轴承元件和用于制造轴承元件的方法
【专利摘要】一种轴承元件，其包括：轴承元件基板；以及滑动层，其应用至轴承元件基板的表面。滑动层由滑动层材料形成。轴承元件基板的表面的表面粗糙度(Ra)小于1μm。滑动层材料包括聚合材料以及氧化铁。滑动层包括至少三层滑动层材料。轴承元件可以得益于在整个轴承元件基板的表面上更一致性的滑动层材料的厚度以及相比于公知轴承元件对磨损的更高阻力。还提供了一种制造轴承元件的方法。
【专利说明】
轴承元件和用于制造轴承元件的方法
技术领域
[0001] 本发明设及一种轴承元件。本发明还设及一种制造轴承元件的方法。
[0002] 根据本发明的轴承元件特别适合于使用在汽车环境中，该汽车环境包括用于支撑 可旋转的发动机部件W及用于用作或者作为止推垫圈W及凸缘轴承组件的一部分。
【背景技术】
[0003] 通常公知的轴承元件包括钢背、基板层W及滑动层（或者覆盖或者运行层）。运些 通常使用在发动机中，例如作为曲柄轴和/或凸轮轴支撑轴承W及连接杆中的大端轴承W 及小端衬套。它们还可W用作止推垫圈巧由向轴承）。
[0004] 滑动层由滑动层材料制成，滑动层材料可W是金属层，例如，包括铅、锡、祕、银、铜 合金或者侣合金。滑动层可W通过电锻处理、蒸汽或者机械喷锻应用至基板。可替换地，滑 动层材料可W是非金属材料，其包括人造树脂基底，或者基质，W及用于加强负荷承载能力 W及/或者轴承的磨损阻力的添加剂。
[0005] 通常公知的是，滑动层材料的磨损会导致基板材料暴露于滑动层材料所施加至的 基板材料。由于捕获运能够导致轴承元件故障。
[0006] 轴承元件领域的研究已经导致较宽范围的使用滑动层材料的成分，许多具有较硬 粒子，特别是滑动层材料的容积是人造树脂基底或者基质，其意图是提供给轴承元件增强 的磨损阻力。在讨论中的W下现有技术专利W及申请中，对滑动层材料中氧化铁的使用感 兴趣。
[0007] 公开的国际专利申请号为W09738046,
【申请人】为Glyco Metall Werke的专利描述 了滑动层材料的使用，该滑动层材料主要由热塑性含氣聚合物组成，氧化铁添加至热塑性 含氣聚合物组成W增加对滑动层材料磨损的阻力。
[000引丰田电动机公司等公开的日本专利申请肝2005201289声称提供一种不需要预加 热基底材料的滑动层形成复合材料。该申请设及硬粒子的使用，硬粒子包括氧化铁(Fe203)， 其可W包括在滑动层中W充当摩擦改进剂W及磨损抑制剂。
[0009] 授权给Federal-Mogul Wiesbaden Gm地的美国专利US8551569描述了用于生产滑 动元件的方法，该滑动元件具有金属基底材料，该金属基底材料设置有具有的厚度大于50y m的滑动层。为了制造滑动元件，基底材料涂覆有滑动层材料的糊料，该滑动层材料除了含 氣聚合物包含至少一个高溫度聚合物，涂布的基底材料经受热处理。糊料可W包含减磨添 加剂，诸如氧化铁(111)。
[0010]
【申请人】为辉口威斯己登有限公司（Federal-Mogul Wiesbaden Gm地)的公开的国 际专利申请W0201007630描述了一种具有基板W及应用至基板的滑动层材料的滑动元件。 该滑动层材料包括至少一个交联粘合剂或者至少一个高烙化热塑性材料，或者该滑动层材 料是包含至少一个高烙化热糊料材料或者至少一个"热固性"材料的基质的材料。滑动层材 料包含优选体积百分比为0.1至15vol. %的Fe2〇3。W滑动层材料应用至的基板具有的特别 优选表面粗糖度(RZ)为3至祉m，其中化理解为根据DIN EN ISO 4287:1998的表面粗糖度。
[001 U Federal-Mogul Wiesbaden Gm地销售商标名称为"IROX"的曲柄轴轴承和连杆，该 曲柄轴轴承和连杆包括由基板和由聚酷胺酷亚胺(PAI)和化203粒子组成覆盖层(滑动层材 料)。
[0012] 本发明的
【申请人】已经发现，现存的尝试在滑动层材料中使用氧化铁得到了轴承元 件，该轴承元件具有很多限制，不优选用于汽车环境的特定应用。例如，包括化2〇3的公知轴 承元件倾向于具有W下缺陷中的一个或者所有：下沉滑动层材料;改变穿过基板表面的滑 动层材料厚度；W及污染滑动层材料，例如在应用滑动层材料之前被已经用W使基板表面 粗糖的沉沙粒子污染。
[0013]
【申请人】还发现，在公知轴承元件中，滑动层材料应用的基板表面较粗糖，其具有的 特别优选表面粗糖度(Rz)为3至祉m或者更高。当滑动层材料磨损时运可W导致形成大暴露 波峰或者下面轴承材料的表面微凸体。运会导致过度的金属间接触，是极不期望的。
【发明内容】
[0014] 在W下描述中，术语"表面粗糖度"是用来指根据DIN EN IS04287:2010-07测量的 轴承元件基板的表面的表面粗糖度。W下说明书指的是根据该标准阐释的"Ra"和"Rz"值。 [00 1引根据DIN EN ISO 4287:2010-07("评定的算术平均偏差的4.2.1部分Ja是"评 定轮廓的算术平均偏差-在一个取样长度内纵坐标绝对值Z(X)的算术平均值"，Ra由W下公 式计算：
[0016]
[0017] 根据该障况，I = Ip, Ir或Iw
[001引根据DIN EN ISO 4287:2010-07的4.1.3部分r轮廓的最大高度"）Jz是"在一个 取样长度内，最大轮廓峰总高度最大轮廓高却和最大轮廓谷深Zv之和的高度"（即波峰至波 峰)-见图1。
[0019] 本发明限定在附随的独立权利要求中，一方面提供了一种轴承元件，该轴承元件 包括:轴承元件基板；W及滑动层，其应用至轴承元件基板的表面，滑动层由滑动层材料形 成;其中，轴承元件基板的表面的表面粗糖度(Ra)小于1皿;其中，滑动层材料包括:聚合材 料；W及氧化铁；W及其中，滑动层包括至少=层滑动层材料。
[0020] 从属权利要求陈述了本发明的一些优选特征，现在参考从属权利要求。
