专利名称：用来制造多层滑动轴承的方法
技术领域：
本发明涉及一种用来制造多层滑动轴承的方法以及一种包括支撑层和滑动层的滑动轴承，根据所述方法，在基底的基底表面上通过喷射方法沉积至少一个层、特别是滑动层，在所述滑动轴承中滑动层在一个平面内划分成至少两个区域，这些区域由第一材料和不同于该第一材料的第二材料构成。
背景技术：
传统的滑动轴承的摩擦层或通过软物料，例如铅、锡、铋构成，或通过硬材料，例如铜、银或镍的合金构成。软的摩擦层的特征在于其相对污物和异物颗粒的高嵌入性，但是在非常高的载荷的情况下磨损快或断裂。硬的摩擦层具有高耐磨性并且可承载高载荷，但是对污物颗粒反应剧烈。为了解决这种冲突，在来自本申请人的W02009/059344A2中提出一种滑动轴承，
在该滑动轴承中，摩擦层至少通过第一部分摩擦层和与该第一部分摩擦层相比较软的第二部分摩擦层构成，其中，至少第二部分摩擦层在摩擦面的长度和/或宽度上具有变化的层厚。EP0677149B1描述了一种具有对置的端部棱边的复合滑动轴承，该复合滑动轴承具有载体层、由具有确定硬度的材料制成的中间层和由在硬度上小于中间层的材料制成的滑动层，其中，该滑动层设置在所述中间层的至少一个基本部分上并且具有内侧面。该中间层具有通过一对由相对轴承偏心的表面限定的径向内表面，其中，每一对表面的各个表面沿交线相切，该交线通过轴承的至少一部分周边延伸部覆盖并相对轴承的对置的端部棱边倾斜，其中，所述表面从相应的交线出发下降，以便减小中间层距交线的厚度，而且滑动层的径向内表面具有这样的曲率半径，该曲率半径最大等于轴承的轴线与每条交线的每个点之间的距离。由此提供了一种滑动轴承，该滑动轴承在其寿命的所有阶段中具有较高的承载能力和较高的耐磨性，其中，该滑动轴承在减小轴磨耗的同时保持合适的嵌入性。由DE3816404A1已知一种具有三种材料的滑动轴承，在该滑动轴承中，由较硬的轴承合金构成的中间层只设置在轴承的轴向边缘区域中。在承载高负荷的轴承中央，滑动层直接由钢制轴瓦支撑。由此避免在轴承中央产生裂口。此外在现有技术中、例如在DE102004030017A1中也已经描述了所谓的深沟轴承，在这些深沟轴承中，滑动合金层具有由软材料、例如锡填充的深沟。
发明内容
本发明的目的在于提供一种滑动轴承，该滑动轴承在滑动层具有良好的耐磨性的同时也具有对异物的良好的嵌入性；以及提供一种用来制造该滑动轴承的方法。所述目的一方面通过开头提及的方法得以实现，在该方法中所述层由至少两种互不相同的材料制成，其中，在第一步骤中材料之一只喷射在基底上限定的区域中，其中，基底表面的不应用该材料涂层的区域通过遮蔽物保护来防止材料沉积，而且在至少一个第二步骤中用另外的材料中的至少一种材料通过喷射来为另外的区域涂层，以及所述目的通过一种滑动轴承得以实现，在该滑动轴承中滑动层的两个区域由借助于喷射方法涂覆的材料粉末制造，其中，在不同材料之的边界区域中形成连接，或者通过如下的滑动轴承得以实现，在该滑动轴承中第一区域通过金属的滑动轴承材料构成而第二区域通过润滑漆构成。在此有利的是，通过使用遮蔽物或者模板，以便由此覆盖基底的不用第一材料涂层的区域、即例如滑动轴承半轴瓦，现在提供的可能性是，构造滑动层的两种材料或者全部材料与同一底基直接接触，由此在用于滑动层的材料彼此之间的粘附强度方面不再需要作考虑，这是因为该粘附强度通过基底或者滑动轴承的处于该基底之下的层得以实现。由此可以采用至今为止不可用的用于滑动轴承层、特别是用于滑动层的材料的组合，从而可以制造这样的滑动轴承，该滑动轴承更好地实现冲突的目的，即，一方面实现嵌入性和适配能力，而且另一方面实现承载能力或者耐磨性。此外通过喷射方法改进了用于制造所述滑动轴承的经济性，特别是由此在制造滑动轴承的相应的层中也更经济地设计不同材料的应用。