивания состоит из частиц, представляющих собой вышеупомянутые компоненты материала для подшипников, с обеспечением при этом, по существу, однородного их распределения.

В альтернативном варианте осуществления настоящего изобретения вместо распределения порошка по поверхности подложки можно, например, выдавливать приготовленную смесь с образованием при этом монолитной ленты или полосы, которая может затем высушиваться и спекаться аналогично тому, как указано в приведенном здесь выше описании.

При осуществлении способа в соответствии с настоящим изобретением все составляющие приготавливаемого материала предпочтительно смешивают вместе друг с другом одновременно перед началом стадии совместной их коагуляции. Установлено было, что одновременное смешивание всех компонентов позволяет получить более однородные гранулы порошка.

При осуществлении настоящего изобретения малый размер частиц керамического заполняющего вещества обеспечивает эффективное его действие самого по себе как коагулянта. Однако это не исключает возможности введения при желании дополнительно какого-нибудь отдельного коагулирующего вещества в качестве вспомогательного средства для более интенсивного проведения технологического процесса.

Для того, чтобы обеспечить более полное понимание настоящего изобретения ниже следует описание примера осуществления настоящего изобретения, который приведен исключительно лишь в качестве иллюстрации и рассматривается с соответствующими ссылками на прилагаемые чертежи, на которых: фиг. 1(A-J) представляет собой схематическое изображение отдельных стадий процесса изготовления материала для подшипников, осуществляемого в соответствии с настоящим изобретением; фиг. 2 представляет собой гистрограмму, показывающую сопротивление усталости для материала, полученного в соответствии с настоящим изобретением, сравнительно с другими известными материалами; фиг. 3 представляет собой гистограмму, показывающую сопротивление износу для тех же самых материалов, что и на фиг. 2; фиг. 4 представляет собой схематическое изображение испытательной установки "Вулкан", примененной для получения результатов, представленных на фиг. 2 и 3.

Как показано на фиг. 1, на ней изображены схематически отдельные стадии производственного процесса, осуществляемого при изготовлении материала для подшипников в соответствии с настоящим изобретением, причем этот материал имеет следующий состав после его спекания: ПТФЭ; 5 об.% МФА; 19 об.% фтористого кальция; 2 об.% глинозема.

Водную дисперсию нестабилизированного ПТФЭ смешивают с соответствующим количеством водной дисперсии МФА, порошком фтористого кальция и коллоидным глиноземом в виде водной дисперсии в смесительном аппарате 10 /стадия А/. Под влиянием турбулентности, возникающей в этом смесительном аппарате, частицы ПТФЭ и других составляющих приходят в контакт друг с другом, при этом частицы ПТФЭ слипаются вместе друг с другом и увеличиваются в размере, захватывая с собой частицы неорганического и керамического наполнителей, что в результате приводит к совместной их коагуляции. Затем избыточную воду сливают с осадка, полученного при совместной коагуляции материала, а оставшийся твердый материал, находящийся во влажном состоянии, подается на противени 12, находящиеся в сушильной печи 14 /стадия Б/. В результате осуществления этой стадии получают сухой порошок, содержащий частицы 20, которые включают все составляющие приготовленной смеси /стадия В/. После этого высушенный порошок смешивают с углеводородным смазочным материалом в смесителе 24 /стадия Г/. В результате осуществления этой стадии получают порошок, содержащий частицы 20 вместе со смазочным материалом 28, абсорбированным на поверхности частиц порошка и находящимся также в промежутках между частицами /стадия Д/. Далее смесь 30 порошка со смазочным материалом подается в распределительную фильеру 32, посредством которой эта смесь накладывается слоем 34 заданной толщины на подложку 36. Указанная подложка 36 имеет с тыльной своей стороны стальную основу 38, на которой уложен известный пористый слой 40, полученный посредством спекания частиц бронзы /стадия Е/. Подложку 36 с находящимся на ней слоем 34 затем пропускают через прокатный стан 44, под воздействием которого слой 34 не только прессуется, но и пропитывает также слой 40 своим материалом, проникающим в поры этого слоя, в результате чего на поверхности бронзы остается всего лишь тонкий слой 48 этого материала /стадия Ж/. После этого пропитанную полосу 50 подвергают умеренному нагреву, пропуская ее через сушильную печь /не показана/, в результате чего из этой полосы удаляется смазочный материал 28 /стадия 13/. Высушенную полосу 50 далее пропускают через печь 56 для спекания, где создаются такие условия, при которых время спекания составляет приблизительно 10 минут при температуре порядка 380oС, к примеру, через печь с индукционным нагревом токами высокой частоты /стадия И/. Затем полученную, как указано, спеканием полосу пропускают через второй прокатный стан 60, в котором производится прокатка полосы 50 под размер с тем, чтобы получить при этом материал с точно выдержанным общим размером по толщине стенки /стадия К/.