[0021] 体现本发明的轴承元件可W有利地提供高负荷承载容量W及增强的磨损阻力，使 得其除了别的之外，适合于应用设及高溫W及W高速移动或者旋转的部件。
[0022] 体现本发明的轴承元件可W有利地具有比公知轴承元件更低的基板表面的表面 粗糖度。运意味着滑动层材料的磨损可W较慢地易于导致暴露的波峰或者基板材料的表面 微凸体，因此导致降低通过接触基板材料W及移动部件与轴承之间的接触引起的急速磨 损。
[0023] 在现有技术中，技术人员的理解是，较高水平的基板表面的粗糖度需要提供机械 支撑至滑动层材料。但是，发明人已经发现，利用根据本发明的滑动层材料，基板表面能够 使用较低表面粗糖度，并且相比于公知轴承元件可W延长根据本发明的轴承元件的寿命。
[0024] 发明人的理解是，滑动层材料在至少=层中应用至轴承元件基板(或者中间层，如 果存在），相比于包含化2〇3的公知滑动层材料提供了整个轴承元件基板的表面改进的厚度 控制W及更统一的滑动层材料的厚度。W上讨论的公知现有技术仅预计使用一层或者两 层。
[0025] 根据本发明的轴承元件可W特别适合于使用在流体润滑应用中。对于轴承元件特 别有利的应用是用作内燃机中的滑动轴承，例如曲柄轴和/或凸轮轴支撑轴承、大端轴承W 及小端衬套。根据本发明的轴承元件特别适合于使用在包括装备有停止-开始发动机技术 的车辆发动机中，在运种车辆发动机中，在发动机的寿命中发动机比常规发动机经受实质 上更大数量的开始，W及在运种发动机中在统一的液体动态膜润滑剂建立在轴承/运行表 面上之前曲柄轴规则地从静止加速。
[0026] 根据本发明的轴承元件还可W用W在发动机部件上形成任何数量的滑动表面，该 发动机部件包括衬套、活塞裙、活塞圈、衬层、凸轮轴W及连杆。它们还可W用作或者作为止 推垫圈、凸缘W及半衬套中的任何一个的一部分。其他合适的应用可W设想，对技术人员来 说是显而易见的。
[0027] 如果轴承元件基板的表面具有的表面粗糖度(Ra)在0.5WI1至1皿之间或者小于0.5 WH，那么其是有益的。如果轴承元件基板的表面具有的表面粗糖度(Ra)大于0.OlWIi或者大 于0.05皿或者大于0.1皿，那么其也是有益的。
[00%]优选地，轴承元件基板的表面的表面粗糖度(Rz)小于3皿。如果轴承元件基板的表 面的表面粗糖度(Rz)小于2.5皿或者小于2皿或者小于1.5皿或者小于1皿，那么运是有益 的。
[0029] 优选地，滑动层材料包括Fe2〇3。可替换地或者此外，滑动层材料可W包括FeOW及 化地4中的一个或者包括运两者。
[0030] 滑动层材料可W包括粉末形式的氧化铁。在该情况下，滑动层材料优选包括具有 的平均粒子尺寸(或者d50)在0.5皿至10皿之间的氧化铁粒子。
[0031] 滑动层材料可W可替换地包括薄片形式的氧化铁。在该情况下，滑动层材料优选 包括:氧化铁薄片，其具有的平均粒子尺寸在0.5皿至15皿之间，和/或氧化铁薄片，其优选 具有的平均宽高比为大约1:4。在每种情况下，最大氧化铁粒子尺寸应该小于15WI1或者10皿 或者扣m或者3WI1或者小于材料沉积的滑动层材料的厚度层，最小氧化铁粒子尺寸可W有利 地大于0.1皿或者0.5皿或者1皿。
[0032] 优选地，至少=层滑动层材料中每层的厚度大致相等。可替换地，至少=层滑动层 材料中任意两层的厚度大致相等并且不同于滑动层材料的第=层的厚度是有利的。在另一 可替换中，至少=层滑动层材料中每层的厚度不同是有利的（即层具有的厚度不同于每个 其他层的厚度）。
[0033] 优选地，滑动层材料的总厚度在大约3WI1至大约12WI1之间。更优选地，滑动层材料 的总厚度在大约8WI1至大约IOwii之间。
[0034] 优选地，轴承元件进一步包括轴承元件基板下方的钢背W提供额外环向应力和刚 度。
[0035] 优选地，轴承元件基板包括铁、侣或者铜合金或者青铜或者黄铜。运些轴承元件基 板材料可W在紧急情形下提供良好的运行表面，使得，例如如果聚合物急速磨损，那么轴承 元件无法立即卡住。
[0036] 优选地，聚合材料包括聚酷胺酷亚胺(PAI)。其他合适的聚合物基底包括:聚酷亚 胺;聚酷胺;环氧基树脂;环氧基树脂树脂;酪醒树脂或者聚苯并咪挫(PBI);或者任何运些 材料的组合。运种聚合材料可W有利地提供高溫、磨损W及化学阻力。
[0037] 优选地，至少=层滑动层材料中的至少一层比其他层滑动层材料中的至少一层包 括不同的体积百分比的氧化铁。
[0038] 在滑动层材料的中间层(不是轴承表面层或者邻近轴承元件基板的层，即不是外 层），氧化铁体积百分比可W不同于（高于或者于)滑动层材料的外层中的至少一层的氧化 铁体积百分比。
[0039] 优选地，在滑动层中氧化铁体积百分比材料比形成轴承表面的层高于邻近基板的 层，中间层体积百分比或者每个中间层优选等于或者在更高W及更低百分比体积之间。可 替换地，在滑动层中材料氧化铁体积百分比随着每层从基板减小。换句话说，接触基板的层 包含最高体积百分比氧化铁，形成轴承表面的层包含较低或者最低体积百分比氧化铁。运 可W有利地提供轴承，随着滑动层材料的磨损，该滑动层材料的硬度增加，且其相关的抗磨 损性逐渐增加。第二方面，本发明还可W提供一种制造轴承元件的方法，该方法包括运些步 骤:提供轴承元件基板;粗糖化轴承元件基板的表面，使得轴承元件基板的表面具有的表面 粗糖度(Ra)小于Iwn;提供滑动层材料，该滑动层材料包括:聚合材料；W及氧化铁;应用滑 动层材料至轴承元件基板W形成滑动层，其中，滑动层材料应用到至少=次过程中的元件 基板，每个过程包括运些步骤:应用滑动层材料的层至轴承元件基板；W及干燥滑动层材料 的层；W及固化滑动层材料。
[0040] 在至少=次过程或者应用中应用滑动层材料W形成至少=层滑动层材料可W有 利地允许每层滑动层材料的厚度小于如果滑动层应用在单个过程或者应用或者一系列两 个过程或者应用中的厚度。运还可W有助于防止下沉或者滑动层材料移动和/或有助于在 整个轴承元件基板上提供更统一厚度的滑动层材料。