通过采用粉末形式的材料用来生成滑动层的由不同的材料构成的区域-这些材料借助于喷射方法涂覆-一方面实现的有利之处在于，基于粉末的颗粒形式可以针对目标地完成对基底的涂层，即，避免材料“延伸”到相邻的层区域中，其中，另一方面实现的有利之处在于，通过喷射方法本身在各材料之间的边界区域中产生各材料之间的物理的或者机械的连接，由此可以改善滑动层的粘结性。但另一方面也可能的是，由多种材料构成的层的一个区域通过润滑漆构成，由此可以更简单且更节省工具地实施接下来的特别是机械的加工，从而必要时可以更简单且更有利地排除存在的涂层缺陷，这些涂层缺陷例如可能由于过大面积地涂覆材料而产生。此外采用润滑漆还具有的优点是，可以以相对低的温度涂覆该润滑漆，从而可以避免在由多种材料构成的层的已经涂覆的部分层中的热载荷以及由此在金属层中的相变，从而可以更好地预限定所期望的特性轮廓。此外采用润滑漆还具有的优点是，也可以不对基底进行可能情况下所需要的预处理而直接涂覆该润滑漆并且此外实现与层的相邻的合金区域的足够强的连接。通过在由不同材料构成的各区域之间的边界区域中构造连接此外可以防止材料之一过早地如此程度地磨损，使得该材料在滑动轴承的剩余的使用寿命中即会失去。根据本发明的一种实施变型方案设定，将所述至少一种另外的材料暂时整面地涂覆在基底上并且然后通过对层的机械再加工来使第一材料露出。由此可以更好地补偿涂层缺陷，这些涂层缺陷例如在用于第一材料的第一区域中这些区域没有被百分之百地填充时可能出现，其中，此外实现的优点是，通过避免使用用于沉积另外的材料的遮蔽物可以更简单地设计涂层过程本身。另一方面存在的可能性是，为了在基底上沉积所述至少一种另外的材料，同样采用遮蔽物用来遮挡基底表面的已经用第一材料涂层的区域，就这点而言由此可以改善经济性，可以放弃用来除去过剩材料的事后的机械再加工并且此外还可以节省用来涂层的材料。在本方法的一种优选的实施变型方案中，按照冷气喷射方法或按照高速火焰喷射方法来涂覆其中至少一种材料。两种变型方案的优点是，颗粒以非常高的速度撞击到基底上，通过该方法尽管采用的是粉末形式的材料但仍可以在使颗粒低氧化的同时实现非常厚的层厚。此外与其它的喷射方法相比，喷射层在基底上的粘附由此可以得到明显的改善，而同时不会获得基底的过高的热载荷。此外在冷气喷射方法中还实现的优点是，粉末形式的材料可以实际上不改变地-例外是在粉末颗粒上可能产生边缘层-涂覆在基底上，使得该层实际上完全再现材料粉末的特性。在较小的程度上这也适合高速火焰喷射方法。根据本发明的另外一种实施变型方案设定，作为第一材料喷射这样的材料，该材料的硬度比喷射的所述至少一种另外的材料的硬度大至少20%、特别是至少25%、优选至少30%，以便由此一方面赋予滑动轴承必要的适配能力和对污物颗粒或者对由摩损产生的颗粒的嵌入性，而且另一方面赋予滑动轴承所需要的硬度用来改善耐磨性。在此优选仅在基底表面的至少一个侧棱边的区域中涂覆所述至少一种另外的材料。由此可以更好地避免在硬的轴承材料的情况下由过高的棱边载荷所产生的、在滑动轴承中咬住(Fressen)的危险，其中，另一方面在滑动轴承的滑动面对轴承配合面的适配结束之后，也就是当载荷分布在整个轴承面上时，滑动轴承通过较硬的中间区域还具有足够高的强度。此外还存在的可能性是，所述材料各以一种不同的喷射方法来喷射，由此可以更好地顾及材料特性，从而在进一步的结果中可以改善材料在基底表面的粘附强度。也可能的是，沉积具有比第一材料更大的表面粗糙度和/或更高的孔隙度的至少一种另外的材料。由此可以实现的是，在滑动轴承的磨合阶段通过由至少一种另外的材料构成的区域的表面的所构成的表面形貌改善了滑动轴承的油容纳，由此在磨合阶段中材料的磨损，特别是当该材料由软材料构成时，可以得到明显改善。根据本方法的一种特别的实施变型方案设定，所述第一材料至少部分以标识的形式涂覆。除了前面描述的由功能决定的优点以外，由此还实现了额外效果在该标识牢固地锚固在层中之后，在较长时间地使用滑动轴承之后，该标识也还存在，使得滑动轴承可以清晰地分类，而且例如在维修时也可以较简单地进行补订同类型的轴承。