Из полосового материала 50, полученного указанным способом, изготовлены были вкладыши для подшипников, после чего проведены были испытания этих вкладышей на испытательной установке "Вулкан" /торговое наименование/ 70, которая показана на фиг. 4. Испытательная установка 70 содержит валик 72, установленный с возможностью вращения в подшипниках 74, которые подвергаются испытаниям, и приводимый во вращение от электродвигателя 76 при помощи клиновидных ремней 78. Нагрузку прикладывают к подшипникам 74 при помощи нагрузочного цилиндра 80, действительная нагрузка в котором создается гидравлическим путем при помощи насоса /не показан/, подающего рабочую жидкость через распределительные клапаны 84. Нагрузку на подшипниках измеряют при помощи тензодатчиков 88.

При проведении испытаний соблюдались следующие условия: скорость вращения валика поддерживалась такой, чтобы относительная скорость перемещения трущихся поверхностей составляла 4,95 м/с; нагрузочные условия приведены на гистограммах, показанных на фиг. 2 и 3. Степень усталости определялась посредством сравнения с известными нормами.

Для проведения испытаний были взяты следующие материалы: 1/ материал, содержащий 78 об. % ПТФЭ, 20 об.% СаF2, 2 об.% кевлара /торговое наименование/; 2/ материал, содержащий 71 об.% ПТФЭ, 7 об.% ФЭП, 18 об.% СаF2, 4 об.% кевлара /торговое наименование/; 3/ материал, полученный в соответствии с настоящим изобретением и согласно приведенному здесь выше описанию; 4/ материал, имеющийся в общей продаже и известный под маркой NDC FR150 /торговое наименование/, который соответствует рассмотренному в описании изобретения к патенту Великобритании GB-B-2186876 и содержит ПТФЭ, ФЭП и порошок сплава F6 Sn.

Как показано на фиг. 2, результаты испытаний заявленного материала /3/ весьма непротиворечивы, независимо от прикладываемой нагрузки, и несколько лучше полученных для материала /4/, особенно при промежуточных нагрузках в пределах от 80 до 120 МПа, в том смысле, что степень усталости резко не изменяется.

Однако при рассмотрении результатов испытаний на износостойкость, представленных на фиг. 3, становится очевидным, что степень износа заявленного материала при промежуточных нагрузках значительно ниже, чем материала /4/, составляя только лишь приблизительно одну треть от степени износа указанного известного материала. Сопротивление износу имеет важное значение, потому что в зависимости от этого показателя определяется, когда подшипник следует заменить либо отправить соответствующие составные части в лом. Следовательно, чем ниже степень износа, тем более длительным будет срок службы подшипников и тех узлов, в которых используются эти подшипники.

Таким образом, на основании полученных результатов можно сделать вывод, что материал и способ согласно настоящему изобретению обеспечивают значительное улучшение эксплуатационных свойств подшипников по сравнению с получаемыми при применении для их изготовления материалов, известных из существующего уровня в данной области техники.