[0041] 如果轴承元件基板的表面准备成W便具有的表面粗糖度(Ra)在0.5WI1至Iwii之间 或者小于0.5WH，那么运是有益的。如果轴承元件基板的表面准备成W便具有的表面粗糖度 (Ra)大于0.01皿或者大于0.05皿或者大于0.1皿，那么运也是有益的。
[0042] 优选地，轴承元件基板的表面被粗糖化，使得轴承元件基板的表面具有的表面粗 糖度(Rz)小于3WI1。如果粗糖化轴承元件基板的表面，使得轴承元件基板的表面具有的表面 粗糖度(Rz)，小于2.5皿或者小于2皿或者小于1.5皿或者小于1皿，那么运是有益的。
[0043] 优选地，轴承元件基板的每个过程导致实质上指触干燥部分。运能够有助于确保 在整个轴承元件基板上每层滑动层材料更统一的厚度。
[0044] 优选地，滑动层材料喷射至轴承元件基板。
[0045] 优选地，滑动层材料通过相对于元件基板旋转的喷液枪(或者喷嘴)喷射至轴承元 件基板。相对于基板旋转喷液枪能够比其他喷射几何形状确保更好的控制整个喷射操作。
[0046] 优选地，多个半柱形轴承元件基板布置成W便形成轴承元件基板的中空大致柱形 堆叠，同时它们的轴承表面面向里面。优选地，旋转喷液枪沿着柱形堆叠 W及在柱形堆叠内 线性前进，W便在单个过程或者操作中或者同时应用滑动层材料至多个轴承元件的轴承元 件基板。优选地，轴承元件的柱形堆叠垂直地定位，并且旋转喷液枪垂直地前进并且在堆叠 内。
[0047] 相对于轴承元件的堆叠旋转喷液枪能够确保更好控制整个喷射操作，运是由于旋 转喷液枪可W比如果轴承元件的堆叠绕喷液枪旋转具有更小惯性和/或动量。
[0048] 优选地，喷液枪与轴承元件的基板的柱的法线的角度在大约30度至大约70度之 间。
[0049] 优选地，通过喷液枪产生的喷射雾锥被轴承元件基板的表面的法线相等地分隔。
[0050] 优选地，旋转喷液枪的喷射方向形成与基板的表面的法线在大约30至大约70度之 间的喷射角度。优选地，喷射雾锥被基板的表面法线对称地分隔，使得例如，50°喷射角度将 形成位于法线任一侧的大约25°的喷射雾锥。运可W提供对滑动层材料改进的厚度控制。
[0051] 优选地，旋转喷液枪W可变速率沿着柱形堆叠线性前进，根据预定速率轮廓有利 地控制的。运可W对滑动层材料提供改进的厚度控制并且降低滑动层材料的下沉或者运 行。
[0052] 优选地，方法可W进一步包括在每个喷射事件之间转位(移动通过预定旋转角度） 柱形堆叠或者轴承元件的步骤。运可W对滑动层材料提供改进的厚度控制并且降低滑动层 材料的下沉或者运行。
[0053] 优选地，旋转喷液枪W大约500至大约1 SOOrpm之间旋转。更优选地，旋转喷液枪W 大约1000 rpm旋转。运可W对滑动层材料提供改进的厚度控制并且降低滑动层材料的下沉 或者运行。
[0054] 优选地，至少=层滑动层材料中每层的厚度大致相等。可替换地，至少=层滑动层 材料中任何两层的厚度大致相等并且不同于第=层的厚度是有利的。在进一步可替换中， 至少=层滑动层材料中每层的厚度不同（即每层具有不同于每个其他层的厚度)是有利的。
[0055] 优选地，至少=层滑动层材料中至少一层比至少一个滑动层材料的其他层包括不 同的百分比的氧化铁体积。
[0056] 滑动层材料的中间层氧化铁体积百分比可W不同于滑动层材料的至少一个外层 氧化铁体积百分比。滑动层中氧化铁体积百分比可W减小，同时每层滑动层材料来自基板。
[0057] 优选地，方法进一步包括对轴承元件基板的表面脱脂的步骤。
[0058] 优选地，方法进一步包括对轴承元件基板的表面清洗的步骤。
[0059] 优选地，方法进一步包括在轴承元件基板的至少一个过程之前对轴承元件基板预 加热的步骤。
[0060] 优选地，方法进一步包括在轴承元件基板的至少一个过程之前预加热滑动层材料 的步骤。
[0061] 应该理解的是，在本发明的一个方案中的任何特征可W W任何适当的组合应用于 本发明的其他方案。尤其，方法方案可W应用至装置方案，反之亦然。此外，在一个方案中的 任何、一些和/或所有特征能够W任何适当的组合应用至任何其他方案中的任何、一些和/ 或所有特征。
[0062] 还应该理解的是，在本发明的任何方案描述W及限定的各种特征的特定组合能够 独立实施和/或供给和/或使用。
[0063] 在发明的可替换中，轴承元件基板的表面的表面粗糖度(Rz)可W小于化m，轴承元 件基板的表面的表面粗糖度(Ra)可W具有任何值。在本发明中，如果粗糖化轴承元件基板 的表面，使得轴承元件基板的表面具有的表面粗糖度(Rz)小于ImiW及大于0.0 lMi或者 0.05皿或者0.1皿，那么运是有益的。
【附图说明】
[0064]现在将参考附图描述本发明的实施例的一些例子，其中：
[00化]图1是按照DIN EN ISO 4287:2010-07(图8具有该标准)绘制的图，示出了对根据 本发明的轴承元件表面的Rz粗糖度值的测量；
[0066] 图2示出了根据本发明的一对半柱形轴承元件；
[0067] 图3示出了由图2的一对半柱形轴承元件形成的柱形轴承元件；
[0068] 图4示出了根据本发明的轴承元件的截面，在该轴承元件中至少=层滑动层材料 具有大致相等厚度；
[0069] 图5示出了根据本发明的轴承元件的截面，在该轴承元件中至少=层滑动层材料 具有不同的厚度，每层滑动层材料中氧化铁体积百分比从基板朝向外(运行)表面减小；
[0070] 图6是示出了在第二方案中根据本发明的制造处理的概况的流程图；
[0071] 图7示出了根据本发明的实施例用于施加滑动层材料至轴承元件的堆叠的基板的 喷液枪的一般布置;W及
[0072] 图8是图示出可变喷液枪速率轮廓W及可变喷射压力轮廓的例子的图；
[0073] 图9是图示出若干样本的不同体积损失的图。
【具体实施方式】