但除此之外，该实施变型方案还具有的优点是，该标识不仅用来对滑动轴承的原则上的识别，而且同样也可以产生改进滑动轴承的摩擦的功能。根据滑动轴承的一种实施变型方案设定，通过冷动力的压缩过程来建立由不同的材料粉末构成的各区域之间的连接，使得通过这种连接过程在制造滑动轴承期间所采用的材料在其特性方面不通过或者基本上不通过热载荷而改变。由于前面已经提及的原因有利的是，润滑漆(Gleitlack)设置在滑动轴承的滑动层的至少一个侧边区域中。此外存在的可能性是，由不同材料构成的所述至少两个区域至少部分地具有不同的层厚。由此可以实现特别是两种材料中较软的材料，当以较厚的层厚涂覆该较软的材料时，在磨合阶段中主要贴靠在轴承配合表面上、也就是例如轴的表面上，使得主要在软的区域上进行适配并且由此可以更好地避免在滑动轴承的层的硬区域的区域中的磨损。在此还存在的可能性是，在磨合阶段中较软的材料通过磨损而被带到较硬的材料的表面区域中，并且在那里接下来同样可以有利于轴承面对轴承配合表面的适配。如提及的那样，优选以较大的层厚涂覆所述至少两种不同材料中具有比其它材料更小的硬度的材料。层厚差优选在最大层厚的10%和30%之间。低于10%不足以能够观察到所描述的期望效果。高于30%会过于延长滑动轴承的磨合阶段、也就是两个轴承面在适配期间的阶段，由此使滑动轴承太晚才达到其完全的功效。通过构造滑动轴承的具有不同材料和不同高度的区域的层、特别是滑动层，特别当滑动轴承的两个棱边区域或者侧边区域-沿周向观察-具有增高的区域时，此外还实现在中间区域中构造一种类型的润滑槽或者润滑间隙，从而可以在磨合阶段中再次减小磨损。此外存在的可能性是，所述至少两个不同的区域具有不同的表面粗糙度，以便由此能够再次更好地控制或者调节保留油的能力，以便由此减小磨损。在此有利的是，具有较小硬度的材料比具有较大硬度的材料有更大的表面粗糙度。
为了更好地理解本发明，借助于下面的附图更详细地阐述本发明。分别在大大简化的示图中示出图1 :滑动轴承半轴瓦形式的滑动轴承的侧视图；图2 :用来制造滑动轴承的装置；图3 :滑动轴承的一种实施变型方案的俯视图；图4 :滑动轴承的另一种实施变型方案的俯视图；图5 :滑动轴承的一种实施变型方案的端面的剖视具体实施例方式首先要确定的是，在不同描述的实施方式中，相同的部件设有相同的附图标记或者相同的构件名称，其中，在整个说明书中所包含的公开内容根据意义可以转移到具有相同的附图标记或者相同的构件名称的相同的部件上。在说明书中所选择的位置说明，例如上、下、侧边等，也是针对直接描述的以及示出的附图而且在位置改变时可以根据意义转移到新的位置上。此外来自所示出的和所描述的不同实施例的单独特征或特征组合也可以表示独立的、根据本发明的解决方案。图1示出滑动轴承半轴瓦形式的滑动轴承I的第一实施变型方案，其具有支撑元件2或者轴瓦以及直接涂覆在该支撑元件或者轴瓦上的滑动层3。已经就此提及的是，本发明不限于滑动轴承半轴瓦形式的滑动轴承1，而更确切地说也包括其它的滑动轴承1，例如挡圈、轴衬(图1中虚线示出)，同样如直接涂层的应用那样，例如连杆轴承的或者连杆孔的直接涂层，特别具有滑动层3。支撑元件2通常由钢构成，但不言而喻地也可以由其它的、在滑动轴承技术中已知的材料构成，例如黄铜、青铜等。通过支撑元件2赋予滑动轴承形状稳定性。在滑动层3和支撑元件2之间可以设置轴承合金层4，如在图1中用虚线示出的那样。轴承合金层3原则上可以由通常的由现有技术已知的、用于这种类型的轴承元件I的轴承合金构成。用于轴承合金层的示例是招基轴承合金，特别是AlSn6CuN1、AlSn20Cu、AlSi4Cd、AlCd3CuN1、AlSillCu、AlSn6Cu、AlSn40、AlSn25CuMn、AlSillCuMgNi; 铜基轴承合金，特别是CuSnlO, CuA110Fe5Ni5、CuZn31Sil、CuPb24Sn2、CuSn8BilO、CuSn5Zn ；锡基轴承合金,特别是SnSb8Cu4、SnSb 12Cu6Pb。