Формула изобретения

1. Способ изготовления материала для подшипников, причем указанный способ предусматривает наличие следующих стадий: смешивание водной дисперсии политетрафторэтилена с водной дисперсией фторполимера, обладающего способностью к переработке в расплавленном состоянии, в количестве от 2 до 10% по объему, с добавлением к ним неорганического заполняющего вещества в виде отдельных частиц в количестве от 10 до 30% по объему и керамического материала в виде отдельных частиц в количестве от 0,5 до 5% по объему; совместную коагуляцию политетрафторэтилена и фторполимера, обладающего способностью к переработке в расплавленном состоянии; удаление избыточной воды; по меньшей мере, частичное высушивание влажного материала, полученного в результате совместной коагуляции, с получением при этом, по меньшей мере, частично высушенного порошкового материала, распределение частиц упомянутого, по меньшей мере, частично высушенного порошкового материала по поверхности подложки с образованием при этом слоя материала для подшипников; прессование упомянутого слоя, высушивание упомянутого спрессованного слоя с целью удаления остаточной жидкости; а также спекание упомянутого высушенного спрессованного слоя при температуре, превышающей точку плавления упомянутого политетрафторэтиленового компонента.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что подложка по поверхности которой распределен указанный, по меньшей мере, частично высушенный порошковый материал, представляет собой металлическую полосу, имеющую пористый слой, пропитываемый материалом, составляющим слой, распределяемый по его поверхности.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что пористый слой (40) представляет собой частицы бронзы, спеченные с металлической основой (38) подложки.

4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что водная дисперсия политетрафторэтилена (ПТФЭ) приготовлена на основе нестабилизированного ПТФЭ.

5. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что все составляющие изготавливаемого материала смешивают вместе друг с другом одновременно.

6. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что стадия распределения указанного, по меньшей мере, частично высушенного порошкового материала по поверхности подложки с образованием при этом слоя материала для подшипников и прессование приготовленной смеси предусматривает выдавливание приготовленной смеси с образованием при этом слоя в виде монолитной ленты или полосы, которую затем высушивают и подвергают спеканию.

7. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что в указанный, по меньшей мере, частично высушенный порошковый материал вводят дополнительно отдельный жидкий смазочный материал.

8. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что влажный материал, полученный в результате коагуляции, высушивают, по существу, полностью до образования порошка.

9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что порошок смешивают с жидким смазочным материалом перед распределением его по поверхности подложки.

10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что указанный жидкий смазочный материал представляет собой углеводород.

11. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что коагуляция ПТФЭ происходит из-за малого размера частиц керамического материала, вводимого в состав в виде отдельных частиц.

12. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что в смесь вводят дополнительно отдельное коагулирующее вещество.

13. Материал для подшипников, получаемый на основе полимера в соответствии со способом, осуществляемым согласно любому из предшествующих пунктов, и содержащий матрицу из политетрафторэтилена, имеющую диспергированные в ней следующие вещества, % по объему: фторполимер, обладающий способностью к переработке в расплавленном состоянии, в пределах от 2 до 10%; неорганическое заполняющее вещество в виде отдельных частиц, в пределах от 10 до 30%, а также от 0,5 до 5% керамического материала в виде отдельных частиц, а также политетрафторэтилен остальное.

14. Материал для подшипников по п.13, отличающийся тем, что указанный фторполимер, обладающий способностью к переработке в расплавленном состоянии, выбирают из ряда, включающего фторполимер с одной или несколькими группами монофторалкокси, фторированный этиленпропилен и перфторалкилвинилэфир.

15. Материал для подшипников по п.13 или 14, отличающийся тем, что указанный фторполимер, обладающий способностью к переработке в расплавленном состоянии, присутствует в количестве от 5 до 8% по объему.

16. Материал для подшипников по любому из пп.13-15, отличающийся тем, что указанное неорганическое заполняющее вещество, состоящее из отдельных частиц, представляет собой, по меньшей мере, один из материалов, выбираемый из группы, включающей фтористый кальций, фтористый магний, фтористый стронций, окислы металлов и гидроокиси металлов.

17. Материал для подшипников по любому из пп.13-16, отличающийся тем, что указанное неорганическое заполняющее вещество присутствует в количестве от 15 до 25% по объему.

18. Материал для подшипников по любому из пп.13-17, отличающийся тем, что указанный керамический материал, состоящий из отдельных частиц, представляет собой, по меньшей мере, один из материалов, выбираемый из группы, включающей глинозем, кремнезем, окись циркония и алмаз.

19. Материал для подшипников по любому из пп.13-18, отличающийся тем, что содержание указанного керамического материала находится в пределах от 0,5 до 3,5% по объему.

20. Материал для подшипников по любому из пп.13-19, отличающийся тем, что указанное неорганическое заполняющее вещество имеет размер частиц в пределах от 0,1 до 10 мкм.

