CN102634260A - 一种拉深件固液复合润滑涂层及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种拉深件固液复合润滑涂层及其制备方法，由固体润滑层和液体润滑层复合组成，固体润滑层由10毫升环氧树脂、10毫升聚酰胺、5克锡青铜、3克～5克聚四氟乙烯、2克～3克石墨和5毫升无水乙醇组成；液体润滑层是10毫升液体石蜡；将混合好的粘结涂层喷涂在经前处理后得到的拉深件表面上，至于空气中固化12小时，得到固体润滑层；将10毫升的液体石蜡涂抹在固体润滑层表面上；能使拉深件表面光滑，摩擦系数降低，无任何裂纹现象，起到很好的润滑作用，降低拉深件成本，提高拉深效率。
Description
技术领域
本发明涉及用于提高拉深过程润滑性能，减少拉深过程产生的微裂纹从而提高拉深件质量的固液复合润滑涂层。
背景技术
磨损导致机械零件表面损伤，进而使得机械设备失效；而润滑则是降低摩擦、控制磨损最有效的措施。因此，润滑涂层对于节约能源和原材料，延长机械设备使用寿命和提高工作可靠性具有重要意义。在拉深润滑方式上，目前板料进行拉深时，多为在无油状态或普通润滑油下进行拉深。这种情况下拉深摩擦系数高，极限拉深系数低，板料容易拉裂等，拉深效果不理想。
在固体润滑方面，常用的固体润滑材料可分为层状物（硫化亚铁、二硫化钨、二硫化钼、石墨等）、聚合物（聚四氟乙烯等）、软金属（铅、锌、锡等）和无机化合物等，其中层状物最常用，均具有良好的摩擦学性能，且各自有最适合的用途和使用条件。固体润滑的优势在于使用范围广，承载能力强，粘性好等，但固体润滑剂单独使用会使得摩擦系数较大，没有冷却的作用等。液体润滑方面，常见的有普通润滑机油、液体石蜡、以及常见的食用油等。液体润滑的优势是流动性好，完全液体润滑的摩擦系数小，是最常见的一种润滑方式，但液体润滑的油膜强度不高，在便捷润滑或设备停止运转时，液体润滑剂会回流到油箱或设备底部。因此，固体或液体单一的润滑方式在使用上有一定的局限性，不能完全满足设备正常运转的要求，不可避免的会造成摩擦磨损的加剧。
发明内容
本发明的目的是在拉深过程常规润滑方式中提出一种摩擦系数小、润滑性能优异的固液复合润滑涂层，并提供该固液复合润滑涂层的制备方法。
本发明的拉深件固液复合润滑涂层采用的技术方案是：拉深件固液复合润滑涂层由固体润滑层和液体润滑层复合组成，固体润滑层由10毫升环氧树脂、10毫升聚酰胺、5克锡青铜、3克～5克聚四氟乙烯、2克～3克石墨和5毫升无水乙醇组成；液体润滑层是10毫升液体石蜡。
本发明的拉深件固液复合润滑涂层的制备方法采用的技术方案是包括如下步骤：（1）将3克～5克粉末状的聚四氟乙烯、2克～3克粉末状的石墨和5克粉末状的锡青铜在转速为30000r/min的搅拌机中混合搅拌1小时，形成混合物；（2）先将10毫升环氧树脂加入所述混合物中搅拌均匀，再加入10毫升聚酰胺搅拌均匀，最后加入5毫升无水乙醇搅拌均匀，得到混合好的粘结涂层；（3）将拉深件进行前处理：先用砂纸打磨得到平整光滑的表面，再在丙酮中保存和脱脂，然后用无水乙醇清洗，最后浸入磷化液中磷化；（4）将所述混合好的粘结涂层喷涂在经前处理后得到的拉深件表面上，于空气中固化12小时，得到固体润滑层；（5）将10毫升的液体石蜡涂抹在固体润滑层表面上。
本发明与现有技术相比，在固液复合润滑条件下的拉深工艺下，能使拉深件表面光滑，摩擦系数降低，无任何裂纹现象，能起到很好的润滑作用，可以降低拉深件成本，提高拉深效率。
实施例1
