CN100549451C - 湿式铜基粉末冶金摩擦片及制造方法 - Google Patents

Abstract

一种湿式铜基粉末冶金摩擦片及制造方法，所述的摩擦片主要由中间的钢芯板和至少一侧上摩擦层组成，所述的钢芯板的至少一面上结合有一层胶膜层，并在胶膜层上再复合有一层摩擦层；所述的制造方法至少包括摩擦层配料、混料、压型、烧结、与钢芯板拼装、油槽加工，其特征在于所述的烧结采用在连续烧结炉内无压烧结，烧结后的摩擦层在真空浸胶槽内常温浸胶后并烘干而成，然后与钢芯板进行拼接，在拼接前，先对钢芯板表面涂胶；拼接后在平板硫化机上加压固化后制成；它具有加工工艺的效率高，成本低，硬度和强度增加，尺寸精度高等特点。

Description

湿式铜基粉末冶金摩擦片及制造方法

技术领域

本发明涉及的是一种传动摩擦片及制造方法，尤其是一种用于传动离合器中的用铜基粉末冶金制造而成的摩擦片及制造方法。

背景技术

摩擦片是各种机械设备中最重要的零件之一，它们利用摩擦力进行工作，摩擦片要可靠地工作，必须具有足够高且稳定的摩擦系数，耐磨性、耐热性、机械强度高，不会与对偶件咬死。摩擦片按材料可分为金属，纤维增强树脂基，如石棉、半金属、无石棉、纸基、碳基，或粉末冶金摩擦材料等。粉末冶金摩擦材料由于在各种工作条件都具有高的耐热性、摩擦系数及耐磨性而得到广泛运用。湿式铜基粉末冶金摩擦片的应用范围一直在扩大，它的优点是结合平稳、耐磨性高、使用寿命长，它一般采用压烧工艺，工艺流程为摩擦层的配料→混料→压型→与镀铜钢芯板拼装→加压烧结→油槽加工；形成一种中间为一镀铜钢芯板11，上下两面均加压烧结有摩擦层12的摩擦片，它是在钢芯板1的表面上至少有一层镀铜层13，见附图1所示。所述的加压烧结见附图2所示，它是在一加压罩14内进行，摩擦片15置于上下的传压垫板16之间，加压罩14的上面布置有可紧压于其上的油压缸17。上述压烧工艺虽然使得摩擦层与钢芯板结合强度较高，但仍存在许多缺点，如钢芯板经烧结退火后硬度和强度降低，加压烧结时必须用传压垫板增加能耗，产品易出现压偏，摩擦层里的低融点成份易被挤压出来，俗称出合金瘤，从而降低了摩擦片摩擦性能，影响了产品的外观质量，周期较长，成本较高。

发明内容

本发明的目的在于克服上述存在的不足，而提供一种采用摩擦片的钢芯板不用镀铜，摩擦层无压烧结和一般粉末冶金压坯一样可在网带炉进行，生产周期较短，生产成本低的湿式铜基粉末冶金摩擦片及制造方法。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，一种湿式铜基粉末冶金摩擦片，它主要由中间的钢芯板和至少一侧上摩擦层组成，所述的钢芯板的至少一面上结合有一层胶膜层，并在胶膜层上再复合有一层摩擦层。

所述的钢芯板的上下两面上各结合有一层胶膜层，并在胶膜层上再各自复合有一层摩擦层；在摩擦层内的孔隙内含有已固化的改性酚醛树脂胶。

一种湿式铜基粉末冶金摩擦片的制造方法，该方法至少包括摩擦层配料、混料、压型、烧结、与钢芯板拼装、油槽加工，其特征在于所述的烧结采用在连续烧结炉内无压烧结，烧结后的摩擦层在真空浸胶槽内常温浸胶后并烘干而成，然后与钢芯板进行拼接，在拼接前，先对钢芯板表面涂胶；拼接后在平板硫化机上加压固化后制成。

所述的摩擦层在真空浸胶槽内常温浸胶50--70分钟，胶液为YSM-1用丙酮稀释到浓度50％，在80-95℃温度下烘干，再在150-160℃固化50-70分钟。

所述的摩擦层与涂胶厚度在0.05-0.1mm的钢芯板拼装叠合后在平板硫化机上经160-180℃、0.5-1.2Mpa压力下固化8-12分钟。

本发明由于芯板不用镀铜和不用随摩擦层烧结，生产成本可降低30％以上；与现有的压烧工艺相比，胶粘工艺摩擦片摩擦层孔隙度较高，因而摩擦系数也相对较高。最突出的一点是：因钢芯板没有随摩擦层高温烧结，可因特殊用户要求，加工芯板有硬度的摩擦材料(传统工艺无法做到这一点)，尺寸精度可保持原有机加工水平。

本发明与现有技术相比，具有如下几个特点：一是传统粉末冶金摩擦片是采用加压烧结实现摩擦层与钢芯板的冶金结合，这种方法烧结后摩擦层孔隙率低，约为8-12％，在油中动摩擦系数0.05-0.06；而本发明采用的是连续式无压烧结，这种工艺效率高，摩擦层的孔隙率高，约为20-30％，有利于提高在油中的动摩擦系数；本发明所述工艺生产的摩擦片在油中动摩擦系数为0.055-0.07。

