CN106207691A - 一种汽车油泵碳刷及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车油泵碳刷及其制备方法，其特征在于，它的原材料包括石墨、铜材料、粘结剂和添加剂材料，铜材料的含铜量在99.5％以上，粘结剂采用粉末树脂粘结剂；添加剂材料包括二硫化钨、二硫化钼、碳化硅微粉、氧化铈、碳化硼、氟化钡中的一种或几种。本发明制备工艺简单，寿命长，耐磨，稳定性好，性能更加优越。

Description

一种汽车油泵碳刷及其制备方法
技术领域
本发明涉及碳刷技术领域，尤其是涉及一种汽车油泵碳刷及其制备方法。
背景技术
汽油泵的作用是把汽油从油箱中吸出，并经管路和汽油滤清器压送到化油器的浮子室内。在结构上，它一般是采用永磁直流电机作为动力。因此，电机的稳定性和使用寿命对汽油泵乃至整台汽车的油路的运行的稳定性有着关键性的作用。而电机中的重要部件-碳刷，也叫电刷，作为一种滑动接触件，决定着电机的寿命、工作噪音和稳定性。碳刷在产品应用材质主要有石墨，浸脂石墨，金属(银材料、铜材料、铝材料、树脂材料，添加剂材料，我们原材料是按每个产品技术要求和市场原材料的需求来调整的。分类方法有多种，按电刷材料的不同，可分为：(1)石墨电刷。(2)电化石墨电刷。(3)金属石墨电刷。(1)石墨电刷，它是在天然石墨中加入沥青、煤焦油等粘合剂混合压制而成。它质地软，润滑性能较好，摩擦系数低，但因含杂质较多而易使整流器受损。一般适用于整流条件正常、负载均匀的电机。(2)电化石墨电刷，它是由石墨、焦炭等作原料，近2500℃以上高温处理而制成。其性能优良，故使用范围广，可用于各类型的电机及整流条件较困难的电机上。(3)金属石墨碳，该类碳刷的主要材料是电解铜和石墨。根据使用需要有时也采用银粉(精密仪器上用的，非常贵)、铝粉、铅粉等其他金属，这些碳刷里面又有含黏结剂和不含黏结剂之分。这类碳刷既有石墨的摩擦特性又有金属的高导电性，因此，适用于高负荷和换向要求不高的低电压电机(如汽车启动马达等)。其圆周速度不超过30米/秒。(4)纯金属电刷，它是用薄的金属片制成。有时为了改善性能，会的金属片表面镀一层其它贵金属，比如银钯合金。这种电刷的导电性极好。电刷上损耗不大，但耐磨性差，导致电机寿命低。由于刷片薄，也不能承受大电流，常用于微型小电机。然而，现有技术中，不管是那种材质的碳刷产品均不能很好满足市场的需求。因此，本领域技术人员仍然在不断的探索，力求研发出具有更好的耐磨性，使用寿命更长，低噪音等特点的碳刷产品。
发明内容
本发明的目的就是为了解决现有技术之不足而提供的一种在性能上具有更好的耐磨性，使用寿命长，低噪音，低火花等特点的汽车油泵碳刷。
本发明的另一目的是提供一种汽车油泵碳刷的制备方法。
本发明是采用如下技术解决方案来实现上述目的：一种汽车油泵碳刷，其特征在于，它的原材料包括石墨、铜材料、粘结剂和添加剂材料，铜材料的含铜量在99.5％以上，粘结剂采用粉末树脂粘结剂；添加剂材料包括二硫化钨、二硫化钼、碳化硅微粉、氧化铈、碳化硼、氟化钡中的一种或几种。
作为上述方案的进一步说明，汽车油泵碳刷由以下重量份的原料制成：石墨10-60份，铜材料3-8份，粉末树脂粘结剂10-40份，添加剂材料2-6份。
进一步地，所述汽车油泵碳刷由以下重量份的原料制成：石墨40-50份，粉末树脂粘结剂12-38份，铜粉4-8份，二硫化钨、二硫化钼、碳化硅微粉共2-6份。
一种汽车油泵碳刷的制备方法，其特征在于，它的生产流程包括混料、压制、烧结、加工以及检测，具体步骤如下：
a、混料，按配方将原材料放入搅拌机中搅拌均匀形成混合粉体；
b、将混合粉体送入到压制机，并将导线直接埋入混合粉体中，压制成型；将压制成型的粗品放入到烧结炉中进行烧结，烧结温度为100-400℃，时间为2.5-5h；
c、对烧结完成后的油泵碳刷粗品，进行切割；切割完成后进行磨面，制得成品。
进一步地，所述烧结过程是分阶段的，包括依次在100-110℃下加热0.5-1h，110-150℃下加热0.5-1h，150-200℃下加热0.5-1h，200-400℃下加热0.5-1h、200-250℃下加热0.5-1h。
本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：
1、本发明采用粉末树脂作为粘结剂，它具有电阻稳定，耐磨性好的特点并且通过加入包括二硫化钨、二硫化钼、碳化硅微粉、氧化铈、碳化硼、氟化钡等微量元素，起到提高碳刷的耐磨性能和抗电磁干扰能力，有效延长刷体的使用寿命的作用。
2、本发明的导线在油泵碳刷压制时直接埋入刷体后再进行高温烧结，保证了导线的脱出拉力以及刷体电阻的稳定性，而且耐腐蚀性较镀锡铜线也有了明显的提升，同时，减少了二次加工流程，提高了生产效率，进一步提高了产品性能的稳定性。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本技术方案作详细的描述。