[0074] 在本发明的示例实施例中，参考图2至图5,可W用W支撑发动机中可旋转轴的轴 承元件1可W形成为一对半圆形或者半柱形轴承元件2、3巧由承壳），半圆形或者半柱形轴承 元件2、3巧由承壳)可W-起形成大致连续的圆形或者柱形轴承元件（图3)。可W想到轴承元 件的许多可替换形状和构造并且对技术人员来说是显而易见的。
[0075] 轴承元件包括基板4和应用至基板并且由基板支撑的滑动层材料5。轴承元件还可 W在基板下方设置有钢背W提供增加的坚硬度W及环向强度。
[0076] 基板优选由金属材料制成W给予轴承元件较大结构刚度。合适的基板材料包括 侣、青铜、黄铜、祕、铜、儀、锡、锋、银、金W及铁、或者运些材料的合金。基板可W包括组合两 个或多个运种材料或者合金。特定地合适的基板材料用于根据本发明的轴承元件包括铁、 侣、铜合金、青铜，W及黄铜合金。
[0077] 可选地，基板可W包括中间层，中间层可W提供改进的表面，当使用特定支撑轴承 元件材料时改进的表面用于粘接滑动层材料。用于可选中间层的合适材料包括儀、银、铜 和/或铁或者包括一种或多种运些材料的合金。可选中间层可W包括两种或多种或者运些 材料/合金的组合。中间层还可W包括粘接促进剂，和/或经受预处理，例如憐化处理、铭化 处理或者娃化处理。
[0078] 滑动层材料形成在下方基板上W给予轴承元件期望的轴承特性，例如期望的负荷 承载容量W及磨损阻力。滑动层材料的基质(其大致提供了滑动层材料的最高体积百分比） 由聚合材料形成。合适的聚合材料的例子包括或者可W包括:可交联黏结剂;热固性塑料； 高烙点热塑性塑料;具有至少一种高烙点热塑性材料的基质的材料;纤维增强塑料;运些材 料的任何组合。其他合适的材料还可W想到并且对技术人员来说是显而易见的。特别合适 的聚合材料包括:PAI(聚酷胺酷亚胺）；PI(聚酷亚胺）；环氧基树脂；环氧基树脂树脂;PBI (聚苯并咪挫）；酪醒树脂;娃树脂;或者任何运些材料的组合。运些材料的特征在于高溫阻 力和良好的介质阻力(诸如对润滑剂的化学阻力）。用于根据本发明的轴承元件的一个特别 优选的聚合材料是聚酷胺酷亚胺(PAI)。
[0079] 滑动层材料可W可选地包括至少一种固体润滑剂。合适的固体润滑剂包括:具有 层结构的金属硫化物;石墨;六方氮化棚化-BN);二硫化钢(MoS2);二硫化鹤(WS2); PTFE;或 者任何运些材料的组合。其他合适的材料可W想到并且对技术人员是显而易见的。
[0080] 滑动层材料包括氧化铁。相比于不包括氧化铁的滑动层材料运可W提供改进的磨 损阻力。用于根据本发明的轴承元件的一个特别优选的氧化铁是Fe2〇3，其硬度大约两倍于 其他常见氧化铁。
[0081] 氧化铁，优选化2〇3,可W W粉末或者微粒的形式添加至滑动聚合材料中。应该认识 的是，F62化的平均粒子尺寸（或者d50)具有一些重要性，并且Fe2〇3粒子的平均粒子尺寸和 滑动层材料的厚度之间的关系是预测滑动层材料的磨损特性的重要因子。用于根据本发明 的轴承元件的化2〇3粒子的优选平均粒子尺寸(或者d50)是0.5-lOjim。
[0082] 氧化铁可W可替换地W薄片形式添加至聚合材料中。用于根据本发明的轴承元件 的薄片Fe2〇3粒子的优选平均粒子的尺寸是0.5-15WH，用于根据本发明的轴承元件的薄片 化2〇3粒子的优选宽高比是最小宽高比1:4。氧化铁W薄片形式添加至聚合材料中，使得薄片 随机布置，并且随机定向贯穿聚合材料可W用作向根据本发明的轴承元件提供的对裂纹扩 展的阻力高于氧化铁W粉末形式添加至聚合材料中的轴承元件。
[0083] 滑动层材料可W可选地包括粉末和/或薄片形式的氧化铁，W及包括一种或多种 粉末和/或薄片形式的其他类型硬粒子的组合。一些合适的硬粒子包括:氮化物;碳化物;棚 化物;氧化物；W及金属粉末。其他合适的材料可W想到并且对技术人员来说是显而易见 的。优选最大和/或最小粒子(或者薄片)尺寸如上所述。
[0084] 如图4和图5所示，滑动层材料在至少S层5a、5b、5c中应用至基板。运能够使滑动 层材料期望的总体厚度W建立一系列比滑动层材料应用至单层或者两层中的基板的轴承 元件更薄的层。已经发现，应用滑动层材料到至少=层中的基板提供改进的厚度控制，在整 个下方轴承基板上更统一的滑动层材料的厚度并且降低滑动层材料的下沉。
[0085] 滑动层材料5可W多于=层的应用至基板。例如，滑动层材料W四层或者五层应用 至基板，相比于当滑动层材料W =层应用至基板中，可W实现提供改进的厚度控制W及更 统一的厚度。用于根据本发明的轴承元件的滑动层材料的优选数量层是四层滑动层材料。
[0086] 在上述轴承元件的修改中，至少=层滑动层材料的每层可W设置相对于至少一个 其他层(见图5)的成分的不同的成分。例如，滑动层材料中氧化铁粒子体积百分比可W每层 都不同。滑动层材料中氧化铁粒子体积百分比在中央层相邻基板的第一外层和形成外（轴 承)表面的第二外层之间可W更高或者更低。在该布置中，第一外层中氧化铁粒子体积百分 比可W大致相同，或者不同于滑动层材料中氧化铁粒子体积百分比。
[0087] 在根据本发明的轴承元件中，氧化铁体积百分比从基板随着每层减小，使得在相 邻基板的层中存在更高体积百分比W及在形成外巧由承)表面的层中存在更低体积百分比。 当每层磨损时具有该构造的轴承元件可W提供逐步更高的磨损阻力，延长其轴承寿命超过 氧化铁体积百分比在滑动层材料的所有层中相同的轴承的寿命。
[0088] 滑动层材料的总厚度优选在大约3wii至大约12WI1之间。用于根据本发明的轴承元 件的滑动层材料的优选厚度在大约祉m至大约IOwii之间。
[0089] 在根据本发明的第二方案中，现在将参考图6描述用于制造根据本发明的第一方 案中的轴承元件中。该处理包括W下步骤中的一些或者所有
[0090] A、脱脂基板；
[0091] B、粗糖化基板表面；
[0092] C、清洗基板；
[0093] D、组装用于应用滑动层材料的多个基板；
[0094] E、预加热组装基板；
[00M] F、预加热滑动层材料
[0096] G、应用滑动层材料至组装基板表面；