二是钢芯板不用镀铜，降低成本；传统工艺为保证摩擦层与钢芯板结合强度，芯板必须镀铜。

三是传统工艺的烧结是在一个专门的钟罩炉内进行，周期长，一炉产品约为10-15小时。效率低；本发明采用网带炉连续烧结平板硫化机加压加热固化8-10分钟，效率可提高20倍以上。

四是传统工艺芯板要经过750-820℃烧结，硬度强度显著降低，尺寸精度降低；本发明由于芯板不经过750-820℃烧结，可克服传统工艺上述缺点。

附图说明

图1是现有摩擦片的结构示意图。

图2是现有技术的摩擦片加压烧结示意图。

图3是本发明所述摩擦片的结构示意图。

图4是本发明的平板硫化机摩擦片粘贴固化示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作详细的介绍：附图3所示，本发明所述的湿式铜基粉末冶金摩擦片，它主要由中间的钢芯板21和至少一侧上摩擦层22组成，所述的钢芯板21的至少一面上结合有一层胶膜层23，并在胶膜层23上再复合有一层摩擦层22。附图1所示的钢芯板21的上下两面上各结合有一层胶膜层23，并在胶膜层23上再各自复合有一层摩擦层22；并在摩擦层22内的孔隙内含有已固化的改性酚醛树脂胶。

本发明所述的湿式铜基粉末冶金摩擦片制造工艺如下：摩擦层配料→混料压型→烧结→浸胶→烘干→固化→钢芯板除油除锈→涂胶→凉干→与摩擦层叠装→固化→机加工油槽。与现有技术相同的摩擦层配料(重量百分比)：

混料在滚桶式混料机内混合30-60分钟；压型在压机上模压成型，压力为100-300MPa。

烧结在网带式烧结炉内进行，温度760-830℃，时间为30-50分钟，炉内通75％H2+25％N2保护气。具体见附图4所示：图中包括压机内的加压油缸24，夹置于中间的摩擦片25以及加压平板26等。

浸胶在真空浸胶机内进行，胶液为YSM-1，用丙酮稀释到50％浓度，常温浸胶60分钟。固化在烘箱内进行，150-160℃，时间为60分钟。

钢芯板表面进行喷砂处理除锈，用乙酸乙酯擦洗，凉干。涂胶的胶膜厚度为0,05-0.10mm。

将组装好的摩擦片在平板硫化机上160℃，0.5-1.2Mpa固化8-12分钟。

本发明所述的摩擦层的配料，混料，压型工艺与传统工艺相同，烧结与传统工艺不同，采用在连续烧结炉内无压烧结，传统工艺为在钟罩炉加压烧结。所述的烧结采用在连续烧结炉内无压烧结，烧结后的摩擦层在真空浸胶槽内常温浸胶后并烘干而成，然后与钢芯板进行拼接，在拼接前，先对钢芯板表面涂胶；拼接后在平板硫化机上加压固化后制成。

本发明所述的摩擦层在真空浸胶槽内常温浸胶50--70分钟，最佳为60分钟；胶液为YSM-1用丙酮稀释到浓度50％，在80-95℃温度下烘干，最佳温度在90℃，再在150-160℃固化50-70分钟，最佳为60分钟。所述的摩擦层与涂胶厚度在0.05-0.1mm的钢芯板拼装叠合后在平板硫化机上经160-180℃、0.5-1.2Mpa压力下固化8-12分钟。钢芯板在拼装前先进行表面处理：包括表面进行喷砂处理除锈，用乙酸乙酯擦洗，凉干，以及涂胶膜。本发明所述的摩擦片后续油槽加工与传统工艺相同。

Claims (3)

1、一种湿式铜基粉末冶金摩擦片的制造方法，所述的湿式铜基粉末冶金摩擦片主要由中间的钢芯板和至少一侧上摩擦层组成，所述的钢芯板的至少一面上结合有一层胶膜层，并在胶膜层上再复合有一层摩擦层，在摩擦层内的孔隙内含有已固化的改性酚醛树脂胶，其特征在于所述的制造方法至少包括摩擦层配料、混料、压型、烧结、与钢芯板拼装、油槽加工，其特征在于所述的烧结采用在连续烧结炉内无压烧结，烧结后的摩擦层在真空浸胶槽内常温浸胶后并烘干而成，然后与钢芯板进行拼接，在拼接前，先对钢芯板表面涂胶；拼接后在平板硫化机上加压固化后制成。

2、根据权利要求1所述的湿式铜基粉末冶金摩擦片的制造方法，其特征在于所述的摩擦层在真空浸胶槽内常温浸胶50--70分钟，胶液为YSM-1改性酚醛树脂用丙酮稀释到浓度50％，在80-95℃温度下烘干，再在150-160℃固化50-70分钟。

3、根据权利要求1或2所述的湿式铜基粉末冶金摩擦片的制造方法，其特征在于所述的摩擦层与涂胶厚度在0.05-0.1mm的钢芯板拼装叠合后在平板硫化机上经160-180℃、0.5-1.2Mpa压力下固化8-12分钟。

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