多層滑動部件和多層滑動部件的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及滑動部件諸如滑動軸承，并且特別是多層滑動部件，其中滑動層形成在基底材料(backing material)上，以及本發明涉及多層滑動部件的制造方法。
【背景技術】
[0002]專利文獻I公開了高荷重條件下使用的且能夠實現長時間不潤滑的低摩擦性能的多層滑動軸承。該多層滑動軸承是根據以下工序制造的。
[0003]在金屬板基底材料上形成多孔結構的金屬粉末燒結層，并將酚醛樹脂粘合劑以規定厚度涂布在金屬粉末燒結層上。此外，在其上放置用于形成滑動層的交織布(un1ncloth)，并不加壓地進行加熱和固化，使得金屬粉末燒結層和交織布相粘合。在此，交織布是使用PTFE(聚四氟乙烯)纖維和PA(聚酰胺)纖維通過特殊編織諸如斜紋編織(twillweave)或緞紋編織(sateen weave)生產的，使得PTFE纖維沿滑動方向定位且部分PA纖維暴露和分散在滑動表面中，所述PTFE纖維是潤滑樹脂纖維，所述PA纖維是與酚醛樹脂具有高相容性的樹脂纖維，且在強度特性方面是優越的。
[0004]引用列表
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:未經審查的日本專利申請公開號2000-154824
[0007]發明概述
[0008]技術問題
[0009]然而，專利文獻I中所描述的多層滑動軸承使用PA纖維，它在纖維材料中是相對昂貴的，盡管它與酚醛樹脂具有高相容性。進一步地，需要通過特殊編織諸如PTFE纖維和PA纖維的斜紋編織或緞紋編織來生產交織布，使得PTFE纖維沿滑動方向定位以及部分PA纖維暴露成分散在滑動表面中。因此，交織布的材料成本和生產成本高。
[0010]進一步地，需要將酚醛樹脂粘合劑浸漬到置于金屬粉末燒結層上的交織布中。為此，需要以酚醛樹脂能夠保持規定厚度規定時間段的狀態將酚醛樹脂涂布在金屬粉末燒結層上。因此，需要使用高粘度酚醛樹脂作為浸漬交織布的酚醛樹脂。因此，不可能將酚醛樹脂平滑地涂布到金屬粉末燒結層上。進一步地，高粘度酚醛樹脂傾向于保持氣泡等，并且這會影響多層滑動軸承的質量。
[0011]進一步地，專利文獻I中所描述的多層滑動軸承能夠實現不潤滑而在高荷重下長期使用的低摩擦。然而，由于滑動層是由樹脂材料形成的，在高荷重下的長期使用會導致蠕變變形。因此，在高荷重下使用的過程中可能發生滑動層尺寸的大的變化，使得滑動表面和軸的外周面之間的間隙變得比適合的間隙更大，并且滑動性能可能顯著降低。
[0012]本發明是考慮上述情況而完成的。本發明的目的是提供多層滑動部件，它可以在低成本下有效地制造成具有穩定的質量，且在高荷重下使用的尺寸變化小，并提供用于制造多層滑動部件的方法。
[0013]技術問題的解決手段
[0014]為解決上述問題，在本發明的多層滑動部件中，滑動部件是通過使用浸漬了酚醛樹脂的編織布而在基底材料表面上形成的，所述滑動部件預先通過在滑動層的厚度方向上加壓而塑性變形。例如，將粘合劑涂布到基底材料上，并將至少一片預浸料疊層在涂布了粘合劑的基底材料上。在此，預浸料是通過將酚醛樹脂浸漬到編織布中以及隨后通過干燥浸漬過的編織布而形成的，所述編織布包含PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)纖維作為增強纖維樹脂。然后，進行熱固化，同時以大于使用時的預計最大荷重的力加壓，以形成基底材料上的強迫塑性變形的滑動層。在另一方法中，將粘合劑涂布到基底材料上，并將至少一片預浸料疊層在涂布了粘合劑的基底材料上。在此，預浸料是通過將酚醛樹脂浸漬到編織布中以及隨后通過干燥浸漬過的編織布而形成的，所述編織布包含PET纖維作為增強纖維樹脂。然后，進行熱固化，同時加壓，以形成基底材料上的滑動層。然后，在基底材料上形成的滑動層以大于使用時的預計最大荷重的力加壓，以使得滑動層強迫地塑性變形。