也可以采用不同于上述的轴承合金的镍基合金、银基合金、铁基合金或铬基合金。此外可能的是，至少在各个层之间，也就是例如在支撑元件2与轴承合金层4之间和/或在轴承合金层4与滑动层4之间设置有至少一层连结层形式的或扩散阻挡层形式的中间层。连结层或者扩散阻挡层可以由对此通常的材料构成，例如通过铝层、锡层、铜层、镍层、银层或它们的合金、特别是双合金构成。扩散阻挡层通常具有I微米至3微米的小的层厚。连结层可以具有最大O. 3毫米
的层厚。轴承合金层3可以具有的层厚选自具有100微米、优选300微米的下限和3毫米、优选I毫米的上限的范围，支撑元件2可以具有的层厚选自具有I毫米、优选2毫米的下限和20毫米、优选8毫米的上限的范围。根据本发明，滑动轴承I的滑动层3由多种、也就是说至少两种不同的材料构成，这些材料在基底上设置在不连续的区域中，也就是说最简单情况下直接设置在支撑元件2上。如果在滑动层3与滑动轴承I之间应存在中间层，则与此相应地所述基底通过相应的各个层的相叠的设置结构而构成，也就是例如通过支撑元件2连同设置在其上的轴承合金层4的设置结构而构成。就此要指出的是，接下来在本发明方面仅更多地涉及滑动层3。但在本发明的范围内不言而喻可能的是，滑动轴承I的其它层，特别是必要时存在的轴承合金层4，根据本发明也通过不同的、具有不同材料的不连续的区域制成，其中，各个层的组合也是可能的，在该组合中这些层中的每层或这些层中的至少两层各由多种不同的材料构成。对于由至少两种不同的材料制造轴承合金层4的情况，这些材料可以从前面提及的材料中选择，其中，只要滑动轴承I通过本方法的优选的实施变型方案制造、特别是借助于冷气喷射或高速火焰(HVF)喷射来制造，就可以实现这些材料的全部组合。图2示出用第一材料5对支撑元件2进行涂层过程的大大示意的简化图。为此在支撑元件2上放置有遮蔽物6-在图2中出于更好的清晰性的原因而示出遮蔽物6距支撑元件2的表面有一定的距离-而且借助于涂层装置7将材料5沉积在第一区域8上。该第一区域8在该实施变型方案I中从中间区域延伸直至支撑元件2的两个端侧的棱边区域，从而也就是在侧棱边的区域中-沿滑动轴承I的周向观察-存在该第一区域8的两个侧边的缩颈。为此相应地形成有遮蔽物6或者模板，使得这两个缩颈的另外的区域9被覆盖并且由此在该第一涂层步骤中不被材料5涂层。还存在的可能性是，由外部的保持装置以距基底、也就是支撑元件2的表面的小的距离保持遮蔽物6，其中，该距离可以选自具有O. 5毫米的下限和20毫米的上限的范围，特别选自具有I毫米的下限和9毫米的上限的范围。涂层装置7包括喷嘴10，材料5从该喷嘴中喷出。此外，所述涂层装置不言而喻地包括用于材料5的不同的供应装置，但是这些供应装置在图2中没有示出。
一旦所述第一区域8由材料5涂层，就除去遮蔽物6。在接下来的涂层步骤中两个区域9用不同于材料5的另外的材料涂层。在此可以如此进行涂层，使得基底的、也就是支撑元件2的整个表面在内侧面上、也就是说在可朝向要支承的结构元件的表面上，用该另外的材料涂层。换句话说，也就是之前由材料5涂层的区域8同样由所述另外的材料涂层。在本方法的该实施变型方案中，在结束的加工步骤中进行特别是机械的再加工，例如通过精钻，在该精钻中涂覆在区域8上的过剩的材料又被除去，从而两个区域8、9，也就是说材料5以及所述另外的材料，在完工的滑动轴承上可见并且可以被置于贴靠在要支承的构件上。为此在一种方法变型方案中存在的可能性是，区域8用另一个遮蔽物覆盖而且只有区域9用另外的材料又通过涂层装置7涂层。