[发明专利]用于轴承构件的覆层方法以及覆层

说明书

技术领域

本发明涉及一种带有权利要求1前序部分的特征的覆层方法和一种带有权利要求9前序部分的特征的相应的覆层。

背景技术

摩擦学性质具有特别的意义的构件，特别是轴承构件，为了电绝缘和/或为了改进其摩擦学性质而设置有特殊的覆层。通常，为了电绝缘而把厚的陶瓷喷镀层施加到构件上。

在典型的厚陶瓷层中问题是，这些层有时仅有限地适用于轴承构件，或者根本不适用于轴承构件。特别是迄今没有公知除了良好的电绝缘性质之外还同时符合高的碾滚能力（其在一些轴承构件中是先决条件）要求的覆层。此外，厚的陶瓷层通常必须精加工并且具有相对高的质量。此外，陶瓷层对于内直径小于75mm的小轴承是不适用的，因为这些小轴承由于微小的轴承公差而不允许厚的绝缘层或者出于工艺技术或几何学原因不能配备陶瓷喷镀层。备选的覆层方法例如由文献DE101 47 292B4所公知，根据该方法，应用PTFE（聚四氟乙烯）滑动层。

与覆层方法关联的、构件中的热量输入可以对构件强度产生损害。特别地，当在覆层方法中的温度超过材料的通常的回火温度时和/或温度长期保持时，这可能对材料的微结构造成影响。热量输入可以例如导致不期望的扩散效应或晶粒生长，并且因此例如使之前实行的构件硬化的效果变坏。

发明内容

因此本发明的任务在于，提供一种覆层方法和一种相应的覆层，据此，可以伴随有尽可能微小的热量输入地把一种电绝缘且同时有碾滚能力的覆层应用到构件上。

本发明通过带有权利要求1和9的特征的覆层方法和相应的覆层来解决这个任务。本发明的其他优选设计方案由附图、从属权利要求以及附属的说明书中得出。

为了解决这个任务，根据本发明提出了一种用来在轴承构件上产生电绝缘覆层的覆层方法，其中，在第一步骤中，将至少包括：

a）硅烷和/或硅氧烷化合物；

b）金属醇盐；以及

c）作为分散体的PEEK（聚醚醚酮）和/或PTFE（聚四氟乙烯）

的原料混合物施加到轴承构件上，并且在第二步骤中通过激光束固化在构件表面上。优选的是脉冲激光。

优选地，在时间上布置在第一和第二步骤之间的中间步骤中，将原料混合物在100℃和200℃之间温度下烘干。进一步优选的是，在120℃和150℃之间的范围中烘干。

原料混合物优选额外具有有机染料，其中有机染料优选具有炭黑或者实施为炭黑。

优选地，施加的原料混合物具有至少两倍于所使用的激光束的波长的大小的厚度。

优选地，该方法在保护气氛下或真空下实行。由此可以避免施加的覆层不期望地生成氧化皮或者被氧化。

优选地，在进行该方法期间温度不超过轴承构件材料通常的回火温度。通过微小的热量输入可以基本上最小化基础材料的负面变化，其中，回火温度描述了一种边界温度，在超过该边界温度时存在轴承构件材料结构改变的危险。

优选地，利用所述覆层方法把1到10□m厚的覆层施加到轴承构件上。

此外，为了解决任务提出一种覆层，其根据所描述的根据本发明的覆层方法产生。附加地，所描述的覆层原料混合物优选包括通过烯属不饱和单体的聚合获得的有机聚合物。

此外，硅烷和/或硅氧烷化合物优选实施为：酰氧基硅烷、烷基硅烷、氨基硅烷、双-甲硅烷基硅烷、环氧基硅烷、氟烷基硅烷、缩水甘油醚氧基硅烷、异氰酸酯基硅烷、巯基硅烷、（甲基）丙烯酸酯基硅烷、单-甲硅烷基硅烷、多甲硅烷基硅烷、含硫的硅烷、脲基硅烷、乙烯基硅烷和/或相应的硅氧烷。

优选地，原料混合物或覆层额外地包括由有机溶剂构成的溶剂混合物。

优选地，原料混合物或覆层额外地包括表面活性剂，其中，表面活性剂优选包括湿润剂和/或排气剂和/或消泡剂。

迄今在滚动轴承中使用的碳层具有金属元素（称为a-C:Me），这些层虽然以突出的摩擦学性质见长，但是由于金属成分而导电。无金属的碳层（例如a-C:H、a-C:H:a、ta-C:H、ta-C）具有非常良好的摩擦学滑动性质，然而这些碳层经受不住滚动轴承中出现的机械负荷。

通过根据本发明的覆层方法或通过根据本发明的覆层可以实现，使得突出的摩擦学性质同时与机械强度和电绝缘性组合在层中，而不在覆层时通过温度输入对基础材料产生负面影响。