CN107201460A - 一种无铅环保型湿式铜基摩擦片及制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种无铅环保型湿式铜基摩擦片，它包括一块芯板，其特征在于所述芯板的表面通过电镀方式制有一层厚度在0.005—0.01mm的镀铜层，在所述芯板的至少一面镀铜层的外面通过喷撒摩擦粉料并预烧结成摩擦层并制成所述的铜基摩擦片，所述的铜基摩擦片上还通过模压形成有油槽；所述的制备方法包括如下工序：1）配料，2）混料，3）芯板镀铜，4）喷撒预烧结，5）压槽，6）复烧，7）精压。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种湿式铜基摩擦片的制作方法，属于粉末冶金摩擦材料工艺技术领域。
背景技术
现有技术中，铜基摩擦片是由钢芯板和至少一面覆盖一层铜基摩擦材料组成。传统的铜基摩擦片制作工艺主要包括：1、配料，2、混料，3、压型，4、芯板镀铜，5、加压烧结，6、油槽加工等工序；其中所述的配料，其成份配比见下表所示：
| 材料名称 | Cu | Fe | Sn | Pb | C | SiO2 | Zn |
| 含量(％) | 60--75 | 1--7 | 2--6 | 2--6 | 12--25 | 2--7 | 3--8 |
| 粒度(目) | -200 | -200 | -180 | -180 | -200 | -100 | -300 |
所述的混料将配好的粉料放入混料机混合，混合时间为1.5-2.5小时；
所述的压型：是将混合后的粉料倒入模腔，模腔由阴模、下模冲构成。沿阴模上平面刮去多余粉料；由上模冲施加压力将粉料压制成扇形压坯，压力为2—5tf/cm2；
所述的芯板镀铜，是用电镀的方法对芯板进行镀铜；将芯板挂在阴极，将铜板挂在阳极，电镀槽内加入含有铜离子的电镀液，通入直流电，根据镀层厚度调整电镀时间；镀层厚度为0.005-0.01mm；芯板电镀前要进行除油及除锈；
所述的烧结，是将压坯叠放在芯板上放入钟罩炉内进行加压烧结，其烧结工艺参数是：
烧结温度：750℃--800℃
保温时间：2.5---3.5小时
压力：1.5---2.5Mpa
气氛：氨分解气体
设备：钟罩式加压烧结炉
油槽加工：根据图纸要求在车床或铣床上加工出油槽。
传统的铜基摩擦片存在如下缺点：摩擦片的摩擦性能较低，摩擦片材料成份中含有铅，制造及使用过程中会造成铅污染。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种在现有技术的基础上进行改良，其摩擦性能优于传统铜基摩擦片，而且整个制造过程及使用过程均不会产生铅污染的无铅环保型湿式铜基摩擦片及制备方法。
本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，一种无铅环保型湿式铜基摩擦片，它包括一块芯板，所述芯板的表面通过电镀方式制有一层厚度在0.005—0.01mm的镀铜层，在所述芯板的至少一面镀铜层的外面通过喷撒摩擦粉料并预烧结成摩擦层并制成所述的铜基摩擦片，所述的铜基摩擦片上还通过模压形成有油槽。
作为优选：所述的摩擦粉料由如下原料和质量百分比组成：55—65％的-200目Cu粉，8—15％的-200目Zn粉，4—8％的-200目Sn粉，5—10％的-200目C粉，8—14％的-100目ZrSiO4。
一种如上所述无铅环保型湿式铜基摩擦片的制备方法，所述的制备方法包括如下工序：
1)配料，按比例配制摩擦层粉料；
2)混料，将上述配料放入混料机构内进行混合；
3)芯板镀铜，将芯板挂在阴极，将铜板挂在阳极，电镀槽内加入含有铜离子的电镀液，通入直流电，并根据镀层厚度调整电镀时间，即用电镀方式进行镀铜并制成镀铜芯板；
4)喷撒预烧结，在喷撒机上将工序2混合好的粉料均匀的撒在芯板上，放入网带炉内烧结；
5)压槽，将工序4喷撒预烧结后的摩擦片放在压槽模具上采用压力机进行压槽；
6)复烧，将工序5压槽后的摩擦片放入钟罩炉内加压烧结；
7)精压，将工序6复烧后的摩擦片放在平板模具上，并在压力机上加压，压力为100-150MPa；精压是用与摩擦片最终尺寸厚度限位块保证摩擦片尺寸。
