CN104235188B - 轴承酚醛树脂胶布保持架与铝片粘接的方法 - Google Patents
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Abstract
轴承酚醛树脂胶布保持架与铝片粘接的方法，本发明涉及轴承酚醛树脂胶布保持架与铝片的连接方法，它为了解决现有轴承酚醛树脂胶布保持架与铝片的粘接强度较低的问题。粘接方法：一、打磨胶布保持架的粘接面；二、打磨铝片的粘接面；三、打磨后的铝片碱腐蚀处理；四、在处理后的铝片粘接面上涂胶；五、预热铝片；六、在胶布保持架的粘接面涂胶；七、预热胶布保持架；八、将铝片与胶布保持架的粘接面粘合，上卡具；九、固化后卸下卡具，完成保持架与铝片的粘接。本发明保持架与铝片粘接的方法经调整与改进工艺流程及工艺参数后生产的试验产品，产品终检合格品率能够达到95％以上，光饰后由铝片与胶布保持架粘接处分离造成的废品率降为0％。
Description
技术领域
本发明涉及轴承酚醛树脂胶布保持架与铝片的连接方法。
背景技术
在轴承行业，某些轴承在设计时需要使用酚醛树脂胶布这种非金属材料作为保持架。酚醛树脂胶布保持架作为控制滚动体精确运动的关键部件，具有质量轻、离心力小、噪声低、耐磨损及自润滑性能良好等特点，广泛用于航空航天、航海、高速磨削主轴轴承及精密仪表、陀螺仪轴承。
与金属材料制成的保持架相比，酚醛树脂胶布保持架的强度较低，为了增强其强度，采用了粘接技术在酚醛树脂胶布保持架上粘接铝片，使其在加工和使用过程中具有足够的强度，提高并保证了轴承质量。
而轴承酚醛树脂胶布保持架与铝片的粘接质量是影响轴承寿命的关键因素之一。产品具有良好的粘接强度是保证产品粘接质量的关键。现有酚醛树脂胶布保持架粘接铝片产品的合格品率较低，合格品率约为5％～50％左右，产生的废品大多在粘接后的光饰工序，表现为光饰后铝片与酚醛树脂胶布保持架粘接处分离，粘接强度不高，在光饰过程中受到外力作用及光饰液的浸润而发生铝片与胶布架开胶分离现象。
这种情况不仅导致生产成本增加，浪费大量人力物力，且给生产部门组织生产带来较大的困难，成为制约酚醛树脂胶布保持架粘接铝片产品生产的瓶颈。
发明内容
本发明要解决现有轴承酚醛树脂胶布保持架与铝片的粘接强度较低的问题，而提供轴承酚醛树脂胶布保持架与铝片粘接的方法。
本发明轴承酚醛树脂胶布保持架与铝片粘接的方法按下列步骤实现：
一、使用砂纸将轴承酚醛树脂胶布保持架的粘接面打磨平整，然后用丙酮溶液清洗，得到打磨后的轴承酚醛树脂胶布保持架；
二、使用砂纸将铝片的粘接面打磨平整，然后进行碱腐蚀表面处理，得到碱腐蚀处理后的铝片；
三、将步骤二得到的碱腐蚀处理后的铝片放入丙酮中脱水，然后蘸取BL-7a特种胶均匀涂抹到铝片的粘接面上，得到涂胶后的铝片；
四、将涂胶后的铝片放入鼓风干燥箱中，以68～70℃的温度预热20～30min，得到预热后的铝片；
五、蘸取BL-7a特种胶均匀涂抹到打磨后的轴承酚醛树脂胶布保持架的粘接面上，然后放入鼓风干燥箱中，以68～70℃的温度预热20～30min，得到预热后的轴承酚醛树脂胶布保持架；
六、将预热后的铝片与预热后的轴承酚醛树脂胶布保持架的粘接面直接迭合，安装卡具拧紧加压，得到装配后的保持架与铝片；
七、将步骤六装配后的保持架与铝片放入鼓风干燥箱中，以150～160℃的温度保温45～50min，然后取出在空气中冷却至室温，卸下卡具，完成轴承酚醛树脂胶布保持架与铝片的粘接；