通过该方法产生滑动层3，该滑动层由不同性质的至少两种材料构成-需要时也可以在滑动轴承I上为滑动层3构造多于两个的区域8、9，而且此外可能的是，对多个区域采用不同性质的多于两种的材料，其中，构成滑动层3的材料与基底、在本情况中也就是与支撑元件2直接接触。优选区域8用硬材料涂层，而区域9用与之相比较软的材料涂层。材料5可以例如选自包括CuSn5Zn、CuPb20Sn、AlZn的组。用于区域9的另外的材料可以选自包括AlSn20Cu、AlSn40、AlSn40Cu、AlSnl0Cu的组。优选的材料组合例如是CuSn5Zn/AlSn20Cu或者CuPb20Sn/AlSn40Cu。但要注意的是，原则上可以应用从现有技术中已知的、用于滑动层的合金作为材料5或者另外的材料。在一种优选的实施形式中，或者借助于冷气喷射或者借助于高速火焰喷射进行材料5以及至少一种另外的材料的涂覆，其中，这两种方法的组合也是可能的，例如用于区域8的较硬的材料5借助于高速火焰喷射来涂覆，而用于区域9的较软的材料借助于冷气喷射来涂覆。原则上在滑动轴承制造领域中冷气喷射方法是已经公知的。例如来自本申请人的TO2005/033353A2描述了一种用于在采用冷气喷射的情况下制造复合材料的方法。由DE102004043914A1也已经公知了借助于冷气喷射来对滑动轴承进行涂层。在冷气喷射中，已知的材料、特别是粉末形式的材料被加速到相对高的速度，并且接下来以高速撞击到基底的表面上，其中，在该撞击中各个颗粒互相固定连接，从而产生紧密的层。与此相似，在高速火焰喷射(HV0F喷射)中同样使粉末形式的材料以高速向基底表面加速，由此同样通过撞击到基底表面上而又产生紧密的层。但在高速火焰喷射中通常采用比相同情况下冷气喷射中更高的温度。但两种方法提供的有利之处在于，由于颗粒在射束中的短暂的停留时间而产生低氧的(oxidarme )层，使得产生的层基本上具有这样的成分，这些成分具有粉末形式的组成部分。由于较低的温度，对于用来为区域9涂层的另外的材料优选采用冷气喷射，这是因为这些材料优选包含低熔点的元素，例如锡或秘。粉末形式的材料以高速涂覆到基底表面上，通过该高速进行冷动力的压缩过程，从而在区域8和9之间的边界区域中，在那里两种不同的材料互相贴紧，虽然这两种材料具有不同的成分，也可以通过冷动力的压缩生成这两种材料的连接，使得由不同材料构成的滑动层3在层中即使材料不同也具有高的连结强度。此外通过高撞击速度实现与基底表面的连接，也就是说在基底表面上的附着相对紧，从而实现层结构的、也就是说复合材料的坚固的粘结。但如果滑动层3在基底上的、也就是说在支撑元件2上的连结强度不足够时，这样产生的可能性是在涂层之前例如通过机械的和/或化学的方法，如这些方法从现有技术中已知的那样，使基底的表面、即例如支撑元件2的表面粗糙化。图2示出已经预成形的半轴瓦形式的半成品被涂层。但在本发明的范围内还存在的可能性是，涂层在平坦的表面上进行，而且接下来在完成整个涂层过程之后才实施对滑动轴承半轴瓦的机械变形。在此的优点在于材料5和至少一种另外的材料冷动力地与基底的表面相连接，这是因为由此在变形过程期间在以粉末形式涂覆的材料中实际上不引起或者只引起微小的变化，从而在变形过程之后必要时不需要进行热后处理。在冷气喷射中颗粒的速度取决于喷溅的材料。因此，例如对于软材料如锡来说，速度可能需要在150米/秒和350米/秒之间，与之相对地，对于铜来说速度为400米/秒至1100米/秒。硬材料可以要求更高的速度。可以采用惰性气体如氩或优选氮作为载体气体。粉末量(Pulvermenge)可以与粉末大小和所期望的层特性、如硬度和孔隙度相关地选择，该粉末量典型地在5克/分钟和50克/分钟之间。对于多细孔的层选择较高的值，而较紧密的层需要较小的粉末量。对于HVOF喷射来说这些参数是类似的，但此外还有气体类型。与所期望的燃烧温度相关地可以采用例如乙炔(直到>3000°C)或氢气(直到2800°C)或相应的混合气体，例如合成气体。颗粒的速度如上所述又取决于材料。