专利名称：滑动轴承的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用来制造多层滑动轴承的方法，根据该方法在基体的基体表面上通过喷射法来沉积至少一个层、特别是滑动层，本发明以及涉及一种滑动轴承，其包括支撑层和滑动层，其中，该滑动层在一个平面中分成至少两个区域。
背景技术：
滑动轴承的常规的摩擦层或者由软材料，如铅、锡、铋构成，或者由硬材料，例如镍、银或铜合金构成。软的摩擦层的特征在于其相对污物和杂质颗粒的高嵌入性，但是磨损快或在负荷很高时折断。硬的摩擦层具有高的耐磨性并且能够承受高负荷，但是对污物颗粒反应剧烈。为了解决这种冲突，在来自同一申请人的W02009/059344A2中推荐一种滑动轴承，在该滑动轴承中，摩擦层至少由第一部分摩擦层和相对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。EP O 677 149 BI描述了一种具有对置的端部棱边的复合滑动轴承，其具有载体层、由具有确定硬度的材料制成的中间层、和由所具有的硬度小于中间层材料的硬度的材料制成的滑动层，其中，该滑动层设置在中间层的至少一个主要部分上并且具有内侧面。所述中间层具有径向内表面，该内表面由一对偏心于轴承的表面限定，其中，每对表面的各表面延分割线分割，该分割线由轴承的周边延伸的至少一部分周边延伸遮盖并且关于轴承的对置的端部棱边倾斜，其中，所述表面从相应的分割线出发下降，以便减小中间层到分割线的厚度，而且滑动层的径向内表面具有曲率半径，该曲率半径最大等于轴承的轴线与每条分割线的每个点之间的距离。由此制成一种滑动轴承，其在使用寿命的所有阶段都具有较高的负荷能力和较高的耐磨性，其中，该滑动轴承保持适当的嵌入性，并且同时减小轴损耗。DE 38 16 404 Al公开了一种三元滑动轴承，其中，由较硬的轴承合金制成的中间层只设置在轴承的轴向边缘区域中。在高负荷的轴承中心，滑动层直接由钢支撑瓦支撑。由此避免在轴承中心内产生裂口。另外，在现有技术中、例如在DE 10 2004 030 017 Al中还描述了所谓的深沟轴
承，其中，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，该滑动轴承在具有对杂质的好的嵌入性的同时还具有滑动层的好的耐磨性，以及提供一种用于制造该滑动轴承的方法。所述目的一方面通过开头所述的方法得以实现，在该方法中，所述层由AlSn40Cu和巴氏合金制成，其中，在第一步中将AlSn40Cu只涂覆在基体上的至少一个限定的区域中，其中，基体表面不应涂AlSn40Cu的另外的区域用遮蔽物保护防止沉积，并且在至少一个第二步中一个或多个所说另外的区域用巴氏合金通过喷射涂层，或在第一步中整面地涂覆AlSn40Cu并且在接着的步骤中在一个或多个所述另外的区域中至少部分将其除去，并且在接着的步骤中通过喷射来用巴氏合金为一个或多个所述另外的区域涂层；所述目的以及通过一种滑动轴承得以实现，在该滑动轴承中，至少一个第一区域AlSn40Cu构成而至少一个第二区域由巴氏合金构成。在此有利的是:通过使用遮蔽物或者模板-以便由此遮盖基体的、例如滑动轴承半轴瓦的不需用AlSn40Cu涂层的区域-现在提供了一种可能性:构造滑动层的两种材料或者全部材料与该滑动层的底材直接接触，由此不再需要考虑用于滑动层的材料彼此之间的粘附强度，这是因为该粘附强度通过基体或者滑动轴承的处于该基体之下的层得以实现。由此可以使用至今不能应用的用于滑动轴承层的、特别是用于滑动层的材料的组合，从而能够制成更好地实现上述目的的滑动轴承，该目的即是一方面更好地实现嵌入性和适应性，而另一方面更好地实现承载能力或者耐磨性。此外，通过喷射法改善了用于制造所述滑动轴承的经济性，特别是在制造滑动轴承的各个层时由此更经济地设计对不同材料的应用。通过采用粉末形式的材料用来获得由不同材料制成的滑动层的区域-所述粉末形式的材料通过喷射法涂覆-一方面实现的优势是:基于粉末的粒子形式能够更有目的地完成基体的涂层，即避免材料“跑”到相邻的层区域中，其中另一方面实现的优势是:通过喷射法自身在材料之间的边界区域中形成材料间的物理连接或者机械连接，由此能够改善滑动层的黏合。通过构造由不同的材料制成的区域之间的边界区域内的连接此外可以阻止材料过早如此程度地磨损，即，材料在滑动轴承随后的使用周期中流失。AlSn40Cu与巴氏合金的组合所具有的优势在于:可以通过AlSn40Cu提供机械上具有高负荷能力的区域，并且另一方面通过巴氏合金提供较软的区域。在此，当材料不能承受滑动轴承的高负荷时，AlSn40Cu “支持”巴氏合金。