其中步骤二所述的碱腐蚀表面处理是先将打磨后铝片置于温度为60～70℃的碱液中浸泡同时抖动1～5min，碱液由质量百分数为4％～6％的磷酸钠、3％～5％的无水碳酸钠和余量的去离子水组成，然后再置于温度为70～80℃的热水中浸泡同时抖动30～90s，再转入温度为12～22℃的流动去离子水中浸泡同时抖动30～90s，而后使用体积百分数30％～50％硝酸溶液浸泡同时抖动10～40s，最后在温度为12～22℃的流动去离子水中浸泡同时抖动1～4min。
本发明轴承酚醛树脂胶布保持架与铝片之间的粘接是非金属与金属间的粘接，属于特种粘接，本发明经调整与改进工艺流程及工艺参数后生产的试验产品，产品终检合格品率由5％～50％提升至95％以上，光饰后由铝片与酚醛树脂胶布保持架粘接处分离造成的产品废品率降为0％。经生产跟踪统计，产品质量与生产稳定，未再出现粘接失效产品。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式轴承酚醛树脂胶布保持架与铝片粘接的方法按下列步骤实施：
一、使用砂纸将轴承酚醛树脂胶布保持架的粘接面打磨平整，然后用丙酮溶液清洗，得到打磨后的轴承酚醛树脂胶布保持架；
二、使用砂纸将铝片的粘接面打磨平整，然后进行碱腐蚀表面处理，得到碱腐蚀处理后的铝片；
三、将步骤二得到的碱腐蚀处理后的铝片放入丙酮中脱水，然后蘸取BL-7a特种胶均匀涂抹到铝片的粘接面上，得到涂胶后的铝片；
四、将涂胶后的铝片放入鼓风干燥箱中，以68～70℃的温度预热20～30min，得到预热后的铝片；
五、蘸取BL-7a特种胶均匀涂抹到打磨后的轴承酚醛树脂胶布保持架的粘接面上，然后放入鼓风干燥箱中，以68～70℃的温度预热20～30min，得到预热后的轴承酚醛树脂胶布保持架；
六、将预热后的铝片与预热后的轴承酚醛树脂胶布保持架的粘接面直接迭合，安装卡具拧紧加压，得到装配后的保持架与铝片；
七、将步骤六装配后的保持架与铝片放入鼓风干燥箱中，以150～160℃的温度保温45～50min，然后取出在空气中冷却至室温，卸下卡具，完成轴承酚醛树脂胶布保持架与铝片的粘接；
其中步骤二所述的碱腐蚀表面处理是先将打磨后铝片置于温度为60～70℃的碱液中浸泡同时抖动1～5min，碱液由质量百分数为4％～6％的磷酸钠、3％～5％的无水碳酸钠和余量的去离子水组成，然后再置于温度为70～80℃的热水中浸泡同时抖动30～90s，再转入温度为12～22℃的流动去离子水中浸泡同时抖动30～90s，而后使用体积百分数30％～50％硝酸溶液浸泡同时抖动10～40s，最后在温度为12～22℃的流动去离子水中浸泡同时抖动1～4min。
本实施方式在铝片上涂胶时，在不露底不缺胶的情况下尽量涂均匀薄层，不宜太厚也不宜有气泡。本实施方式步骤二使用体积百分数30％～50％硝酸溶液浸泡10～40s是对碱腐蚀后铝片的明化过程。
本实施方式步骤二所述的体积百分数30％～50％硝酸溶液是将密度为1.4g/cm3的硝酸与去离子水混合制成，其中密度为1.4g/cm3硝酸的体积百分数占30％～50％。所述浸泡同时抖动的过程是为了防止铝片与溶液液接触不充分，因此在碱腐蚀整个过程中需在各个溶液中浸泡同时抖动。
本实施方式要使轴承酚醛树脂胶布保持架与铝片粘接强度高，选择的胶粘剂须具有与被粘物表面相同或相似的分子间作用力，易于浸润被粘物表面，能够自由流动，使两者间有尽可能多的接触点，最好是面接触，完成初始界面的接触。高聚物经固化后完成内聚性粘接，同时补充完成界面的粘接。