[0097] H、干燥滑动层材料；
[0098] I、轴承元件的额外过程-例如仅通过先前步骤G至H或者通过C至H的任何步骤，按 照要求；
[0099] J、固化(或者硬化)滑动层材料；
[0100] K、后置处理清洁轴承元件。
[0101] 从W下说明书将认识到的是，在上文列出的一些方法步骤中的某些方法步骤是可 选步骤并且因此不需要包括在制造处理中。还将理解的是，任何一个或多个运些步骤可W 重复一次或多次。处理步骤不需要按上文列出的或者下文描述的顺序执行。
[0102] 正如下文讨论的，通过至少一些方法步骤根据本发明的轴承元件经受多个过程。 运已经示出了提供对基板上滑动层材料增强的厚度控制并且降低滑动层材料的下沉。
[0103] (A)脱脂基板
[0104] 可选地，例如为了移除多余润滑剂，随后初始形成/机加工基板，能够执行脱脂基 板。例如，脱脂基板可W使用溶剂基或者水基清洁流体进行。
[0105] 脱脂基板优选导致对于侣合金基板来说表面张力大约^ 38mN/m，或者对于青铜基 板来说表面张力大约> 40mN/m。
[0106] (B)粗糖化基板表面
[0107] 在应用滑动层材料至基板之前，粗糖化基板表面W改善滑动层材料的粘接。粗糖 化基板表面，使得基板表面的表面粗糖度小于IWii(Ra)。上文讨论了一些潜在的有益表面粗 糖度值(RA和Rz)。
[0108] 依靠任何数量的合适的粗糖化处理能够实现期望的表面粗糖度，运些粗糖化处理 包括:机械程序，诸如研磨、擦光、微细加工、机加工微凹槽/通道、喷砂、喷钢砂或者磨削；W 及化学程序，诸如憐化处理或者轻度化学刻蚀表面。其他合适的程序可W想到并且对技术 人员来说是显而易见的。
[0109] 喷钢砂和/或喷丸处理基板表面被认为是准备基板的最合适的方法，该基板具有 呈现要求用于根据本发明的轴承元件的表面粗糖度的表面。
[0110] 为了实现期望的表面粗糖度，用于使用在喷钢砂基板表面的特别合适的材料是氧 化侣(Al2〇3)和/或者聚合沙。
[0111] 为了实现期望表面粗糖度，用于使用喷丸处理基板表面的特别合适的材料是钢 丸、陶瓷球和/或玻璃球。
[0112] (C)清洗基板
[0113] 可选地，在粗糖化轴承元件基板的表面之后，可W执行清洗W从轴承元件基板的 表面移除残留物。
[0114] 轴承元件基板的表面上的残留物随着清洗将优选为<0.01mg/part(每个单个轴 承元件基板)或者< 1 -2mg/m2。
[0115] 喷钢砂处理具有聚合沙的基板表面和/或喷丸处理具有球的基板表面的益处在于 可W降低或者消除清洗表面的需要。
[0116] (D)组装多个轴承元件基板用于应用滑动层材料
[0117] 滑动层材料可W单独应用至每个轴承元件基板的表面。优选地，滑动层材料同时 或者连续应用至多个轴承元件基板，W改善制造周期效率并且增加周期输出。
[0118] 在方法的特别优选形式中，首先，多个轴承元件基板大致相邻彼此放置在第一夹 具中，同时每个相邻半柱形轴承元件基板的内径面向上方，其次，多个轴承元件基板大致相 邻彼此放置在第二夹具中，同时每个相邻半柱形轴承元件基板的内径面向上方。然后第一 和第二夹具放在一起，使得在第一和第二夹具中轴承元件基板配对，每对面向彼此W形成 大致完整的气缸，并且被组装W形成大致柱形布置的轴承元件的中空连续柱。
[0119] (E)预加热基板
[0120] 可选地，轴承元件基板可W在应用滑动层材料之前预加热。运可W助于W防止滑 动层材料相对于基板下沉。
[0121] 轴承元件基板的柱的预加热可W对流地执行，例如通过将溫空气通过轴承元件的 柱形柱的中屯、，或者可替换地，通过将红外热插入至轴承元件的柱形柱的中屯、。用于预加热 基板的其他合适的方法和设备可W想到，对技术人员来说是显而易见的。
[0122] 优选预加热轴承元件至表面的溫度为大约30至大约100摄氏度之间，优选为大约 40至大约85摄氏度之间。
[0123] 预加热轴承元件基板的执行可W仅在应用下文步骤扣寸论的滑动层材料的第一层 之前，或者早于多于一个的应用之前，或者下文步骤扣寸论的滑动层材料的每层之前。
[0124] (F)预加热滑动层材料
[0125] 可选地，在滑动层材料应用至轴承元件基板之前，滑动层材料可W通过加热器件 预加热。滑动层材料可W预加热至40和70度之间，优选40和60摄氏度之间。运可W仅在应用 下文在步骤扣寸论的滑动层材料的第一层之前进行，或者在应用下文在步骤扣寸论的滑动层 材料的多于一个或者每个之前进行。
[0126] 在应用滑动层材料之前匹配滑动层材料的溫度与轴承元件基板的溫度和/或在应 用滑动层材料至轴承元件基板期间W恒定溫度维持滑动层材料可W有助于确保轴承元件 基板上滑动层材料的统一性。运还有助于维持滑动层材料的恒定黏性，从而确保应用每层 滑动层材料的处理的特征，并且得到的滑动层材料的应用层的厚度一致并且可重复。
[0127] 用于预加热滑动层材料的多个合适的方法和设备可W想到，对技术人员来说是显 而易见的。
[01%] (G)应用滑动层材料至组装基板
[0129]滑动层材料可W W对技术人员显而易见的多种方式中的一种方式应用至组装基 板。应用滑动层材料至组装基板W形成根据本发明的轴承元件的优选方法是W液体形式喷 射滑动层材料至组装基板。滑动层材料优选通过喷液枪或者喷嘴(图7)应用。
[0130] 喷液枪7可W相对于轴承元件基板8的表面移动。可替换地，轴承元件基板的表面 可W相对于喷液枪移动。在进一步可替换中，轴承元件基板的表面可W相对于喷液枪移动， 喷液枪可W相对于轴承元件基板的表面移动。在该后者布置中，喷液枪和轴承元件基板可 W依次移动同时另一个保持静止，或者喷液枪和轴承元件基板可W相对于另一个同时移 动。
[0131] 在制造处理的优选形式中，第一和第二多个轴承元件基板在它们的相应夹具中保 持静止在大致连续柱中。然后第一和第二夹具定位成，使得轴承元件基板的大致柱形布置 如图7所示垂直地定向。