本发明拉深件固液复合润滑涂层由固体润滑层和液体润滑层复合组成，固体润滑层由10毫升环氧树脂、10毫升聚酰胺、5克锡青铜、3克聚四氟乙烯、2克克石墨和5毫升无水乙醇组成。环氧树脂是一种有机粘结剂，粘结能力强，具有一定韧性，可采用水性环氧树脂E44。聚酰胺为固化剂，聚四氟乙烯、石墨和锡青铜的混合物为减磨剂，无水乙醇为稀释剂。液体润滑层是10毫升液体石蜡。
将3克～5克粉末状的聚四氟乙烯、2克～3克粉末状的石墨和5克粉末状的锡青铜在转速为30000r/min的高速搅拌机中混合搅拌1小时，搅拌机功率采用22kw，使三者完全分散混合，形成混合物。然后，先将10毫升环氧树脂加入所述混合物中搅拌均匀，搅拌时间控制在1～1.5小时；再加入10毫升聚酰胺搅拌均匀，搅拌时间控制在1～1.5小时，实现固化处理；最后加入5毫升无水乙醇搅拌均匀，使颗粒能均匀地分散在液体介质当中，得到混合好的粘结涂层。在粘结涂层的制备过程中，以锡青铜为固体颗粒，以聚四氟乙烯、石墨与液体介质的混合物为油膜，紧密贴合在锡青铜表面，形成固液复合润滑油膜粘结涂层。
将拉深件进行前处理：先用砂纸打磨得到平整光滑的表面，再在丙酮中保存和脱脂，然后用无水乙醇清洗，最后浸入磷化液中磷化。在0.5Mpa-0.6Mpa的气压下，将混合好的粘结涂层喷涂在经前处理后得到的拉深件表面上，至于空气中固化12小时，得到固体润滑层，以减少零件表面的直接磨损。在拉深件拉深前，将10毫升的液体石蜡涂抹在固体润滑层表面上，实现最终固液复合润滑涂层的制备。
将普通板料与制备出含本发明固液复合润滑涂层的板料进行拉深对比，拉深试验时，液压设备均选择350T智能式压力加载机，相同模具；工作参数为：公称力3150kN；回程力600kN；液压最大工作压力25Mpa；开口高度1250mm；液压垫力630KN；拉深板料材料ST14；尺寸700mm×500mm；拉深深度80mm。在此同样的工况下，目测到普通板料出现裂纹，而含固液复合润滑涂层的板料无任何裂纹，显示出优良的减磨耐磨性能。拉深过程中，锡青铜起到了“微小滚珠”作用，聚四氟乙烯在环氧树脂的粘结作用下，起到了保护膜润滑膜的作用，因此固液复合润滑涂层中的摩擦转变为润滑薄膜间的摩擦，涂层显示出优异的减摩润滑性能。
实施例2
与实施例1不同的是聚四氟乙烯为5克、石墨为3克，其余均同实施例1。
实施例3
与实施例1不同的是聚四氟乙烯为4克、石墨为2.5克，其余均同实施例1。
Claims (2)
1.一种拉深件固液复合润滑涂层，其特征是：所述拉深件固液复合润滑涂层由固体润滑层和液体润滑层复合组成，固体润滑层由10毫升环氧树脂、10毫升聚酰胺、5克锡青铜、3克～5克聚四氟乙烯、2克～3克石墨和5毫升无水乙醇组成；液体润滑层是10毫升液体石蜡。
2.一种如权利要求1所述的拉深件固液复合润滑涂层制备方法：其特征是包括如下步骤：
（1）将3克～5克粉末状的聚四氟乙烯、2克～3克粉末状的石墨和5克粉末状的锡青铜在转速为30000r/min的搅拌机中混合搅拌1小时，形成混合物；
（2）先将10毫升环氧树脂加入所述混合物中搅拌均匀，再加入10毫升聚酰胺搅拌均匀，最后加入5毫升无水乙醇搅拌均匀，得到混合好的粘结涂层；
（3）将拉深件进行前处理：先用砂纸打磨得到平整光滑的表面，再在丙酮中保存和脱脂，然后用无水乙醇清洗，最后浸入磷化液中磷化；
（4）将所述混合好的粘结涂层喷涂在经前处理后得到的拉深件表面上，于空气中固化12小时，得到固体润滑层；
（5）将10毫升的液体石蜡涂抹在固体润滑层表面上。
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