本公開涉及一種免維護(hù)滑動(dòng)軸承，所述滑動(dòng)軸承包括金屬支撐件、網(wǎng)格或條紋過渡層、以及滑動(dòng)層。
背景技術(shù)：
：很長時(shí)間以來，已經(jīng)從現(xiàn)有技術(shù)中獲知了呈多種形式的免維護(hù)滑動(dòng)軸承，所述滑動(dòng)軸承包括具有金屬支撐材料的層結(jié)構(gòu)、中間層以及涂覆于其上的滑動(dòng)層，并且這些免維護(hù)滑動(dòng)軸承被用于多種多樣的
技術(shù)領(lǐng)域：
，例如汽車工程領(lǐng)域。英國克拉西爾金屬公司(BritishGlacierMetalCompany)提供了被稱為DU的軸承材料，所述軸承材料包括鋼板、球形多孔青銅粉的燒結(jié)層、以及聚四氟乙烯(PTFE)頂層。然而，在DU制造工藝中，PTFE可能從金屬剝落或沿著軸承的凸緣開裂。此外，雖然PTFE具有低的摩擦系數(shù)，但是它的磨損率是高的。為了改進(jìn)磨損率，將填料添加到PTFE中，但是可以添加的填料的量是有限的和/或會(huì)影響摩擦特性。因此，如果可以生產(chǎn)在不犧牲金屬支撐件與滑動(dòng)層之間的粘合強(qiáng)度的情況下將不需要對(duì)金屬支撐件進(jìn)行廣泛的預(yù)處理的滑動(dòng)軸承，那么將是有利的。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：一種滑動(dòng)軸承，所述滑動(dòng)軸承包括金屬支撐件，以及滑動(dòng)層，所述滑動(dòng)層包含兩種聚合物P1和P2的圖案，其中P1選自聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-六氟丙烯(FEP)、全氟烷氧基乙烯(PFA)、乙烯-四氟乙烯(ETFE)、四氟-乙烯-全氟(甲基乙烯基醚)(MFA)、改性聚四氟乙烯(TFM)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、乙烯-氯三氟乙烯(ECTFE)、或其任何組合，其中P2選自聚酰亞胺(PI)、聚酰胺酰亞胺(PAI)、聚苯硫醚(PPS)、聚亞苯基砜(PPSO2)、液晶聚合物(LCP)、聚醚醚酮(PEEK)、芳族聚酯(Ekonol)、或其任何組合。包含PTFE的先前層壓材料的問題在于具有低的耐磨性。此外，滑動(dòng)層與金屬支撐件之間的粘合力是不均一的或弱的。本公開示出了具有與DU材料相比具有高的耐磨性和提高的粘合力的層壓材料的改進(jìn)的實(shí)施方案。技術(shù)效果直接與滑動(dòng)層中或金屬支撐件與滑動(dòng)層之間的過渡層中兩種聚合物P1和P2的存在有關(guān)。在一個(gè)實(shí)施方案中，滑動(dòng)軸承可以包括金屬支撐件和滑動(dòng)層，所述滑動(dòng)層包含兩種聚合物P1和P2的圖案。在另一個(gè)實(shí)施方案中，滑動(dòng)軸承可以包括金屬支撐件；過渡層，所述過渡層包含兩種聚合物P1和P2的圖案；以及滑動(dòng)層，所述滑動(dòng)層與所述過渡層相鄰并且直接接觸。附圖說明通過參考附圖，可以更好地理解本公開，并且可以使得它的許多特征和優(yōu)勢(shì)對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。圖1A-1D以示意性截面圖示出了示例性滑動(dòng)軸承；圖2示出了滑動(dòng)層或過渡層的示例性網(wǎng)格圖案；以及圖3A-3C和圖4公開了滑動(dòng)層或過渡層的另外的圖案。在不同的附圖中使用相同的附圖標(biāo)記來指示相似的或相同的物品。具體實(shí)施方式在一個(gè)實(shí)施方案中，滑動(dòng)軸承可以包括金屬支撐件和滑動(dòng)層，所述滑動(dòng)層包含兩種聚合物P1和P2的圖案。在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述滑動(dòng)軸承包括過渡層，所述過渡層包含兩種聚合物P1和P2的圖案。在一個(gè)實(shí)施方案中，滑動(dòng)軸承可以包括熱塑性含氟聚合物P1。