本实施方式轴承酚醛树脂胶布保持架与铝片的粘接的工艺流程如下：胶布架粘接面打磨→丙酮清洗→待用→铝片粘接面打磨→铝片碱腐蚀表面处理→丙酮脱水→手工铝片涂胶→铝片预热→手工胶布架涂胶→胶布架预热→手工铝片与胶布架迭合粘接→加压上卡具→固化→冷却→下卡具。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一使用80#～120#砂纸将轴承酚醛树脂胶布保持架的粘接面打磨平整。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是步骤二使用80#～120#砂纸将铝片的粘接面打磨平整。其它步骤及参数与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是步骤二所述的碱液由质量百分数为5％的磷酸钠、4％的无水碳酸钠和余量的去离子水组成。其它步骤及参数与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是步骤五蘸取BL-7a特种胶均匀涂抹到打磨后的轴承酚醛树脂胶布保持架的粘接面上，然后放入鼓风干燥箱中，以70℃的温度预热25min。其它步骤及参数与具体实施方式一至四之一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是步骤七将步骤六装配后的保持架与铝片放入鼓风干燥箱中，以160℃的温度保温50min。其它步骤及参数与具体实施方式一至五之一相同。
实施例一：本实施例轴承酚醛树脂胶布保持架与铝片粘接的方法按下列步骤实施：
一、使用100#砂纸将轴承酚醛树脂胶布保持架的粘接面打磨平整，然后用丙酮溶液清洗，得到打磨后的轴承酚醛树脂胶布保持架；
二、使用100#砂纸将铝片的粘接面打磨平整，然后进行碱腐蚀表面处理，得到碱腐蚀处理后的铝片；
三、将步骤二得到的碱腐蚀处理后的铝片放入丙酮中脱水，然后用干净木质涂胶板蘸取BL-7a特种胶均匀涂抹到铝片的粘接面上，得到涂胶后的铝片；
四、将涂胶后的铝片放入鼓风干燥箱中，以70℃的温度预热25min，得到预热后的铝片；
五、用干净木质涂胶板蘸取BL-7a特种胶均匀涂抹到打磨后的轴承酚醛树脂胶布保持架的粘接面上，然后放入鼓风干燥箱中，以70℃的温度预热25min，得到预热后的轴承酚醛树脂胶布保持架；
六、将预热后的铝片与预热后的轴承酚醛树脂胶布保持架的粘接面直接迭合，安装卡具拧紧加压至2kg/cm2，得到装配后的保持架与铝片；
七、将步骤六装配后的保持架与铝片放入鼓风干燥箱中，以160℃的温度保温50min，然后取出在空气中冷却至室温，卸下卡具，完成轴承酚醛树脂胶布保持架与铝片的粘接；
其中步骤二所述的碱腐蚀表面处理是先将打磨后铝片置于温度为65℃的碱液中浸泡至铝片表面颜色至灰黑色为止，碱液由质量百分数为5％的磷酸钠、4％的无水碳酸钠和余量的去离子水组成，然后置于温度为75℃的热水中浸泡60s，再转入温度为20℃的流动冷水中浸泡60s，而后使用体积百分数40％硝酸溶液浸泡20s，最后在温度为20℃的流动去离子水中浸泡同时抖动3min。
本实施例中所使用的BL-7a特种胶购自黑龙江洁奥科技发展有限公司，生产的牌号为BL-7a特种胶，此BL-7a特种胶由20％～30％酚醛树脂、15％～25％环氧树脂、5％～15％特种橡胶和40％～50％溶剂复配组成。本实施例所用特种胶的技术指标如表1：