额外还要考虑粉末在射束中的停留时间(也就是说喷嘴距待涂层表面的距离)，这是因为应该可控地氧化颗粒的表面。除了滑动层3仅由金属材料构造的实施变型方案，根据一种实施变型方案存在的可能性是，特别是用较软的材料涂层的、由润滑漆构成的那些区域9在使用或不使用遮蔽物9的情况下通过将该润滑漆喷溅到区域9中来制造。原则上可应用在滑动轴承技术领域中所有已知的润滑漆。作为润滑漆可以采用例如聚四氟乙烯，含氟的树脂，例如全氟烷氧基-共聚物、全氟烷氧基-聚四氟乙烯-共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚三氟氯乙烯、氟化的乙烯-丙烯共聚物，聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、交替共聚物，统计共聚物，例如全氟乙烯丙烯共聚物、聚酯酰亚胺、双马来酰亚胺,聚酰亚胺树脂,例如Carboranmide、芳香族的聚酰亚胺树脂、无氢聚酰亚胺树脂、聚三唑均苯四酸酰亚胺(Pyromel Iithimide )、聚酰胺酰亚胺、特别是芳香族的聚酰胺酰亚胺，聚芳基醚酰亚胺、必要时通过异氰酸酯来改性，聚醚酰亚胺，必要时通过异氰酸酯来改性，环氧树脂，环氧树脂酯，酚醛树脂，聚酰胺6，聚酰胺66，聚甲醛，硅树脂，聚芳基醚，聚芳酮，聚芳醚酮，聚芳醚-醚酮，聚醚醚酮，聚醚酮，聚偏二氟乙烯,聚乙烯硫化物,丙炔硫化物，聚三唑均苯四酸酰亚胺(Pyrome 11 i thimi de ),聚酯酰亚胺，聚芳硫化物，聚乙烯基硫化物，聚苯硫醚(Polypheny lensulf ide)、聚砜、聚醚砜、聚芳砜、聚芳氧化物(Polyaryloxide)、聚芳硫化物(Polyarylsulfide)以及由它们构成的共聚物。优选润滑漆在干燥状态中包括40重量％到45重量％的MoS2, 20重量％到25重量％的石墨和30重量％到40重量％的聚酰胺酰亚胺，其中，必要时还可以在润滑漆中以总和为最大20重量％的份额包含硬颗粒，例如氧化物、氮化物或碳化物，这些硬颗粒代替固体润滑剂的份额。这种润滑漆具有的优点在于，较软的层区域9特别在滑动轴承I的磨合阶段中在对要支承的配合件进行适配期间也起作用而且在此自然产生一定的磨损，使得该润滑漆可以以相对小的颗粒的形式磨损，从而这些颗粒接下来既不损伤滑动轴承的表面、也就是滑动层3，也不在油循环中起干扰作用。优选为了制造滑动层3采用用于区域8的材料，该材料具有的硬度比另外的材料的硬度大至少20%。例如材料5可以在10克力(Pond)的测试力的情况下具有的维氏硬度选自具有30HV的下限和40HV的上限的范围，而另外的材料具有的硬度选自具有50HV的下限和70HV的上限的范围。原则上在所有方法中也存在如下可能性，S卩，如果如前面所述那样也在没有遮蔽物6的情况下整面地涂覆较软的另外的材料，该较软的材料不被或不完全被除去并且由此用作所谓的磨合层。此外还存在的可能性是，特别是与第一材料5相比，更软的另外的材料在区域9中以更高的表面粗糙度沉积。这例如可以通过如下方式实现，即，以较小的速度将颗粒向待涂层的基底喷射。在此，在两个区域8、9之间的表面粗糙度可以有至少10%的区别，也就是区域9具有高至少10%的表面粗糙度。区域9的最大表面粗糙度轮廓高度Rz根据DIN ENIS04287可以选自具有RzlO的下限和Rz50的上限的范围。优选最大表面粗糙度轮廓高度Rz 根据 DIN EN IS04287 最大为 Rz35。此外存在的可能性是，所述另外的材料以与第一材料5相比更高的孔隙度沉积，例如通过提高每单位时间的粉末流量或者通过降低喷射速度来实现。在此，所述另外的材料的孔隙度可以比第一材料5的孔隙度大至少10%，特别是至少20%。提及到原则上也可能的是，关于表面粗糙度和孔隙度的关系也可以与优选的实施变型方案中的情况相反。