在一個(gè)實(shí)施方案中，P1可以選自聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-六氟丙烯(FEP)、全氟烷氧基乙烯(PFA)、乙烯-四氟乙烯(ETFE)、四氟-乙烯-全氟(甲基乙烯基醚)(MFA)、改性聚四氟乙烯(TFM)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、乙烯-氯三氟乙烯(ECTFE)、或其任何組合。在另一個(gè)實(shí)施方案中，P1基本上由PTFE組成。在另一個(gè)實(shí)施方案中，滑動(dòng)軸承可以包括熱塑性聚合物P2。在一個(gè)實(shí)施方案中，P2可以選自聚酰亞胺(PI)、聚酰胺酰亞胺(PAI)、聚苯硫醚(PPS)、聚亞苯基砜(PPSO2)、液晶聚合物(LCP)、聚醚醚酮(PEEK)、芳族聚酯(Ekonol)、或其任何組合。在另一個(gè)實(shí)施方案中，P2基本上由PEEK組成。P1與P2的圖案可以呈任何體積比。舉例來說，P1:P2的體積比可以是約1:99、約5:95、約10:90、約15:85、約20:80、約25:75、約30:70、約35:65、約40:60、約45:55、或約50:50。在一個(gè)具體的實(shí)施方案中，P1:P2的體積比在45:55至55:45的范圍內(nèi)。在另一個(gè)實(shí)施方案中，P1:P2的體積比是約1:1。參考圖1A，滑動(dòng)軸承可以包括金屬支撐件4。金屬支撐件可以是鋼，如冷軋鋼材料、鍍有啞光鋅的鋼、不銹鋼材料、鍍銅鋼、鍍有銅合金的鋼、或其任何組合。金屬支撐件可以具有0.05mm至50mm的厚度。在一個(gè)具體的實(shí)施方案中，厚度是0.1mm至1.5mm。在其它實(shí)施方案中，如圖1B中所示，金屬支撐件4可以具有涂層5。涂層5可以是另一種金屬或合金的層。在實(shí)施方案中，涂層5是含有以下金屬中的至少一種的金屬或合金：鉻、鉬、鎢、錳、鐵、釕、鋨、鈷、銠、銥、鎳、鈀、鉑、銅、銀、金、鋅、鎘、汞、鋁、鎵、銦、鉈、硅、鍺、錫、鉛、銻、以及鉍。進(jìn)一步參考圖1A，所述滑動(dòng)軸承可以包括燒結(jié)材料3。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述燒結(jié)材料可以是銅合金、銅錫合金、銅鋅合金、青銅、磷青銅、硅青銅、黃銅、或其任何組合。在一個(gè)具體的實(shí)施方案中，燒結(jié)材料3基本上由青銅粉組成。所述青銅粉可以具有120目至140目的篩目尺寸。包括燒結(jié)材料3的金屬支撐件4的表面粗糙度可以是至少約0.01微米、至少約0.02微米、至少約0.05微米、至少約0.1微米、至少約0.5微米、至少約1微米、至少約2微米、至少約5微米、至少約10微米、至少約20微米、至少約50微米、至少約100微米、至少約200微米、或至少約400微米。在其它實(shí)施方案中，所述表面粗糙度小于約400微米、小于約200微米、小于約100微米、小于約50微米、小于約25微米、小于約20微米、小于約15微米、小于約10微米、小于約5微米、小于約3微米、小于約2微米、或甚至小于約1微米。在又另一個(gè)實(shí)施方案中，包括燒結(jié)材料3的金屬支撐件4可以具有約0.1微米至約400微米、約0.5微米至約100微米、或約1微米至約50微米的范圍內(nèi)的表面粗糙度。所述滑動(dòng)軸承還可以包括過渡層，所述過渡層由兩種聚合物P1(2)和P2(1)制成。如圖1A和圖1C中所示，這兩種聚合物P1和P2形成圖案并且與金屬支撐件4和燒結(jié)材料3接觸。如圖1A中進(jìn)一步所示，一種聚合物的滑動(dòng)層，即此處的P1(2)可以覆蓋在所述圖案上。在另一個(gè)實(shí)施方案中，如圖1C中所示，滑動(dòng)層由兩種聚合物P1(2)和P2(1)形成。在這個(gè)實(shí)施方案中，沒有另外的均勻?qū)痈采w在由P1和P2制成的圖案上。類似于上述實(shí)施方案，金屬支撐件4可以具有涂層5，如圖1D中所示。涂層5可以是另一種金屬或合金的層。在實(shí)施方案中，涂層5是含有以下金屬中的至少一種的金屬或合金：鉻、鉬、鎢、錳、鐵、釕、鋨、鈷、銠、銥、鎳、鈀、鉑、銅、銀、金、鋅、鎘、汞、鋁、鎵、銦、鉈、硅、鍺、錫、鉛、銻、以及鉍。進(jìn)一步參考圖1A，所述滑動(dòng)軸承可以包括燒結(jié)材料3。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述燒結(jié)材料可以是銅合金、銅錫合金、銅鋅合金、青銅、磷青銅、硅青銅、黃銅、或其任何組合。