本发明是一种汽车油泵碳刷，它的原材料包括石墨、铜材料、粘结剂和添加剂材料，铜材料的含铜量在99.5％以上，粘结剂采用粉末树脂粘结剂；添加剂材料包括二硫化钨、二硫化钼、碳化硅微粉、氧化铈、碳化硼、氟化钡中的一种或几种。
实施例1
汽车油泵碳刷由以下重量份的原料制成：石墨40份，铜材料5份，粉末树脂粘结剂30份，二硫化钨、二硫化钼、碳化硅微粉共4份。
以下是汽车油泵碳刷的制备方法，它的生产流程包括混料、压制、烧结、加工以及检测，具体步骤如下：
a、混料，按配方将原材料放入搅拌机中搅拌均匀形成混合粉体；
b、将混合粉体送入到压制机，并将导线直接埋入混合粉体中，压制成型；将压制成型的粗品放入到烧结炉中进行烧结，烧结温度为100-350℃，时间为3h；
c、对烧结完成后的油泵碳刷粗品，进行切割；切割完成后进行磨面，制得成品。
进一步地，所述烧结过程是分阶段的，包括依次在100-110℃下加热0.5h，110-150℃下加热0.5h，150-200℃下加热0.8h，200-350℃下加热0.7h、200-250℃下加热0.5h。
实施例2
汽车油泵碳刷由以下重量份的原料制成：石墨45份，铜材料4份，铝材料1份，粉末树脂粘结剂35份，二硫化钨、二硫化钼、碳化硅微粉、氧化铈、碳化硼共5份。
以下是汽车油泵碳刷的制备方法，它的生产流程包括混料、压制、烧结、加工以及检测，具体步骤如下：
a、混料，按配方将原材料放入搅拌机中搅拌均匀形成混合粉体；
b、将混合粉体送入到压制机，并将导线直接埋入混合粉体中，压制成型；将压制成型的粗品放入到烧结炉中进行烧结，烧结温度为100-400℃，时间为4h；
c、对烧结完成后的油泵碳刷粗品，进行切割；切割完成后进行磨面，制得成品。
进一步地，所述烧结过程是分阶段的，包括依次在100-110℃下加热0.5h，110-150℃下加热0.5h，150-200℃下加热0.8h，200-400℃下加热0.7h、200-250℃下加热0.5h。
以下是汽车油泵碳刷的制备方法，它的生产流程包括混料、压制、烧结、加工以及检测，具体步骤如下：
a、混料，按配方将原材料放入搅拌机中搅拌均匀形成混合粉体；
b、将混合粉体送入到压制机，并将导线直接埋入混合粉体中，压制成型；将压制成型的粗品放入到烧结炉中进行烧结，烧结温度为100-350℃，时间为4h；
c、对烧结完成后的油泵碳刷粗品，进行切割；切割完成后进行磨面，制得成品。
进一步地，所述烧结过程是分阶段的，包括依次在100-110℃下加热0.5h，110-150℃下加热0.5h，150-200℃下加热1h，200-350℃下加热1h、200-250℃下加热1h。
本发明与现有技术相比，1、采用粉末树脂作为粘结剂，它具有电阻稳定，耐磨性好的特点并且通过加入包括二硫化钨、二硫化钼、碳化硅微粉、氧化铈、碳化硼、氟化钡等微量元素，起到提高碳刷的耐磨性能和抗电磁干扰能力，有效延长刷体的使用寿命的作用。
2、本发明的导线在油泵碳刷压制时直接埋入刷体后再进行高温烧结，保证了导线的脱出拉力以及刷体电阻的稳定性，而且耐腐蚀性较镀锡铜线也有了明显的提升，同时，减少了二次加工流程，提高了生产效率，进一步提高了产品性能的稳定性。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种汽车油泵碳刷，其特征在于，它的原材料包括石墨、铜材料、粘结剂和添加剂材料，铜材料的含铜量在99.5％以上，粘结剂采用粉末树脂粘结剂；添加剂材料包括二硫化钨、二硫化钼、碳化硅微粉、氧化铈、碳化硼、氟化钡中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的一种汽车油泵碳刷，其特征在于，汽车油泵碳刷由以下重量份的原料制成：石墨10-60份，铜材料3-8份，粉末树脂粘结剂10-40份，添加剂材料2-6份。
3.根据权利要求1所述的一种汽车油泵碳刷，其特征在于，所述汽车油泵碳刷由以下重量份的原料制成：石墨40-50份，粉末树脂粘结剂12-38份，铜粉4-8份，二硫化钨、二硫化钼、碳化硅微粉共2-6份。
4.一种与权利要求1-3任意一项所述的汽车油泵碳刷对应的汽车油泵碳刷的制备方法，其特征在于，它的生产流程包括混料、压制、烧结、加工以及检测，具体步骤如下：
a、混料，按配方将原材料放入搅拌机中搅拌均匀形成混合粉体；
b、将混合粉体送入到压制机，并将导线直接埋入混合粉体中，压制成型；将压制成型的粗品放入到烧结炉中进行烧结，烧结温度为100-400℃，时间为2.5-5h；
c、对烧结完成后的油泵碳刷粗品，进行切割；切割完成后进行磨面，制得成品。
5.根据权利要求4所述的汽车油泵碳刷的制备方法，其特征在于，所述烧结过程是分阶段的，包括依次在100-110℃下加热0.5-1h，110-150℃下加热0.5-1h，150-200℃下加热0.5-1h，200-400℃下加热0.5-1h、200-250℃下加热0.5-1h。
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