由此可以提供一种滑动轴承，特别是在初运转阶段，在该初运转阶段润滑不良或还没有用润滑剂来润滑轴承，所述滑动轴承具有高负荷能力并且尽管如此由于巴氏合金却具有有润滑性的或者润滑的轴承表面。由此特别地可以提供用于特大柴油发动机、特别是二冲程发动机的滑动轴承，特别是直径大于500毫米的主轴承或用于二冲程发动机的十字头轴承。根据本发明的一种实施变型方案设定:首先将巴氏合金整面地涂覆在基体上，并且随后通过对层的机械再加工来暴露AlSn40Cu。由此例如在AlSn40Cu没有百分之百地填充第一区域时可能出现的涂层缺陷能够得到更好的补偿，其中所实现的优势比外还在于:通过避免用于沉积巴氏合金的遮蔽物能够更简单地设计涂层过程。另一方面同样可以将用来屏蔽基体表面的已经用AlSn40Cu涂层的区域的遮蔽物用于在基体上沉积巴氏合金，就这点而言由此可以改善经济性并且可以放弃用来除去多余材料的之后的机械再加工，并且此外可以节省用于涂层的材料。在本方法的优选实施变型方案中，按照冷气喷射法或用等离子体喷射法或金属喷射法、特别是高速金属喷射法或金属线材喷射法或类似的喷射法来涂覆其中至少一种材料。优势在于:颗粒以很高的速度碰撞到基体上，由此尽管使用粉末形式的材料也能在颗粒低氧化的同时获得很高的层厚。此外，与其它喷射法相比，喷射层在基体上的粘附由此可以得到明显改善，而且在此不获得基体自身过高的热载荷。用冷气喷射法时此外实现的优势在于:粉末形式的材料实际上可以不改变地一粉末颗粒上可能产生的边缘层除外一涂覆到基体上，从而在实际中所述层完全表现出粉末材料的特性。较小范围内也适用于高速金属喷射法。可以设定4151140(:11所具有的硬度比巴氏合金的硬度大至少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对污物颗粒或者由于磨损而产生的颗粒的必要的适应性和嵌入性，并且另一方面赋予该滑动轴承所需要的硬度用来改善耐磨性。巴氏合金优选仅涂覆在基体表面的至少一个侧棱边的区域中。由此能够更好地避免由在使用硬的轴承材料时过高的棱边负荷所导致的在滑动轴承中侵蚀(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心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AlSn40Cu更大的表面粗糙度和/或更高的孔隙度的巴氏合金。由此可以实现的是，在滑动轴承的磨合阶段通过由巴氏合金构成的区域的表面形貌改善了滑动轴承的油容纳，由此在磨合阶段中该滑动轴承的磨损可以得到明显改善。根据滑动轴承的一种实施变型方案，巴氏合金选自一个组，该组包括含铅的巴氏合金，如 LgPbSn9Cd( = PbSbl4Sn9Cul)、SAE14( = PbSbl5SnlOCul)、LgPbSb 16(=PbSbl6)，以及不含铅的巴氏合金如 LgSn85CuNi ( = SnSbl2.5Cu3.5Nil.2Cdl)、LgSn82 (=SnSbl2Cu5.5Cdl)、LgSn89 ( = SnSb7.5Cu3.5)、SAE12(=含 0.1% 的 As 的 SnSb7.5Cu3.5)、HM07 ( = SnSb7.5Cu3.5Cdl)、WM80 ( = SnSbl2Cu6Pb2)、WMlO ( = PbSbl5.5SnlOCul)。优选采用能够以线材形式获得的材料，例如SAE12( = SnSb7.5Cu3.5)。使用这些材料能够提供具备很好的承载能力的滑动层，同时其硬度不是太低，例如SAE12。为了改善AlSn40Cu的特性可以设定:AlSn40Cu还具有另外的合金元素，这些合金元素选自包括锰、镁、镍、硅的组。通过硅实现晶粒细化并且提高合金的硬度。通过锰同样促使晶粒细化，但在凝固过程锰在硅之前就已经析出。由此在早期的凝固状态中就已经构成晶核。通过镁和镍可以改善耐久性。在此优选地，另外的合金元素的总份额的重量百分比最大为3%、特别地在0.3%和2%之间。小于0.3%的份额不能承担在所期望的范围内的所期望的效果，这些元素的份额过高则可能导致不期望地构成易碎阶段。此外还可以在滑动层上涂覆润滑漆层。由此可以改善滑动轴承的磨合性能，即，滑动轴承表面基本上完成与支承的轴的表面的适配的那个阶段。在此，通过AlSn40Cu而具备的硬的底材的优势在于:在那里由此可以在高载荷的情况下也改善润滑漆层的耐磨性。在滑动轴承的由不同的材料粉末构成的区域之间的连接可以通过冷动力压实工艺形成，从而通过这个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或者基本上不因热载荷而发生改变。