在一個(gè)具體的實(shí)施方案中，燒結(jié)材料3基本上由青銅粉組成。所述青銅粉可以具有120目至140目的篩目尺寸。在一個(gè)實(shí)施方案中，過渡層或滑動(dòng)層的厚度是約0.01mm至約1.5mm，如0.1mm至約1.0mm、或約0.1mm至約0.5mm、或甚至約0.1mm至約0.35mm。在具有滑動(dòng)層的情況下，所述滑動(dòng)層的厚度是約0.01mm至約1.5mm，如0.1mm至約1.0mm、或約0.1mm至約0.5mm、或甚至約0.1mm至約0.35mm。為了改進(jìn)滑動(dòng)軸承的機(jī)械特性和一般物理特性，P1或P2可以含有填料。填料可以提高和/或改進(jìn)導(dǎo)熱性和/或耐磨特性。填料可以是纖維、無機(jī)材料、熱塑性材料、礦物材料、或其混合物。舉例來說，纖維可以包括玻璃纖維、碳纖維、以及芳族聚酰胺。無機(jī)材料可以包括陶瓷材料、碳、玻璃、石墨、氧化鋁、硫化鉬、青銅、以及碳化硅。無機(jī)材料可以呈織造織物、粉末、球體或纖維的形式。熱塑性材料的實(shí)例可以包括聚酰亞胺(PI)、聚酰胺酰亞胺(PAI)、聚苯硫醚(PPS)、聚亞苯基砜(PPSO2)、液晶聚合物(LCP)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚砜(PES)、聚醚酮(PEK)、以及芳族聚酯(Ekonol)。礦物材料的實(shí)例可以包括鈣硅石和硫酸鋇。P1或P2中填料的比例可以是約1體積％至約40體積％，如約5體積％至約30體積％、約10體積％至約25體積％、或甚至約20體積％至約25體積％。中間層的厚度可以在約0.001mm至0.4mm，如0.01mm至0.05mm的范圍內(nèi)。在又另一個(gè)實(shí)施方案中，當(dāng)存在由一種聚合物(如P1)制成的滑動(dòng)層時(shí)，被涂覆于粘合劑層上的滑動(dòng)層進(jìn)而還可以含有填料以提高和/或改進(jìn)導(dǎo)熱性和/或耐磨特性。所述填料可以包括纖維、無機(jī)材料、熱塑性材料或礦物材料、或其混合物。纖維的實(shí)例可以包括玻璃纖維、碳纖維、以及芳族聚酰胺。無機(jī)材料的實(shí)例可以包括陶瓷材料、碳、玻璃、石墨、氧化鋁、硫化鉬、青銅、以及碳化硅。無機(jī)材料可以呈織造織物、粉末、球體或纖維的形式。熱塑性材料的實(shí)例可以包括聚酰亞胺(PI)、聚酰胺酰亞胺(PAI)、聚苯硫醚(PPS)、聚亞苯基砜(PPSO2)、液晶聚合物(LCP)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚砜(PES)、聚醚酮(PEK)、以及芳族聚酯(Ekonol)。礦物材料的實(shí)例可以包括鈣硅石和硫酸鋇?；瑒?dòng)層中填料的比例可以是約1體積％至約40體積％，如約5體積％至約30體積％、或約10體積％至約25體積％。參考圖2和圖3A-C，P1和P2的圖案可以是網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，如棋盤圖案。參考圖3A和3B，其它圖案是交替的三角形或一種聚合物(在此是P2)處在第一聚合物(在此是P1)的基體中的圓形。在又另一個(gè)實(shí)施方案中，圖案還可以包括條紋圖案，如圖3C中所示。在一個(gè)實(shí)施方案中，用于生產(chǎn)滑動(dòng)軸承的方法可以包括提供金屬支撐件，將燒結(jié)材料燒結(jié)到所述金屬支撐件上。所述方法還可以包括將網(wǎng)層疊到金屬支撐件上。所述網(wǎng)可以包括鋼絲網(wǎng)或塑料網(wǎng)。所述方法還可以包括將聚合物P2噴涂到網(wǎng)上。所述方法還可以包括去除該網(wǎng)以暴露具有凹槽的P2的網(wǎng)格圖案。然后，所述方法包括將聚合物P1涂覆到網(wǎng)格圖案上。P1可以呈粉末、漿液或復(fù)合層的形式。所述方法還可以包括將這些層壓制和燒結(jié)。因此，形成圖案，如圖4中所示，其中存在填充了由網(wǎng)形成的凹槽的P1(2)。實(shí)施例PEEK復(fù)合粉末的制備。根據(jù)以下規(guī)格制備P2的制劑：根據(jù)以下規(guī)格制備P1的制劑：粉狀材料粒度(微米)量(重量％)PTFE5-8060-99PEEK1-1001-25石墨1-100-10MoS22-100-15鉬粉2-100-10MoO32-100-10鉛粉10-800-20石墨氧化物0.1-20-10玻璃纖維粉末0-15碳纖維粉末0-20玻璃纖維粉末和碳纖維粉末的縱橫比是5-20。