[0132] 来自喷射枪的喷流9与轴承元件基板的柱的法线的优选角度在大约30至大约70度 之间。优选地，喷射雾锥被轴承元件基板的表面的法线分隔，使得，例如，大约50度的喷射角 度将在轴承元件基板的表面的法线的任意侧形成大约25度的喷射雾锥。
[0133] 喷液枪可W相对于轴承元件基板旋转。可替换地，轴承元件基板可W相对于喷液 枪旋转。在进一步可替换中，轴承元件基板可W相对于喷液枪旋转，喷液枪还可相对于轴承 元件基板W旋转。在该后者布置中，喷液枪和轴承元件基板可W依次旋转同时其他保持静 止，或者喷液枪和轴承元件基板可W相对于彼此同时旋转。
[0134] 在制造处理的优选形式中，喷液枪相对于轴承元件基板的柱形布置。相对于基板 旋转喷液枪可W比绕着固定喷射枪旋转轴承基板的堆叠更容易控制是由于旋转喷射枪可 W比旋转堆叠具有较小惯性或者动量。
[01巧]喷射枪在大约500至大约1500巧m之间的旋转，优选大约1000巧m。
[0136] 旋转喷液枪向下前进至轴承基板的柱的型忍并且相对于静止轴承元件基板向下 移动。喷液枪可W相对于轴承元件基板的柱形布置连续前进。可替换地，喷液枪可W在多个 预定喷射位置之间相对于轴承元件基板的柱形布置前进。
[0137] 旋转喷射枪前进至轴承基板的柱的上端部，然后沿着轴承基板的柱的中央轴线向 下，直到其超出轴承基板的柱的下端部。然后其沿着轴承基板的柱的中央轴线向上被撤回， 直到其通过轴承基板的柱的上端部。
[0138] 为了控制喷射操作，可W控制喷射枪所连接的喷液枪和喷射装置的各种操作特 性。例如，为了控制特性，下列任何或者所有都可W变化，运些特性包括:应用至轴承元件基 板的滑动层材料的厚度:喷液枪的线性速率;喷液枪的旋转速率;雾化压力;风扇压力W及 喷射枪孔口的尺寸。
[0139] 至少一些喷射参数可W是非线性控制的。例如，喷射枪可W W可变速率沿着轴承 基板线性前进。速率可W改变喷射装置中喷射压力和/或背压的被控变量变化，或者与喷射 装置中喷射压力和/或背压的被控变量组合。例如，堆叠的垂直高度的中屯、的线性速率W降 低W创建增加的背压。当喷射枪接近轴承基板的堆叠的上端部和/或的下端部时线性速率 还可W降低。
[0140] 喷射压力在喷液枪向下移动通过轴承元件基板的柱期间可W变化。此外，喷射枪 的旋转速率可W在整个每个喷射操作中保持恒定或者可W是可变的。
[0141] 喷液枪的线性速率和/或喷射压力在每个喷射操作的持续时间中可W是可变的。 图8示出了喷液枪的线性速率和喷射压力的例轮廓，其中：水平轴线代表时间；左垂直轴线 代表距离，单位为mm;右垂直轴线代表喷射压力，单位为bar。实线10示出了喷液枪的线性速 率(随着时间喷液枪的线性移动的变化）。虚线11示出了随着时间喷射压力的变化。该图包 括轴承元件的堆叠的例子。
[0142] 从图8的例子示出的实线轮廓（喷液枪的线性速率)将认识到的是，当其进入轴承 元件的柱的上端部时喷液枪的线性速率增加，并且当其沿着轴承元件的长度柱向下移动时 喷液枪的线性速率维持。然后当喷液枪前进超出轴承元件的柱的下端时线性速率减小。喷 液枪在轴承元件的柱的下端部下方保持静止一段时间周期。当喷液枪再次进入轴承元件的 柱的下端部时喷液枪的线性速率增加，当其沿着轴承元件的长度柱向上移动时喷液枪的线 性速率维持。然后当喷液枪从轴承元件的柱的上端部被撤回时喷液枪的线性速率再次降 低。
[0143] 从图8的例子示出的虚线轮廓（喷射压力）还将认识到的是：当喷液枪进入轴承元 件的柱的上端部时喷射压力位于最小处(或者被关闭）；当喷液枪沿着轴承元件的长度柱向 下移动时喷射压力位于最大处；当喷液枪前进超出轴承元件的柱的下端部时喷射压力位于 最小处(或者被关闭）；当喷液枪再次进入轴承元件的柱的下端部时喷射压力保持最小(或 者被关闭）；当喷液枪沿着轴承元件的长度柱向上移动时喷射压力位于最大处；当喷液枪从 轴承元件的柱的上端部被撤回时喷射压力降低至最小(或者被关闭）。
[0144] 在图8的例子轮廓中，线性速率轮廓和喷射压力轮廓是对称的，并且喷射滑动层材 料至轴承元件与喷液枪相对于柱或者轴承元件向下前进W及喷液枪相对于柱或者轴承元 件向上前进两者都发生。将理解的是，任何一个或者运两者，速率轮廓和喷射压力轮廓可W 不是对称的。将进一步理解的是，滑动层材料的喷射可W仅发生在相对于轴承元件的柱向 下或者向上的移动喷液枪期间。
[0145] 喷液枪可W在相对于轴承元件的柱向上W及向下运动期间或者仅在其中一个期 间旋转。喷液枪可W在相同或者相反方向上在喷液枪相对于轴承元件的柱向上W及向下运 动期间旋转。
[0146] 化)干燥滑动层材料
[0147] 在步骤G描述的喷射滑动层材料之后，执行滑动层材料被干燥的干燥(或者闪蒸） 步骤。干燥步骤优选在基板上留下滑动层材料连续的、薄的膜，并且导致大致指触干燥轴承 元件。
[0148] 干燥滑动层材料可W通过多个合适的方法中的一个方法实现。轴承元件可W被干 燥而轴承元件保留在柱形构造中。可替换地，第一和第二夹具可W被分离，第一和第二多个 轴承元件单独地被干燥。
[0149] 在一种合适的干燥方法中，溫空气被通过柱形轴承元件的柱的中屯、，并且通过轴 承元件的整个表面W便对流地干燥滑动层材料。在另一种合适的干燥方法中，热源(诸如红 外热源)沿着柱形轴承元件的柱的中屯、通过。在另一种合适的干燥方法中，干燥滑动层材料 的实现是通过从后面加热轴承元件，通过夹具，例如使用合适的加热元件，诸如感应加热 器。用于干燥滑动层材料的其他合适的方法和设备是可W想到的，并且对技术人员来说是 显而易见的。
[0150] 在轴承元件的实施例中，溶剂包括在滑动层材料流体中，大多数溶剂在干燥步骤 期间被赶走W便在基板上留下滑动层材料的连续的薄的膜。
[0151] (D轴承元件的额外过程
[0152] 在根据本发明的制造处理中，轴承元件经受至少=次过程通过喷射步骤(步骤G) 和干燥步骤(步骤H)而，至少=次过程由W下步骤组成:-