图3示出滑动轴承I的一种实施变型方案的滑动层3的俯视图。在此，区域9在侧棱边区域中-沿滑动轴承I的周向观察-连续地设有较软的另外的材料，其中，两个材料之间的边界面、也就是说材料5和另外的材料之间的边界面直线延伸。通过本发明的这种实施变型方案提供一种滑动轴承I，在该滑动轴承中，通过高的棱边载荷来减小或者避免区域8中的硬材料5的咬住倾向，并且此外实现区域9中相对于材料5较软的材料在棱边区域中在磨合阶段期间的适配结束后仍具有足够的强度，使得待承载的载荷分布在滑动轴承I的整个摩擦面上。就此提及的是，在本发明的范围内也可能以其它的方式设计区域8，9的几何形式。此外原则上可能的是，与所描述的优选的实施变型方案不同地设计硬度，S卩，例如在两个区域9中或者在至少一个另外的区域9中涂覆较硬的材料5而在区域8中涂覆较软的材料。此外存在的可能性是，借助于喷溅方法在滑动层3中、特别是在设有较软的材料的区域9中制造硬度梯度，其中，优选如此设计梯度，使得所述区域9在表面的区域中、也就是说在摩擦面的区域中实施为软的而且硬度向着基底的方向、也就是例如向着支撑元件2的方向增加，从而在磨合阶段之后，所述较软的区域9同样可以具有较高的强度并由此可以更好地有助于承载载荷。所述硬度梯度可以例如通过不同的颗粒速度和/或合金成分实现。图4以滑动层3的俯视图形式示出滑动轴承I的一种实施变型方案，其中在滑动层3的区域8中，在所示出的实施变型方案中是在滑动轴承I的至少一个端侧的区域中，同样涂覆有另外的材料而且是以标识的形式，该标识在图4中例如以制造公司的厂标的形式画出。但标识11不必强制地以字母的形式涂覆，例如也可以涂覆不同的条形码等或数字代码。该标识11的涂覆又借助于遮蔽物来完成，其中，在该区域中标识11的另外的材料也与底基、也就是与例如支撑元件2直接接触。除了纯粹的标识功能外，所述标识11在此也满足摩擦学的功能，这由用于标识11的材料所决定。在此有利的是，所述标识11如图4所示安置在滑动轴承I的至少一个端部棱边区域中，因为在这些区域中灰尘的引入在滑动轴承I运行期间被提高并且所述标识11由此有利于异物颗粒或者磨损颗粒的嵌入。为了完整性提到，在根据图4的实施变型方案中也存在类似于实施形式2的额外的区域9，这些额外的区域以另一种材料涂层，例如以用于标识11的材料涂层。为了进一步提高标识11的标识力度而存在的可能性是，该标识由具有不同于摩擦面的材料、也就是不同于区域8的材料5的颜色的材料制成。图5示出沿滑动轴承I的端部棱边的方向观察的滑动轴承I的横剖视图。再次示出所述基底，也就是说支撑元件2，在该支撑元件上直接沉积滑动层3，在区域8中沉积第一材料5而在两个侧边区域9中沉积另外的材料。在这种实施变型方案中，以比用于区域8的材料5的层厚更厚的层厚沉积用于区域9的另外的材料。特别是以较高的层厚沉积那种具有较小硬度的材料。层厚差在此可以是最大层厚的、也就是在区域9的另外的材料的区域中的层厚的10%和30%之间。在下表中给出了一些选择的用于滑动层3的区域8和区域9的材料组合的示例以及它们优选的应用领域。但这些示例在本申请的保护范围方面、在为滑动层3设置区域8、9时不应具有限制性，这些区域互相比较具有不同的硬度，其中，所述区域比区域9更硬。在本发明的范围中也可以有其它的硬/软组合。
权利要求
1.用来制造多层滑动轴承(I)的方法，根据所述方法，在基底的基底表面上通过喷射方法沉积至少一个层、特别是滑动层(3)，其特征在于，所述层由至少两种互不相同的材料制成，其中，在第一步骤中第一材料(5)只在至少一个限定的区域(8)中喷射到所述基底上，其中，基底表面的不应用该材料(5)涂层的区域通过遮蔽物(6)保护来防止所述材料(5)的沉积，而且在至少一个第二步骤中，所述另外的区域(9)用另外的材料中的至少一种材料通过喷射来涂层。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一种另外的材料暂时整面地涂覆在所述基底上，而所述第一材料(5)之后通过对所述层进行机械的再加工而露出。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，为了在所述基底上沉积所述至少一种另外的材料，同样采用遮蔽物(6)来遮挡所述基底表面的已经用所述第一材料(5)涂层的区域(8)。