21. Материал для подшипников по п.20, отличающийся тем, что указанный размер частиц находится в пределах от 0,5 до 5 мкм.

22. Материал для подшипников по пп.13-21, отличающийся тем, что размер частиц указанного керамического материала составляет менее 100 нм.

23. Материал для подшипников по п.22, отличающийся тем, что указанный размер частиц составляет менее 50 нм.

24. Подшипник, выполненный из материала для подшипников, согласно любому из пп.13-23.

25. Подшипник по п. 24, отличающийся тем, что указанный материал для подшипников пропитывает пористый слой (40).

26. Подшипник по п.25, отличающийся тем, что пористый слой представляет собой слой спекшихся частиц бронзы.

27. Подшипник по п. 25 или 26, отличающийся тем, что слой указанного материала для подшипников, покрывающий верхнюю поверхность пористого слоя, имеет толщину от 25 до 100 мкм.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к антифрикционным материалам на основе политетрафторэтилена (ПТФЭ)

Изобретение относится к области получения композиций на основе перфторированного ионообменного сополимера, содержащего функциональные сульфогруппы, и может быть использовано при изготовлении и ремонте ионообменных мембран, применяемых в процессах хлорщелочного электролиза или электролиза воды, в топливных и газоразделительных элементах, для пропитки различных субстратов и т.д

Изобретение относится к содержащему наполнитель гранулированному порошку политетрафторэтилена (ПТФЭ) и способу его получения

Изобретение относится к гранулированному порошку из модифицированного политетрафторэтилена (ПТФЭ), на основе которого получают формованные изделия и срезанную пластину

Изобретение относится к получению порошков из модифицированного политетрафторэтилена, которые используются для дальнейшей экструзии с получением футеровки, труб, шлангов и полос

Изобретение относится к области полимерного материаловедения, а именно к получению композиционных полимерных материалов, отличающихся повышенной износостойкостью, эластичностью, для изготовления уплотнительных устройств, деталей подвижных узлов трения
Изобретение относится к области переработки пластмасс, а именно к переработке фторсодержащих полимеров

Изобретение относится к композициям термопластичной смолы, которые могут быть использованы в качестве облицовочных материалов для труб, насосов, эластичных пленок, рабочих колес центробежного насоса и т.п.

Изобретение относится к антифрикционным материалам на основе политетрафторэтилена (ПТФЭ)

Изобретение относится к способам модификации контактирующих конструкционных элементов и сред с использованием фторорганических веществ, в частности к способам создания высокоэффективных молекулярных пленок на поверхности контакта конструкционных элементов и взаимодействующих с ними сред, и может найти применение в технических системах, работающих в условиях сухого трения или обедненной смазки, для обработки режущего и штампового инструмента, насыщения полимерных сред различными наполнителями с одновременным обеспечением возможности их переработки традиционными методами

Изобретение относится к материалу подшипника и способу изготовления этого материала на основе фторполимеров

Изобретение относится к области создания антифрикционных материалов на основе прессованной древесины и может быть использовано в машиностроении
Изобретение относится к антифрикционным самосмазывающимся композициям на основе полиэтилена и может быть использовано в различных областях машиностроения, приборостроения, авиа- и судостроения, в частности для изготовления вкладышей подшипников скольжения, скользящих направляющих и опор скольжения, работающих без смазки в воздушной среде

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано в качестве материала вкладыша подшипника скольжения

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к изготовлению изделий из модифицированной древесины, и может найти применение в мебельной промышленности, машиностроении, сельхозстроении как заменитель подшипников скольжения

Изобретение относится к наполненным полимерным композициям на основе тканого углеродного материала и термореактивного связующего, которые находят применение для изготовления крупногабаритных изделий антифрикционного назначения, таких как подшипники и торцевые уплотнения насосов, механизмов гидротурбин, грузоподъемных механизмов, бурового оборудования и т.п

Изобретение относится к области полимерного материаловедения, а именно к получению композиционных полимерных материалов, отличающихся повышенной износостойкостью, эластичностью, для изготовления уплотнительных устройств, деталей подвижных узлов трения

Изобретение относится к полимерным композициям триботехнического назначения, предназначенным для эксплуатации в узлах трения машин и оборудования

Изобретение относится к производству антифрикционных полимерных материалов
Наверх