制造方法：可以多種非常不同的形狀和尺寸制備滑動(dòng)軸承。與用于其它應(yīng)用的可以高達(dá)500mm的軸承相比，最小的軸承，也被稱為微型軸承(picobearing)，僅具有幾微米的高度。滑動(dòng)軸承可以包括平面軸承、環(huán)形軸承、襯套、球關(guān)節(jié)軸承(半球形)、普通軸承、止推軸承、推力軸承、直線軸承、軸瓦、軸承杯以及其組合。有利的是，所述軸承是免維護(hù)的。術(shù)語“免維護(hù)”描述了和早期車門中的軸承的情況一樣不需要上油的軸承。然而，免維護(hù)軸承的使用壽命超過包括這些軸承的產(chǎn)品的平均使用壽命或應(yīng)用于相同目的的常規(guī)軸承的使用壽命。滑動(dòng)軸承被應(yīng)用于廣泛的商業(yè)行業(yè)中，從重金屬行業(yè)到機(jī)動(dòng)車和自行車行業(yè)，甚至被應(yīng)用于烘焙行業(yè)、膝上型計(jì)算機(jī)/移動(dòng)式電話鉸鏈、用于太陽能應(yīng)用的軸承以及更多的行業(yè)。應(yīng)當(dāng)指出的是，上文在一般說明或?qū)嵤├兴龅幕顒?dòng)并非所有都是必要的，即可能不需要具體活動(dòng)的一部分，以及除了所述的那些活動(dòng)之外，還可以執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)另外的活動(dòng)。再此外，列出活動(dòng)的順序并不一定是執(zhí)行它們的順序。在上述說明書中，已經(jīng)參考具體實(shí)施方案描述了構(gòu)思。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解的是，可以作出各種修改和變化而不脫離如以下權(quán)利要求書中所闡述的本發(fā)明的范圍。因此，本說明書和附圖將被視作具有說明性意義而不是限制性意義，并且所有這些修改意圖被包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。如本文所用的術(shù)語“包含(comprises)”、“包含(comprising)”、“包括(includes)”、“包括(including)”、“具有(has)”、“具有(having)”或其任何其它變化形式意圖涵蓋非排他性的包括。舉例來說，包含一列特征的工藝、方法、物品、或設(shè)備未必僅限于那些特征，而是可以包括未明確列出的或這種工藝、方法、物品或設(shè)備所固有的其它特征。此外，除非明確有相反的說明，否則“或”指的是包括性的或而不是排他性的或。舉例來說，條件A或B是通過以下各項(xiàng)中的任何一項(xiàng)而得到滿足：A是真的(或存在的)并且B是假的(或不存在的)；A是假的(或不存在的)并且B是真的(或存在的)；以及A和B都是真的(或存在的)。此外，“一個(gè)/種(a/an)”的使用是用來描述本文所描述的要素和組分。這樣做只是為了方便起見并且給出本發(fā)明的范圍的一般意義。除非很明顯指的是其它情況，否則這樣的描述應(yīng)當(dāng)被理解成包括一個(gè)/種或至少一個(gè)/種，并且單數(shù)也包括復(fù)數(shù)。上文已經(jīng)關(guān)于具體的實(shí)施方案描述了益處、其它優(yōu)勢(shì)、以及問題的解決方案。然而，這些益處、優(yōu)勢(shì)、問題的解決方案、以及可能使得任何益處、優(yōu)勢(shì)、或解決方案出現(xiàn)或變得更為明顯的任何一種或多種特征并不應(yīng)當(dāng)被視為任一項(xiàng)或所有權(quán)利要求的關(guān)鍵、必需或必要的特征。在閱讀了本說明書之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解的是，某些特征是為了清楚起見而在本文中在分開的實(shí)施方案的上下文中加以描述，這些特征也可以組合形式提供于單個(gè)實(shí)施方案中。相反，為了簡潔起見而在單個(gè)實(shí)施方案的上下文中加以描述的各種特征也可以分別地或以任何子組合的形式提供。此外，在提到以范圍的形式表述的值時(shí)，包括該范圍內(nèi)的每一個(gè)值。當(dāng)前第1頁1 2 3