[0015]在此，作為粘合劑，使用低粘度熱固性樹脂(低粘度酚醛樹脂、環氧樹脂等)，其與用于預浸料的酚醛樹脂具有高相容性。進一步地，作為給予潤滑性能的樹酯纖維，PTFE纖維可以根據滑動層所需的滑動性能而織入編織布中。進一步地，當將金屬板用作基底材料時，可以在金屬板表面上形成金屬粉末燒結層，使得金屬粉末燒結層介于金屬板和滑動層之間。
[0016]例如，本發明提供了多層滑動部件，其滑動層形成于基底材料上，其中:
[0017]滑動層是由浸漬了酚醛樹脂的編織布形成的，并已通過在滑動層的厚度方向上加壓而塑性變形。
[0018]在此，多層滑動部件可以是以下多層滑動部件。也就是說，多層滑動部件進一步包括位于基底材料和滑動層之間的粘合劑；
[0019]滑動層是由至少一片預浸料形成的，所述預浸料是通過將酚醛樹脂浸漬到編織布中而形成的，所述編織布包括PET纖維作為增強樹脂纖維；
[0020]粘合劑是低粘度熱固性樹脂，其與用于預浸料的酚醛樹脂具有高相容性；以及
[0021]預浸料已塑性變形。
[0022]發明的有益效果
[0023]本發明使用編織布，其包含相對便宜的PET作為增強纖維樹脂且不需要特殊編織。因此，可以降低編織布的材料成本和制造成本。進一步地，將預先用酚醛樹脂浸漬的預浸料用作編織布滑動層，因此不必將粘合劑浸漬到置于金屬粉末燒結層上的編織布中。因此，不需要保持粘合劑規定厚度規定時間段，并且可以使用低粘度粘合劑。因此，可將粘合劑平滑地涂布到金屬粉末燒結層上。這改善了多層滑動部件的制造效率。同時，很難將氣泡等帶入粘合劑中，因此多層滑動部件的質量進一步改善。進一步地，預浸料滑動層是通過以大于使用時的預計荷重的力加壓預先塑性變形的。因此，即使在高荷重條件下長期使用的情況下也可防止滑動層的蠕變變形。這可以減少滑動層的尺寸變化量。因此，能夠維持滑動層和軸的外周表面之間的合適間隙，并長期維持良好的滑動特性。
[0024]附圖簡述
[0025]圖1是顯示了根據本發明的一個實施方案的多層滑動部件I的剖面圖；
[0026]圖2是用于解釋根據本發明的一個實施方案的多層滑動部件I的第一制造方法的制造工序的圖；以及
[0027]圖3是用于解釋根據本發明的一個實施方案的多層滑動部件I的第二制造方法的制造工序的圖。
【具體實施方式】
[0028]在下文中，將參照附圖來描述本發明的實施方案。
[0029]圖1是顯示了根據本發明的一個實施方案的多層滑動部件I的剖面圖。
[0030]如圖所示，本實施方案的多層滑動部件I包括:金屬板2諸如鋼板，它是基底材料；形成滑動層的預浸料3 ;以及將金屬板2和預浸料3粘合在一起的粘合劑5。
[0031]在金屬板2的一個表面(與預浸料3相對的表面)21上，形成多孔結構的金屬粉末燒結層(例如，通過燒結球形金屬粉末顆粒41而獲得的球形金屬粉末燒結層)4。
[0032]將粘合劑5涂布到金屬板2的一個表面21上的金屬粉末燒結層4上，并且其浸漬到金屬粉末燒結層4的表面中或者金屬粉末燒結層4中。作為粘合劑5，使用與用于預浸料3的下述酚醛樹脂具有高相容性并具有比酚醛樹脂更低的粘度的熱固性樹脂。作為熱固性樹脂，有低粘度酚醛樹脂、環氧樹脂等。例如，能夠使用添加有環氧樹脂改性劑(例如，由Kaneka Corporat1n制造的Kane Ace MX 125)的低粘度酸醛樹脂(例如，由GuneiChemical Industry C0., Ltd.制造的Resitop PL-4222)，其粘度比用于預浸料3的酸醛樹脂更低。
[0033]將預浸料3經粘合劑5疊層在金屬板2的一個表面21上的金屬粉末燒結層4上。預浸料3的制備是通過將樹脂浸漬到編織布中，干燥浸漬過的布，并以大于使用時的預計荷重的力對布加壓，使得強迫發生塑性變形。對于編織布，將PET纖維用作增強樹脂纖維。進一步地，將作為潤滑樹脂纖維的PTFE纖維以適用于多層滑動部件I所需的滑動性能的比例織入編織布中。作為這