表1
| 项目 | 质量指标 | 试验方法 |
| 外观 | 黑色粘稠胶状液体 | 目测 |
| 固体含量 | ≥37％ | GB/T1981.2 |
| 抗剪强度(钢片与钢片)250℃ | 2.5～3.0MPA | GB7124 |
检验本实施例粘接是否合格的方法：经后工序光饰串动及光饰液的浸润后，产品没有发生铝片与胶布架开胶分离现象，说明其具有良好的粘接强度，可视为产品粘接合格。
本实施例经正交法改进工艺流程及工艺参数后生产的粘接有铝片的保持架的终检合格品率由5％～50％提升至95％以上，光饰后由铝片与酚醛树脂胶布保持架粘接处分离造成的产品废品率降为0％。可见粘接强度良好。
Claims (6)
1.轴承酚醛树脂胶布保持架与铝片粘接的方法，其特征在于是按下列步骤实现：
一、使用砂纸将轴承酚醛树脂胶布保持架的粘接面打磨平整，然后用丙酮溶液清洗，得到打磨后的轴承酚醛树脂胶布保持架；
二、使用砂纸将铝片的粘接面打磨平整，然后进行碱腐蚀表面处理，得到碱腐蚀处理后的铝片；
三、将步骤二得到的碱腐蚀处理后的铝片放入丙酮中脱水，然后蘸取BL-7a特种胶均匀涂抹到铝片的粘接面上，得到涂胶后的铝片；
四、将涂胶后的铝片放入鼓风干燥箱中，以68～70℃的温度预热20～30min，得到预热后的铝片；
五、蘸取BL-7a特种胶均匀涂抹到打磨后的轴承酚醛树脂胶布保持架的粘接面上，然后放入鼓风干燥箱中，以68～70℃的温度预热20～30min，得到预热后的轴承酚醛树脂胶布保持架；
六、将预热后的铝片与预热后的轴承酚醛树脂胶布保持架的粘接面直接叠合，安装卡具拧紧加压，得到装配后的保持架与铝片；
七、将步骤六装配后的保持架与铝片放入鼓风干燥箱中，以150～160℃的温度保温45～50min，然后取出在空气中冷却至室温，卸下卡具，完成轴承酚醛树脂胶布保持架与铝片的粘接；
其中步骤二所述的碱腐蚀表面处理是先将打磨后铝片置于温度为60～70℃的碱液中浸泡同时抖动1～5min，碱液由质量百分数为4％～6％的磷酸钠、3％～5％的无水碳酸钠和余量的去离子水组成，然后再置于温度为70～80℃的热水中浸泡同时抖动30～90s，再转入温度为12～22℃的流动去离子水中浸泡同时抖动30～90s，而后使用体积百分数30％～50％硝酸溶液浸泡同时抖动10～40s，最后在温度为12～22℃的流动去离子水中浸泡同时抖动1～4min。
2.根据权利要求1所述的轴承酚醛树脂胶布保持架与铝片粘接的方法，其特征在于步骤一使用80#～120#砂纸将轴承酚醛树脂胶布保持架的粘接面打磨平整。
3.根据权利要求1所述的轴承酚醛树脂胶布保持架与铝片粘接的方法，其特征在于步骤二使用80#～120#砂纸将铝片的粘接面打磨平整。
4.根据权利要求1所述的轴承酚醛树脂胶布保持架与铝片粘接的方法，其特征在于步骤二所述的碱液由质量百分数为5％的磷酸钠、4％的无水碳酸钠和余量的去离子水组成。
5.根据权利要求1所述的轴承酚醛树脂胶布保持架与铝片粘接的方法，其特征在于步骤五蘸取BL-7a特种胶均匀涂抹到打磨后的轴承酚醛树脂胶布保持架的粘接面上，然后放入鼓风干燥箱中，以70℃的温度预热25min。
6.根据权利要求1所述的轴承酚醛树脂胶布保持架与铝片粘接的方法，其特征在于步骤七将步骤六装配后的保持架与铝片放入鼓风干燥箱中，以160℃的温度保温50min。
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