作为优选：所述的工序2)中，混料时间为1.5-2.5小时；所述的工序4)中，烧结温度是：750℃--850℃，保温0.3---0.8小时，气氛为：氨分解气体；所述的工序6)中，加压烧结的压力为0.1-0.3MPa，温度为750℃--820℃，时间为1-1.5小时。
本发明是在现有技术的基础上进行的改良，具有其摩擦性能优于传统铜基摩擦片，而且整个制造过程及使用过程均不会产生铅污染等特点。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明做详细的介绍：一种无铅环保型湿式铜基摩擦片，它包括一块芯板，所述芯板的表面通过电镀方式制有一层厚度在0.005—0.01mm的镀铜层，在所述芯板的至少一面镀铜层的外面通过喷撒摩擦粉料并预烧结成摩擦层并制成所述的铜基摩擦片，所述的铜基摩擦片上还通过模压形成油槽。
本发明所述的摩擦粉料由如下原料和质量百分比组成：55—65％的-200目Cu粉，8—15％的-200目Zn粉，4—8％的-200目Sn粉，5—10％的-200目C粉，8—14％的-100目ZrSiO4。
一种如上所述无铅环保型湿式铜基摩擦片的制备方法，所述的制备方法包括如下工序：
1)配料，按比例配制摩擦层粉料；
2)混料，将上述配料放入混料机构内进行混合；
3)芯板镀铜，将芯板挂在阴极，将铜板挂在阳极，电镀槽内加入含有铜离子的电镀液，通入直流电，并根据镀层厚度调整电镀时间，即用电镀方式进行镀铜并制成镀铜芯板；
4)喷撒预烧结，在喷撒机上将工序2混合好的粉料均匀的撒在芯板上，放入网带炉内烧结；
5)压槽，将工序4喷撒预烧结后的摩擦片放在压槽模具上采用压力机进行压槽；
6)复烧，将工序5压槽后的摩擦片放入钟罩炉内加压烧结；
7)精压，将工序6复烧后的摩擦片放在平板模具上，并在压力机上加压，压力为100-150MPa；精压是用与摩擦片最终尺寸厚度限位块保证摩擦片尺寸。
所为进一步：所述的工序2)中，混料时间为1.5-2.5小时；所述的工序4)中，烧结温度是：750℃--850℃，保温0.3---0.8小时，气氛为：氨分解气体；所述的工序6)中，加压烧结的压力为0.1-0.3MPa，温度为750℃--820℃，时间为1-1.5小时。
实施例：
本发明所述的工艺流程包括以下多道工序：1)配料，2)混料，3)芯板镀铜，4)喷撒预烧结，5)压槽，6)复烧，7)精压；其中所述的工序2)混料、工序3)芯板镀铜可以与现有技术相同，这些工序已经在前面作了较为详细的说明。
工序1)配料按下表成份进行：
| 材料名称 | Cu | Zn | Sn | C | ZrSiO4 |
| 含量(％) | 55--65 | 8--15 | 4--8 | 5--10 | 8--14 |
| 粒度(目) | -200 | -200 | -200 | -200 | -100 |
工序2)混料：本发明所述的混料是将1工序配好的混合料放入混料机机内，混合时间为1.5-2.5小时；
工序3)：芯板镀铜：用电镀的方法对芯板进行镀铜；将芯板挂在阴极，将铜板挂在阳极，电镀槽内加入含有铜离子的电镀液，通入直流电，根据镀层厚度调整电镀时间。镀层厚度为0.005-0.01mm；芯板电镀前要进行除油及除锈；
工序4)喷撒预烧结：本发明所述的喷撒预烧结是在喷撒机上将工序2混合好的粉料均匀的撒在芯板上，放入网带炉内烧结，烧结温度是：750℃--850℃，保温0.3---0.8小时，气氛为：氨分解气体；如摩擦片两面均有摩擦层，另一面按照同样方法进行喷撒预烧结；
工序5)压槽：本发明所述压槽是将工序4喷撒预烧结后摩擦片放在压槽模具上在压力机上压槽；
工序6)复烧：本发明所述的复烧是将工序5压槽后的摩擦片放入钟罩炉内加压烧结，压力为0.1-0.3MPa，温度为750℃--820℃，时间为1-1.5小时；
工序7(精压：本发明所述的精压是将工序6复烧后的摩擦片放在平板模具上在压力机上加压，压力为100-150MPa，精压是用与摩擦片最终尺寸厚度限位块保证摩擦片尺寸；
实施例1：本发明所述的无铅环保型湿式铜基摩擦片的制作方法，该制作方法主要包括如下工序：
a)配料，所述的无铅环保型铜基摩擦片由如下的组份以及重量百分配比组成：Cu63％，Sn 6％，Zn 12％，C 7％，硅酸锆12％；且Cu的粒度为-200目，Sn的粒度为-200目，Zn的粒度为-200目，C的粒度为-200目，硅酸锆的粒度为-100目；