[0153] (Ila)第一喷射步骤(正如在步骤G讨论的）；
[0154] (Hb)第一干燥步骤(正如在步骤H讨论的）；
[0巧5] (I2a)第二喷射步骤；
[0156] (I2b)第二干燥步骤；
[0157] (I3a)第S喷射步骤;W及 [015引 （I3b)第S干燥步骤。
[0159] 步骤IlA和Hb形成第一过程(正如在步骤G和步骤H讨论的）。步骤I2a和I2b形成第 二过程。步骤I3a和I3b形成第=过程。
[0160] 在第一过程之后，轴承元件被一起带回（如果柱被拆开用于干燥和/或清洗）W形 成垂直定位的柱。第二过程由喷射步骤（I2a)和干燥步骤(I化)组成，然后W上述步骤G和步 骤H描述的方式执行。
[0161] 在第二过程之后，轴承元件被一起带回（如果柱被拆开用于干燥和/或清洗）W形 成垂直定位的柱。第=过程由喷射步骤（I3a)和干燥步骤(I3b)组成，然后W上述步骤G和步 骤H描述的方式执行。
[0162] 当要求实现W及控制期望厚度的滑动层材料时，可W执行任何数量的额外过程。
[0163] 优选地，至少=次过程的每个过程之间，轴承元件的柱被转位(即移动或者旋转通 过预定距离或者角度），使得第二（I2a)和第=喷射步骤（I3a)开始的轴承元件的内径位置 与第一喷射操作(步骤G)开始的轴承元件的内径位置不同。
[0164] 优选地，轴承元件的堆叠在每个过程之后被转位的量等于360度除W被要执行的 过程的次数。例如，在将执行=次过程的处理中，轴承元件的堆叠在每个过程之后在下一过 程开始之前将被转位大约120度。在将执行四个过程的处理中，轴承元件的堆叠在每个过程 之后在下一过程开始之前将被转位大约90度。
[0165] 转位可W通过任何合适的器件实现，例如通过步级电动机。其他合适的器件可W 想到，并且对技术人员来说是显而易见的。
[0166] 转位轴承元件可W有助于对滑动层材料的厚度提供改进的控制，W及对至少=层 滑动层材料的厚度提供较大统一性。
[0167] 轴承元件可W随着W下一个过程或者W下每个过程被清洗。
[0168] 改变任何两个过程之间或者每个至少=次过程之间的喷射和/或干燥步骤的参数 是有益的。例如，改变W下任何、一些或者所有是有益的：喷液枪的旋转速率;喷液枪的旋转 方向；喷液枪的线性速率;喷液枪孔口的尺寸;滑动层材料的喷射压力；喷射雾锥相对于轴 承元件的表面的法线的喷射角度;喷射步骤的持续时间;干燥步骤的持续时间；W及用W干 燥滑动层材料的加热/干燥器件的溫度。
[0169] (J)固化(或者硬化)滑动层材料
[0170] 在喷射滑动层材料W及干燥滑动层材料之后，滑动层材料被固化。固化硬化聚合 材料W及引起交联聚合物链。固化给予滑动层材料期望的滑动或者运行属性。
[0171] 固化滑动层材料可W通过多个合适的方法中的一个方法实现。轴承元件可W被固 化而轴承元件保留在柱形构造中。可替换地，第一和第二夹具可W被分离，第一和第二多个 轴承元件通过相同设备单独地被固化或者通过单独固化设备被固化。
[0172] 在一个合适的固化方法中，溫空气通过柱形轴承元件的柱的中屯、并且通过整个轴 承元件的表面W便对流地固化滑动层材料。在另一合适的固化方法中，热源(诸如红外热 源)沿着柱形轴承元件的柱的中屯、通过。在另一合适的固化方法中，固化滑动层材料的实现 是通过从背面加热轴承元件，穿过夹具，例如使用合适的加热元件，诸如感应加热器。用于 固化滑动层材料的其他合适的方法和设备是可W想到的并且对技术人员来说是显而易见 的。
[0173] 固化可W在烙炉中执行，例如间歇式烙炉或者隧道式烙炉或者另一合适的加热设 备。轴承元件优选在大于150摄氏度的溫度被固化。轴承元件在烙炉中被固化时，优选的是， 轴承元件的柱是分离的，并且两个夹具定位成，使得第一和第二多个轴承元件中的每个水 平地定向，同时它们的内巧由承)表面面向上方。可替换地，在隧道式烙炉的情形下轴承元件 可W被分离并且防止在托盘或者输送带上。
[0174] 已经发现的是，仅要求单个固化步骤跟随最终过程（即在第=或者最终干燥步骤 之后）。但是，在一个或多个较早过程之后包括固化步骤也是有益的，并且在每个过程之后 在下一过程开始之前包括固化步骤是有益的。
[0175] (K)后置处理清洗轴承元件。
[0176] 可选地，轴承元件可W在一个或多个运些步骤制造处理之后被清洗。轴承元件优 选被水溶液清洗。清洗轴承元件优选执行固化滑动层材料的W下步骤。根据要求，在制造处 理中的其他步骤之后可W执行额外情形步骤。
[0177] 图9示出了，氧化铁化2〇3改善了Fl方程，自制IROX(根据FM专利中的配方)在磨损方 面也更好。
【主权项】
1. 一种轴承元件，包括： 轴承元件基板；以及 滑动层，其应用至所述轴承元件基板的表面，所述滑动层由滑动层材料形成； 其中，所述轴承元件基板的所述表面的表面粗糙度(Ra)小于ιμπι; 其中，所述滑动层材料包括 聚合材料；以及 氧化铁；以及 其中，所述滑动层包括至少三层所述滑动层材料。2. 根据权利要求1所述的轴承元件，其中，所述轴承元件基板的所述表面的所述表面粗 糙度(Rz)小于大约3μηι。3. 根据权利要求1或2所述的轴承元件，其中，所述轴承元件基板的所述表面的所述表 面粗糙度(Rz)小于大约Ιμπι。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的轴承元件，其中，所述滑动层材料包括Fe203。5. 根据前述权利要求中任一项所述的轴承元件，其中，所述滑动层材料包括Fe204。6. 根据前述权利要求中任一项所述的轴承元件，其中，所述滑动层材料包括粉末形式 的氧化铁。7. 根据权利要求6所述的轴承元件，其中，所述滑动层材料包括的氧化铁粒子具有的平 均粒子的尺寸在0.5μηι至ΙΟμπι之间。8. 根据前述权利要求中任一项所述的轴承元件，其中，所述滑动层材料包括薄片形式 的氧化铁。