技术领域
[0001] 本
发明涉及一种具有由塑料制成的基本体的
滚动轴承保持架，金属覆层施加到所述基本体上。
背景技术
[0002] 由
金属化的塑料构成的滚动轴承保持架例如从WO 2009/135477A1中已知。金属覆层至少部段地
覆盖基本体并且具有带有纳米结晶的粒度的组织结构。将基于
钛或镍的
合金或
铁合金考虑作为形成覆层的金属。金属覆层能够电化学地施加到基本体上。
发明内容
[0003] 本发明所基于的目的是：相对于所述的
现有技术尤其在耐用性和抗磨损性方面改进滚动轴承的金属化的塑料保持架。
[0004] 根据本发明所述目的通过具有
权利要求1的特征的滚动轴承保持架实现。滚动轴承保持架具有由塑料制成的基本体，所述基本体的表面被改性。金属的覆层施加到所述基本体的改性的表面上。滚动轴承保持架能够为用于滚子轴承的轴承保持架，例如滚柱轴承、
圆锥滚子轴承或球面滚子轴承的轴承保持架，同样为球轴承的轴承保持架。
[0005] 与在
制造过程、例如注塑过程之后的基本体的表面的状态相比，通过对基本体的表面改性实现金属覆层在基本体上的改进的附着。这也在其中塑料基本体通过挤出或切削制造的情况下适用。例如聚酰胺、尤其玻璃
纤维强化的聚酰胺PA66或者聚醚醚
酮(PEEK)适合作为用于制造基本体的材料。尤其适当的PEEK变型形式是PEEK 10/10/10。在此分别将10％的
碳纤维、
石墨和聚四氟乙烯(PTFE)添加给基本材料PEEK。其他适合于制造基本体的塑料是POM(聚甲
醛)、ABS(丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物)、PPA(聚苯酰胺)、PPS(聚苯硫醚)、PEI(聚乙烯亚胺)、PP(聚丙烯)、PS(聚苯乙烯)和PET(聚对苯二
甲酸乙二酯)。
[0006] 基本体的塑料表面能够通过机械和/或化学处理来改性。机械改性例如为借助颗粒、尤其玻璃球、例如直径最大为250μm的玻璃球进行喷射。化学表面改性例如能够通过
酸洗或
刻蚀基本体来实现。同样地，基本体的表面能够通过化学对接增加附着
力的
试剂来改性。术语“化学改性”也归入胶体体系以及基于硫的体系的应用。特别地，作为柏拉图方法(等离子工艺、
表面处理)已知的方法步骤属于用于实现基本体的表面化学改性的处理方法。柏拉图方法的大量的变型形式由弗劳恩霍夫应用研究促进协会公开。示例地，在本文中参考公开文献DE 198 51 101 A1。
[0007] 基本体的改性的塑料表面适合于施加金属初始层、例如基于镍或
铜的金属初始层。滚动轴承保持架的金属覆层优选构成为纳米结晶覆层。所述覆层的粒度优选小于500nm，尤其小于100nm。针对该技术背景示例地参考
专利文献DE 102 62 102 B4。滚动轴承保持架的金属覆层例如包含铬、铜、镍、钴和/或铁并且优选具有20-500μm范围中的层厚度。
能够包含在金属覆层中的其他适当的材料是
银和钛。金属覆层的硬度优选大于300HV 0.3。
在一个替选的设计方案中，覆层构成为NiP或NiP纳米覆层。
[0008] 意料不到地显示出：尽管通常在滚动轴承部件中所需要的几何公差范围窄，基本体的尤其能够通过表面改性形成的相对大的波纹度不仅是可容忍的，而且在多种运行条件下、尤其在滚动轴承润滑不足的情况下甚至是有利的。在优选的设计方案中，基本体的改性的表面具有波纹度，所述波纹度是改性的表面的粗糙度的至少十倍大并且大于金属覆层的层厚度。将粗糙度在此理解为根据DIN EN ISO 4287的平均粗糙度值Ra。波纹度Wt同样能够在DIN EN ISO 4287的意义中来理解，其中能够将根据DIN EN ISO 1302编号6.5.3的规定值作为极限
波长值。
[0009] 有利的改进形式提出，通过或者将另外的组成部分引入到覆层本身中或者将附加层施加到金属覆层上来进行金属覆层的改变。金属覆层中的附加的组成部分例如能够是防磨损颗粒。改进金属覆层的抗磨损性的适当的硬质材料颗粒例如是SiC、TiC、TiO2和金刚石。代替硬质材料颗粒或者除了这种防磨损颗粒之外也能够在金属覆层中包含降低摩擦的颗粒，例如由PTFE、石墨、MoS2或WS2构成的颗粒或这些颗粒的组合。