为了更好地理解本发明，借助下面附图来进一步阐述本发明。分别在示意性简化的示图中:图1示出滑动轴承半轴瓦形式的滑动轴承的侧视图2示出用来制造滑动轴承的装置；图3示出滑动轴承的一种实施变型方案的俯视图；图4示出滑动轴承的另一种实施变型方案的俯视图；图5示出滑动轴承的一种实施变型方案的端面的剖视图。
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。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4原则上可以由通常的由现有技术已知的、用于这种类型的滑动轴承I的轴承合金构成。用于轴承合金层3的示例是:招基轴承合金，特别是:AlSn6CuN1、AlSn20Cu、AlSi4Cd、AlCd3CuN1、AlSillCu、AlSn6Cu、AlSn25CuMn、AlSillCuMgNi ；铜基轴承合金，特别是:CuSn 10, CuA110Fe5Ni5、CuZn31Sil、CuPb24Sn2、CuSn8BilO、CuSn5Zn ；锡基轴承合金，特别是:SnSb8Cu4、SnSb 12Cu6Pb。也可以米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、特别是取合金构成。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0.3毫米
的层厚。轴承合金层4可以具有的层厚选自具有100微米、优选300微米的下限和6毫米、优选3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40毫米、优选20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的另外各层之间应存在中间层，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，相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金属(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的、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0.5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7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需支承的构件上。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。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。还存在的可能性是:在第一方法步骤中将第一材料5整面地涂覆到基体上。这种情况下，在另一个方法步骤中，至少一个另外的区域9通过例如在滑动轴承I的纵向侧棱边的区域中进行侧边车削或通过在单侧或双侧进行斜钻来在该纵向侧棱边的区域中制造用于区域9的圆形的或者倒圆的空隙。通常可以通过机械加工如钻或磨削来再次除去区域9中的第一材料。可以将AlSn40Cu用作材料5。必要时，该铝基合金可以设有另外的合金元素。这些合金元素可以选自包括锰、镁、镍、硅的组。当合金元素的总份额的重量百分比限制在最大3 %时，在此是有利的。该总份额的重量百分比特别可以在0.3 %和2 %之间。在此可能的是:包含的锰的份额的重量百分比在0.05%和1.5%之间。包含的镁的份额的重量百分比可以在0.1%和1.5%之间。包含的镍的份额的重量百分比可以在0.1%和1.5%之间。包含的硅的份额的重量百分比可以在0.2%和2%之间。用于区域9的另外的材料为巴氏合金。该巴氏合金可以选自一个组，该组包括含铅的巴氏合金如LgPbSn9Cd、SAE14、LgPbSb 16,以及不含铅的巴氏合金如LgSn85CuN1、LgSn82、LgSn89、SAE12、HM07、WM80、WMlO (材料成分见上方)。优选采用能够以线材形式获得的材料，如 SAE12 ( = SnSb7.5Cu3.5)。优选的材料组合为例如AlSn40Cu/SAE12 或 AlSn25CuMn/LgSn82。