9. 根据权利要求8所述的轴承元件，其中，所述滑动层材料包括的氧化铁薄片具有的平 均粒子的尺寸在0.5μηι至15μηι之间。10. 根据权利要求8或者9所述的轴承元件，其中，所述氧化铁薄片具有的平均宽高比为 大约1:4。11. 根据前述权利要求中任一项所述的轴承元件，其中，至少三层所述滑动层材料的每 层的厚度大致相等。12. 根据前述权利要求中任一项所述的轴承元件，其中，所述滑动层材料的总厚度在大 约3μηι至大约12μηι之间。13. 根据权利要求12所述的轴承元件，其中，所述滑动层材料的总厚度在大约8μπι至大 约ΙΟμπι之间。14. 根据前述权利要求中任一项所述的轴承元件，进一步包括所述轴承元件基板下方 的钢背。15. 根据前述权利要求中任一项所述的轴承元件，其中，所述基板包括铁、铝或者青铜 合金。16. 根据前述权利要求中任一项所述的轴承元件，其中，所述聚合材料包括聚酰胺酰亚 胺。17. 根据前述权利要求中任一项所述的轴承元件，其中，所述至少三层所述滑动层材料 中至少一层比所述滑动层材料的至少一个其他层包括不同的氧化铁体积百分比。18. 根据前述权利要求中任一项所述的轴承元件，其中，所述滑动层材料的中间层的氧 化铁体积百分比不同于所述滑动层材料的至少一个外层的氧化铁体积百分比。19. 根据前述权利要求中任一项所述的轴承元件，其中，所述滑动层中氧化铁体积百分 比从所述基板随着每层所述滑动层材料减小。20. -种制造轴承元件的方法，所述方法包括这些步骤： 提供轴承元件基板； 粗糙化所述轴承元件基板的表面，使得所述轴承元件基板的所述表面具有的表面粗糙 度(Ra)小于Ιμπι; 提供滑动层材料，所述滑动层材料包括:_ 聚合材料；以及 氧化铁； 应用所述滑动层材料至所述轴承元件基板以形成滑动层，其中，所述滑动层材料在至 少三次过程中应用至所述轴承元件基板，每个过程包括这些步骤:_ 应用所述滑动层材料的层至所述轴承元件基板；以及 干燥滑动层材料的滑动层的层；以及 固化所述滑动层材料。21. 根据权利要求20所述的制造轴承元件的方法，其中，粗糙化所述轴承元件基板的所 述表面，使得所述轴承元件基板的所述表面具有的表面粗糙度(Rz)小于大约3μπι。22. 根据权利要求20或者21所述的制造轴承元件的方法，其中，粗糙化所述轴承元件基 板的所述表面，使得所述轴承元件基板的所述表面具有的表面粗糙度(Rz)小于大约Ιμπι。23. 根据权利要求20至22中任一项所述的制造轴承元件的方法，其中，所述滑动层材料 喷射至所述基板。24. 根据权利要求20至23中任一项所述的制造轴承元件的方法，其中，通过相对于所述 基板旋转的喷液枪将所述滑动层材料喷射至所述基板。25. 根据权利要求24所述的制造轴承元件的方法，其中，多个半柱形轴承元件基板布置 成以便形成所述轴承元件基板的中空大致柱形堆叠，旋转喷液枪沿着所述柱形堆叠线性前 进以便在单个操作中应用所述滑动层材料至所述多个半柱形轴承元件基板。26. 根据权利要求25所述的制造轴承元件的方法，其中，所述喷液枪与所述轴承元件基 板的柱的法线的角度为大约30至大约70度之间。27. 根据权利要求26所述的制造轴承元件的方法，其中，通过所述喷液枪产生的喷射雾 锥被所述轴承元件基板的所述表面的法线均等分隔。28. 根据权利要求25至27中任一项所述的制造轴承元件的方法，其中，所述旋转喷液枪 沿着所述柱形堆叠以可变线性速率线性前进。29. 根据权利要求20至28中任一项所述的制造轴承元件的方法，进一步包括在每个过 程之间转位所述轴承元件的柱形堆叠的步骤。30. 根据权利要求24至29中任一项所述的制造轴承元件的方法，其中，所述喷液枪以 500至1500rpm之间旋转。31. 根据权利要求24至30中任一项所述的制造轴承元件的方法，其中，所述喷液枪以大 约lOOOrpm旋转。32. 根据权利要求20至31中任一项所述的制造轴承元件的方法，其中，所述每个所述至 少三层所述滑动层材料的厚度大致相等。33. 根据权利要求20至32中任一项所述的制造轴承元件的方法，其中，至少三层所述滑 动层材料中的至少一个包括的氧化铁体积百分比不同于至少一个其他层所述滑动层材料。34. 根据权利要求20至33中任一项所述的制造轴承元件的方法，其中，所述滑动层材料 的中间层的氧化铁体积百分比不同于所述滑动层材料的至少一个外层的氧化铁体积百分 比。35. 根据权利要求20至34中任一项所述的制造轴承元件的方法，其中，所述滑动层中氧 化铁体积百分比从所述基板随着每层所述滑动层材料减小。36. 根据权利要求20至35中任一项所述的制造轴承元件的方法，进一步包括脱脂所述 轴承元件基板的所述表面的步骤。37. 根据权利要求20至36中任一项所述的制造轴承元件的方法，进一步包括清洗所述 轴承元件基板的所述表面的步骤。38. 根据权利要求20至37中任一项所述的制造轴承元件的方法，进一步包括在所述轴 承元件基板的至少一个过程之前预加热所述轴承元件基板的步骤。39. 根据权利要求20至38中任一项所述的制造轴承元件的方法，进一步包括在所述轴 承元件基板的至少一个过程之前预加热所述滑动层材料的步骤。40. -种根据权利要求1至19中任一项所述的半柱形轴承元件。41. 一种根据权利要求20至39中任一项所述的方法制造的轴承元件。42. -种参考附图正如上文中大致描述的轴承元件。43. -种参考附图正如上文中大致描述的制造轴承元件的方法。44. 一种包括根据权利要求1至19或者根据权利要求40至42中任一项所述的轴承元件 的发动机。
【文档编号】F16C33/20GK105829743SQ201480065515
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2014年12月5日
【发明人】罗杰·戈杰斯, 詹姆斯·德·布拉基埃, 纳塔莉·菲普斯
【申请人】马勒国际有限公司, 马勒发动机系统英国有限公司