CN101186117B - 一种玻璃布增强聚四氟乙烯复合材料保持架的制作方法 - Google Patents
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Abstract
一种玻璃布增强聚四氟乙烯复合材料保持架经过玻璃布准备→浸胶→卷管→烧结→性能测试→保持架加工→表面处理七个环节，利用玻璃布浸渍聚四氟乙烯预制复合材料坯料，通过压力卷制方法成型一定规格的管材，经过压力条件下的烧结过程，制备玻璃布增强聚四氟乙烯复合保持架材料，该材料的强度和耐磨性有较大提高，保留了聚四氟乙烯的低摩擦和耐低温性，适合于超低温高速轴承的运动状态，成品保持架经过氢氟酸处理可以提高润滑性，减少玻璃纤维表面对滚动体的磨损，避免烧伤，延长寿命。
Description
技术领域
本发明属于轴承保持架技术领域，特别涉及到一种玻璃布增强聚四氟乙烯复合材料保持架的制作方法。
背景技术
超低温高速轴承只能采用固体润滑方式，除了轴承沟道表面进行固体润滑膜处理满足初始润滑之外，还应有持续有效的补充润滑，聚四氟乙烯是一种特种工程塑料，它摩擦系数低，易于形成转移润滑膜，化学稳定性好，耐绝大多数化学介质，可以在超低温工况下使用，有一定的机械强度，但它的蠕变性较大，需经过改性增强才能应用于工程领域，以聚四氟乙烯改性材料应用于轴承保持架不但作为结构件，更可以作为补充润滑剂的来源，通过滚动体将聚四氟乙烯材料转移至滚道，实现对轴承的润滑。现在均采用玻璃短纤维增强聚四氟乙烯材料保特架，该种材料的机械强度较低，使用范国受到了限制，随着轴承转速要求的提高和负荷加大，需要强度更高耐磨性更好的聚四氟乙烯复合材料制造轴承保持架.
发明内容
为解决上述问题，本发明提出了一种玻璃布增强聚四氟乙烯复合材料保持架的制作方法，利用玻璃布浸渍聚四氟乙烯预制复合材料坯料，通过压力卷制方法成型一定规格的管材，经过压力条件下的烧结过程，制备玻璃布增强聚四氟乙烯复合保持架材料，该材料的强度和耐磨性有较大提高，保留了聚四氟乙烯的低摩擦和耐低温性，适合于超低温高速轴承的运动状态，成品保持架经过氢氟酸处理可以提高润滑性，减少玻璃纤维表面对滚动体的磨损，避免烧伤，延长寿命。
为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：
所述的玻璃布增强聚四氟乙烯复合材料保持架的制作方法经过玻璃布准备→浸胶→卷管→烧结→性能测试→保持架加工→表面处理七个环节，各环节分述如下：
I、玻璃布准备
利用100支纱无碱脱腊细平布裁成与浸胶机相匹配尺寸的布条，卷绕成整齐的布卷；
II、浸胶
将聚四氟乙烯乳液倒入浸胶槽，调整浸胶机温度到150℃，进布速度1～1.2米/秒，把玻璃布均匀涂胶；
III、卷管
将胶布裁为100mm宽的布料，在卷管机上卷制成管，卷管机热辊温度为160℃，压力为20kg/cm2；
IV、烧结
将卷绕后的芯轴和布管装入专用模具，加压后固定使其只能在设定的体积内，放入高温烧结炉，以2～3℃/分钟升温到370℃，保温40分钟，自然冷却到室温，取出脱模即得复合材料管；
V、性能测试
测试机械性能、摩擦性能、内部裂纹；检测环状拉伸强度120MPa，表面硬度HD56，抗压强度150MPa，干摩擦系数0.16，层间粘结可靠无应力裂纹，合格后即可投入下道工序；
VI、保持架加工
利用机械加工方式按设计尺寸和公差加工保持架，去除毛刺和粘附杂质；
VII、表面处理
·将保持架浸入15％氢氟酸处理液10分钟，取出后用大量清水冲洗，放入6％的碳酸钠溶液中和，干燥处自然风干，包装即为成品保持架。
由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下优越性：
1、本发明的材料骨架是玻璃布，它有很高的承载能力，耐受拉伸、压缩、冲击等负荷，提高了材料的刚性，基体材料是聚四氟乙烯，它将相邻的布层粘结，提供润滑剂。使保持架具有优良的自润滑性。
2、这种复合材料保持架的尺寸稳定性较好，在高低温环境中均能正常使用，实验效果表明玻璃布增强聚四氟乙烯保持架可以用于高速超低温轴承，使用温度可达-196℃，轴承dn值达120万毫米转/分，寿命满足轴承主机要求，性能可靠。
具体实施方式
制作7207轴承复合材料保持架过程如下：
I、玻璃布准备
利用100支纱无碱脱腊细平布裁成与浸胶机相匹配尺寸的布条，卷绕成整齐的布卷。
II、浸胶
将聚四氟乙烯乳液倒入浸胶槽，调整浸胶机温度到150℃，进布速度1～1.2米/秒，把玻璃布均匀涂胶。
III、卷管
将胶布裁为100mm宽的布料，在卷管机上卷制成管，卷管机热辊温度为160℃，压力为20kg/cm2。
IV、烧结
将卷绕后的芯轴和布管装入专用模具，加压后固定使其只能在设定的体积内，放入高温烧结炉，以2～3℃/分钟升温到370℃，保温40分钟，自然冷却到室温，取出脱模即得复合材料管。
·V、性能测试
主要测试机械性能、摩擦性能、内部裂纹；检测环状拉伸强度120MPa，表面硬度HD56，抗压强度150MPa，干摩擦系数0.16，层间粘结可靠无应力裂纹，合格后即可投入下道工序。
VI、保持架加工
利用机械加工方式按设计尺寸和公差加工保持架，去除毛刺和粘附杂质。
VII、表面处理
将保持架浸入15％的氢氟酸处理液中10分钟，取出后用大量清水冲洗，再放入到6％的碳酸钠溶液中中和，置于干燥处自然风干，包装即为成品保持架。
Claims (1)
1.一种玻璃布增强聚四氟乙烯复合材料保持架的制作方法，其特征在于：该复合材料保持架经过玻璃布准备→浸胶→卷管→烧结→性能测试→保持架加工→表面处理七个环节，各环节分述如下：
I、玻璃布准备
利用100支纱无碱脱腊细平布裁成与浸胶机相匹配尺寸的布条，卷绕成整齐的布卷；
II、浸胶
将聚四氟乙烯乳液倒入浸胶槽，调整浸胶机温度到150℃，进布速度1～1.2米/秒，把玻璃布均匀涂胶；
III、卷管
将胶布裁为100mm宽的布料，在卷管机上卷制成管，卷管机热辊温度为160℃，压力为20kg/cm2；
IV、烧结
将卷绕后的芯轴和布管装入专用模具，加压后固定使其只能在设定的体积内，放入高温烧结炉，以2～3℃/分钟升温到370℃，保温40分钟，自然冷却到室温，取出脱模即得复合材料管；
V、性能测试
测试机械性能、摩擦性能、内部裂纹；检测环状拉伸强度120MPa，表面硬度HD56，抗压强度150MPa，干摩擦系数0.16，层间粘结可靠无应力裂纹，合格后即可投入下道工序；
VI、保持架加工
利用机械加工方式按设计尺寸和公差加工保持架，去除毛刺和粘附杂质；
VII、表面处理
将保持架浸入15％氢氟酸处理液10分钟，取出后用大量清水冲洗，放入6％的碳酸钠溶液中和，干燥处自然风干，包装即为成品保持架。
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