b)混料：将配好的粉料放入混料机内混合，混料时间为2小时；
c)芯板镀铜：用电镀的方法对芯板进行镀铜；将芯板挂在阴极，将铜板挂在阳极，电镀槽内加入含有铜离子的电镀液，通入直流电，镀层厚度为0.005-0.01mm，根据镀层厚度调整电镀时间；芯板电镀前要进行除油及除锈；
d)喷撒预烧结，它是在喷撒机上将工序b)混合好的粉料均匀的撒在芯板上，放入网带炉内烧结，烧结温度是：820℃，保温0.5小时，气氛为：氨分解气体；摩擦片两面均为摩擦层，两面均按照同样方法进行喷撒预烧结；
e)压槽，它是将工序d)喷撒预烧结后的摩擦片放在压槽模具上经压力机上压槽；
f)复烧，它将工序e)压槽后的摩擦片放入钟罩炉内加压烧结，压力为0.2MPa，温度为760℃，时间为1.2小时；
g)精压：它是将工序f)复烧后的摩擦片放在平板模具上在压力机上加压，压力为125MPa，精压是用与摩擦片最终尺寸厚度限位块保证摩擦片尺寸。
实施例2：本发明所述的无铅环保型湿式铜基摩擦片的制作方法，该制作方法主要包括如下工序：
a)配料，所述的无铅环保型铜基摩擦片由如下的组份以及重量百分配比组成：Cu60％，Sn 8％，Zn 12％，C 8％，硅酸锆12％，上述组份的配料以重量的百分之百为准；
b)混料：将配好的粉料放入混料机内混合，混料时间为1.5小时；
c)芯板镀铜：用电镀的方法对芯板进行镀铜；将芯板挂在阴极，将铜板挂在阳极，电镀槽内加入含有铜离子的电镀液，通入直流电，镀层厚度为0.005-0.01mm，根据镀层厚度调整电镀时间；
d)喷撒预烧结，它是在喷撒机上将工序b)混合好的粉料均匀的撒在芯板上，放入网带炉内烧结，烧结温度是：820℃，保温0.5小时，气氛为：氨分解气体；
e)压槽，它是将工序d)喷撒预烧结后的摩擦片放在压槽模具上经压力机上压槽；
f)复烧，它将工序e)压槽后的摩擦片放入钟罩炉内加压烧结，压力为0.2MPa，温度为760℃，时间为1小时；
g)精压：它是将工序f)复烧后的摩擦片放在平板模具上在压力机上加压，压力为125MPa，精压是用与摩擦片最终尺寸厚度限位块保证摩擦片尺寸。
实施例1和实施例2制造摩擦片按照JB/T7909规定试验方法测定摩擦性能，测定结果如下：
Claims (4)
1.一种无铅环保型湿式铜基摩擦片，它包括一块芯板，其特征在于所述芯板的表面通过电镀方式制有一层厚度在0.005—0.01mm的镀铜层，在所述芯板的至少一面镀铜层的外面通过喷撒摩擦粉料并预烧结成摩擦层并制成所述的铜基摩擦片，所述的铜基摩擦片上还通过模压形成有油槽。
2.根据权利要求1所述的无铅环保型湿式铜基摩擦片，其特征在于所述的摩擦层粉料由如下原料和质量百分比组成：55—65％的-200目Cu粉，8—15％的-200目Zn粉，4—8％的-200目Sn粉，5—10％的-200目C粉，8—14％的-100目ZrSiO4。
3.一种如权利要求1或2所述无铅环保型湿式铜基摩擦片的制备方法，其特征在于所述的制备方法包括如下工序：
1)配料，按比例配制摩擦层粉料；
2)混料，将上述配料放入混料机构内进行混合；
3)芯板镀铜，将芯板挂在阴极，将铜板挂在阳极，电镀槽内加入含有铜离子的电镀液，通入直流电，并根据镀层厚度调整电镀时间，即用电镀方式进行镀铜并制成镀铜芯板；
4)喷撒预烧结，在喷撒机上将工序2混合好的粉料均匀的撒在芯板上，放入网带炉内烧结；
5)压槽，将工序4喷撒预烧结后的摩擦片放在压槽模具上采用压力机进行压槽；
6)复烧，将工序5压槽后的摩擦片放入钟罩炉内加压烧结；
7)精压，将工序6复烧后的摩擦片放在平板模具上，并在压力机上加压，压力为100-150MPa。
4.根据权利要求3所述的无铅环保型湿式铜基摩擦片的制备方法，其特征在于：
所述的工序2)中，混料时间为1.5-2.5小时；
所述的工序4)中，烧结温度是：750℃--850℃，保温0.3---0.8小时，气氛为：氨分解气体；
所述的工序6)中，加压烧结的压力为0.1-0.3MPa，温度为750℃--820℃，时间为1-1.5小时。
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