在一种优选的实施形式中，用冷气喷射法或用等离子体喷射法或用金属喷射法、特别是用高速金属喷射法或金属线材喷射法进行材料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AlSn40Cu借助于高速金属喷射来涂覆，而用于区域9的巴氏合金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WO 2005/033353 A2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DE10 2004 043 914 Al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，并且接下来以高速碰撞到基底的表面上，其中，在该碰撞中各个颗粒互相固定连接，从而产生紧密的层。与此相似，在高速金属喷射(HV0F喷射)中同样使粉末形式的材料以高速向基底表面加速，由此同样通过碰撞到基底表面上而又产生紧密的层。但在高速金属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。等离子体喷射同样是已知的，并且因此参阅与其相关的文献。由于较低的温度，对于用来为区域9涂层的巴氏合金优选采用冷气喷射，这是因为这些材料优选包含低熔点的元素，例如锡或铋。同样优选地应用线材喷射法。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。此外通过高碰撞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:AlSn40Cu和巴氏合金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氨作为载体气体。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喷射或HVAF喷射(HV0F使用氧气，HVAF使用空气并且由此按趋势更冷)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。可以用通常的方法如涂抹、浸溃或喷射来将润滑漆层沉积在滑动层3上。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Carboranmi de、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(Pyromellithimide)、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(Pyromellithimide),聚酯酰亚胺，聚芳硫化物，聚乙烯基硫化物，聚苯硫醚(Polyphenylensulfide)、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重量百分比要40%到45%的MoS2，重量百分比在20%到25%的石墨和重量百分比在30%到40%的聚酰胺酰亚胺，或填充有聚四氟乙烯(PTFE)的清漆用于大大降低的摩擦系数，其中，必要时还可以在润滑漆中以总和为重量百分比最大20%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，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用于区域9的另外的材料的硬度大至少20%。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巴氏合金，该较软的巴氏合金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AlSn40Cu相比，巴氏合金在区域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 EN IS04287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，所述巴氏合金以与AlSn40Cu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，所述巴氏合金的孔隙度可以比AlSn40Cu的孔隙度大至少10%，特别是至少20%。此处提及到，如果在说明书中将AlSn40Cu称作材料，则相应的实施形式也适用于具有其中至少一种另外的合金元素的AlSn40Cu。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-连续地设有巴氏合金，其中，两种材料之间的边界面、也就是说AlSn40Cu和巴氏合金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1，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中的硬的AlSn40Cu的侵蚀倾向，并且此外实现区域9中相对于AlSn40Cu较软的巴氏合金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。