[0010] 施加到金属覆层上的附加层例如能够构成为溶胶-凝胶层(例如SiO2或ZrO2)，还有构成为纳米颗粒支持的溶胶-凝胶层。借助这种层尤其能够优化可
润湿性以及防污特性。
[0011] 滚动轴承保持架的尤其高的硬度能够通过基于碳的附加层来建立。在此，其能够为纯的碳层或包含碳和氢的层。层在这两种情况下能够通过金属(例如W、Cr)或者非金属(例如Si、O)掺杂。
[0012] 将喷射层能够作为滚动轴承保持架的覆层的
覆盖层施加，对此适合的是热学方法、等离子方法以及HVOF方法(high velocity oxygen fuel高速
火焰喷涂)。HVOF方法的特别的优点是如下事实：进入到要覆层的材料中的热量相对于施加的材料量相对地小，使得不损坏基本体的塑料。
[0013] 根据本发明的滚动轴承保持架尤其适合于以润滑不足的方式运行的滚动轴承中的应用。永久或暂时干运转的滚动轴承也借助根据本发明的滚动轴承保持架实现高的使用寿命。同样地适用于所谓的介质润滑的滚动轴承，这就是说，处于介质中的滚动轴承，尤其由介质穿流，所述介质不主要设置用于润滑目的。这种介质例如能够是
液化气体或
水，还有
海水。
[0014] 滚动轴承保持架的一个特别的优点在于其
质量和其机械可负荷性之间的极其适宜的关联。因此，该滚动轴承保持架也适合于在极其高的转速下运行的滚动轴承。塑料基本体的横截面在此同样如金属覆层的层厚度那样能够匹配于滚动轴承保持架的不同的部位上的可预期的负荷。在完全包围基本体的金属覆层的情况下，排除环境介质和/或
润滑剂对基本体的塑料的任何作用。特别地，由此持久地防止基本体的泡涨。滚动轴承保持架的借此实现的尺寸
稳定性允许具有极其小间隙的结构，尤其是
滚动体在保持架容纳部中的极其小的间隙，这又对于快速转动的滚动轴承改进滚动轴承保持架的能力。因此，同样地，相对于具有金属保持架或塑料保持架的常规的滚动轴承改进滚动轴承的噪声特性。
[0015] 金属覆层和必要时还有附加层的多样的构成可行性允许将滚动轴承保持架的特性匹配于不同的要求。这例如涉及生理学上的无害性和食品消化性、
生物相容性、防污特性以及可磁化性。在全部应用情况下，滚动轴承保持架上的优选闭合的金属覆层用于良好的导热，这尤其在润滑不足和高转速和高负荷组合的情况下是尤其有意义的。
附图说明
[0016] 下面，根据附图详细阐述本发明的多个
实施例。其中分别以示意图示出：
[0017] 图1示出由金属化的塑料制成的滚动轴承保持架的第一实施例的剖面图，[0018] 图2示出滚动轴承保持架的第二实施例的类似图1的视图。
具体实施方式
[0019] 图1和2分别示出整体设有附图标记1的滚动轴承保持架的横截面的极度放大的、不符合比例的一部分，关于其原理功能参考开始应用的现有技术。
[0020] 每个滚动轴承保持架1具有由塑料制成的基本体2，在所述基本体上存在金属覆层3。金属覆层3在此施加到基本体2的改性的表面4上。基本体2的表面4的改性在附图1和2中通过表面4的明显可识别的粗糙度来说明。与根据图1和2的符号视图不同，然而基本体2的表面4的改性中也能够为仅化学的表面改性，所述化学的表面改性对可测量的粗糙度没有影响。在任何情况下，在即将要施加金属覆层3之前的表面4的特性与刚制造后的基本体2的表面特性不同。
[0021] 在根据图1的实施例中，将不同的颗粒5、6、即防磨损颗粒5以及降低摩擦的颗粒6装入到金属覆层3中。颗粒5、6设计得小，使得其对于金属覆层3的不可透过性没有影响。金属覆层3为具有小于500nm平均粒度的纳米结晶覆层。
[0022] 与根据图1的实施例不同，在根据图2的实施例中，金属覆层3不包含附加材料。代替于此，在该情况下将附加层7施加到金属覆层3上。在此，其例如为碳层或溶胶-凝胶层。在这两种情况下，金属覆层3和附加层7的层厚度的总和不大于0.5mm。
[0023] 在根据图1的实施例中还有在根据图2的实施例中，都能够通过磨削、滑动磨削、搪磨或者
电解抛光来进行金属覆层3或附加层7的最终加工。
[0024] 附图标记列表
[0025] 1 滚动轴承保持架
[0026] 2 基本体
[0027] 3 金属覆层
[0028] 4 改性的表面
[0029] 5 防磨损颗粒
[0030] 6 降低摩擦的颗粒
[0031] 7 附加层