4.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，至少一种所述材料按照冷气喷射方法或按照高速火焰喷射方法来涂覆。
5.根据权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，作为第一材料(5)喷射这样的材料，该材料的硬度比所喷射的所述至少一种另外的材料的硬度大至少20%。
6.根据权利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，所述至少一种另外的材料仅涂覆在所述基底表面的至少一个侧棱边的区域中。
7.根据权利要求1至6之一所述的方法，其特征在于，所述材料各以一种不同的喷射方法来喷射。
8.根据权利要求1至7之一所述的方法，其特征在于，与所述第一材料(5)相比，所述至少一种另外的材料以较大的表面粗糙度和/或较高的孔隙度来沉积。
9.根据权利要求1至8之一所述的方法，其特征在于，所述第一材料或第二材料(5)至少部分地以标识的形式涂覆。
10.滑动轴承(1)，它包括支撑层(2)和滑动层(3)，其中，所述滑动层(3)在一个平面内划分成至少两个区域(8、9)，这些区域由第一材料(5)和不同于该第一材料的第二材料构成，其特征在于，所述两个区域由材料粉末构成，这些材料粉末借助于喷射方法来涂覆，其中，在所述材料之间的边界区域中形成连接。
11.根据权利要求10所述的滑动轴承(I)，其特征在于，所述连接通过冷动力的压缩过程建立。
12.滑动轴承(1)，它包括支撑层(2)和滑动层(3)，其中，所述滑动层(3)在一个平面内划分成至少两个区域(8、9)，这些区域由第一材料(5)和不同于该第一材料的第二材料构成，其特征在于，在第一区域(8)中涂覆金属的滑动轴承材料而在第二区域(9)中涂覆润滑漆。
13.根据权利要求12所述的滑动轴承(I)，其特征在于，所述润滑漆设置在所述滑动层(3)的至少一个侧边区域中。
14.根据权利要求10至13之一所述的滑动轴承(I)，其特征在于，所述至少两个区域(8,9)至少部分地具有不同的层厚。
15.根据权利要求14所述的滑动轴承(1)，其特征在于，至少两种不同的所述材料中的具有较小硬度的另外的材料与所述第一材料(5)相比具有较大的层厚。
16.根据权利要求14或15所述的滑动轴承(I)，其特征在于，层厚差在最大层厚的10%和30%之间。
17.根据权利要求10至16之一所述的滑动轴承(I)，其特征在于，所述至少两个不同的区域(8、9)具有不同的表面粗糙度。
18.根据权利要求17所述的滑动轴承(I)，其特征在于，具有较小硬度的材料具有较大的表面粗糙度。
全文摘要
本发明涉及一种用来制造多层滑动轴承(1)的方法，根据所述方法，在基底的基底表面上通过喷射方法沉积至少一个层、特别是滑动层(3)。所述层由至少两种互不相同的材料制成，其中，在第一步骤中第一材料(5)只在至少一个限定的区域(8)中喷射到所述基底上，其中，基底表面的不应用该材料(5)涂层的区域通过遮蔽物(6)保护来防止所述材料(5)的沉积，而且在至少一个第二步骤中，另外的区域(9)用另外的材料中的至少一种材料采用通过喷射来涂层。
文档编号F16C33/14GK103038525SQ201180037383
公开日2013年4月10日 申请日期2011年8月1日 优先权日2010年7月30日
发明者G·莱奥纳尔代利 申请人:米巴滑动轴承有限公司