此外存在的可能性是，借助于喷射方法在滑动层3中、特别是在设有巴氏合金的区域9中制造硬度梯度，其中，优选如此没计梯度，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，其中具有巴氏合金的两个区域9同样构造在滑动轴承I的纵向侧棱边的区域中，但不具有直线的延伸，而是具有弧形的延伸，该弧形的延伸至少在接近轴承中心线的区域中具有最大的宽度——沿轴向观察。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AlSn40Cu而在两个侧边区域9中沉积巴氏合金。在这种实施变型方案中，以比用于区域8的AlSn40Cu的层厚更厚的层厚沉积用于区域9的巴氏合金。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的巴氏合金的区域中的层厚的10%和30%之间。为了条理性最后要指出的是，为了更好地理解滑动轴承I的构造，该滑动轴承或者其组成部分部分不按比例地和/或放大地和/或缩小地示出。附图标记列表1.滑动轴承2.支撑元件3.滑动层4.轴承合金层5.材料6.遮蔽物7.涂层装置8.区域9.区域10.喷嘴
权利要求
1.用来制造多层滑动轴承(I)的方法，根据该方法，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AlSn40Cu和巴氏合金制成， 其中，在第一步中AlSn40Cu只涂覆在所述基底上的至少一个限定的区域(8)中，其中，基底表面的不需用AlSn40Cu涂层的另外的区域(9)通过遮蔽物(6)保护来防止沉积，而且在至少一个第二步中，一个或多个所述另外的区域(9)用巴氏合金通过喷射来涂层； 或在第一步中将AlSn40Cu整面地涂覆，并且在接着的步骤中在一个或多个所述另外的区域(9)中将其至少部分除去，并在接下来的步骤中用巴氏合金通过喷射为一个或多个所述另外的区域(9)涂层。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，首先将所述巴氏合金整面地涂覆在所述基体上,并且随后通过对层的机械再加工露出所述AlSn40Cu。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，为了在所述基体上沉积所述巴氏合金，同样采用遮蔽物(6)用来遮蔽所述基体表面的已经用所述AlSn40Cu涂层的区域(8)。
4.如权利要求1到3之任一项所述的方法，其特征在于，所述AlSn40Cu和/或所述巴氏合金用冷气喷射法或用等离子体喷射法或用金属喷射法、特别是高速金属喷射法或金属线材喷射法来涂覆。
5.如权利要求1到4之任一项所述的方法，其特征在于，所述巴氏合金仅涂覆在所述基体表面的至少一个侧棱边的区域中。
6.滑动轴承(I)，包括支撑层(2)和滑动层(3)，其中，所述滑动层(3)在一个平面中分成至少一个第一区域(8)和至少一个第二区域(9)，其特征在于，所述至少一个第一区域(8)由AlSn40Cu构成而所述至少一个第二区域(9)由巴氏合金构成。
7.如权利要求6所述的滑动轴承，其特征在于，所述巴氏合金选自包括PbSn9Cd、SAE14、LgPbSbl6、LgSn85CuN1、LgSn82、LgSn89、SnSb7.5Cu3.5、HM07、WM80、WMlO 的组。
8.如权利要求6或7所述的滑动轴承，其特征在于，所述AlSn40Cu还具有另外的合金元素，这些合金元素选自包括锰、镁、镍、硅的组。
9.如权利要求8所述的滑动轴承，其特征在于，所述另外的合金元素的总份额的重量百分比最大为3%，特别是在0.3%和2%之间。
10.如权利要求6到9之任一项所述的滑动轴承，其特征在于，在所述滑动层(3)上涂覆有润滑漆层。
全文摘要
本发明涉及一种滑动轴承(1)，其包括支撑层(2)和滑动层(3)，其中，滑动层(3)在一个平面中分成至少一个第一区域(8)和至少一个第二区域(9)，并且其中，所述至少一个第一区域(8)由AlSn40Cu构成而所述至少一个第二区域(9)由巴氏合金构成。
文档编号F16C33/24GK103206457SQ20131011120
公开日2013年7月17日 申请日期2013年1月16日 优先权日2012年1月16日
发明者G·莱恩纳德里 申请人:米巴滑动轴承有限公司