CN107740098A - 低摩擦耐磨损表面微坑的制作方法 - Google Patents
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Abstract
一种低摩擦耐磨损表面微坑的制作方法，所述方法是设计腐蚀微坑图案，由数控磨床对铜质表面进行处理，利用计算机设计出铜质表面的非微坑结构图案，通过喷墨打印机打印在转印纸上，并与待加工的铜质表面压紧热印，然后将三氯化铁溶液喷涂在铜质表面以形成所需的微坑表面，最后用清水洗净，获得低摩擦耐磨损微坑表面。本发明通过改变摩擦副表面的形貌结构特征，减少了摩擦副表面的磨损和摩擦，适用性广，效率高，成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种摩擦面减摩抗磨的处理方法，具体地是一种机械低摩擦耐磨损表面微坑的制作方法。
背景技术
两元件的表面相互接触有压力，并有相对运动趋势，必将产生摩擦。磨损是发生机械运动所不可避免的，但是运用合理的技术手段可以有效地减少摩擦，降低磨损，提高零部件的使用寿命。降低摩擦常采用的传统方法是加工零件时选用精密的加工制造设备和工艺，然后对零件进行合适的热处理，提高其接触表面的精度和硬度。通常以提高接触表面的精度来减小摩擦和降低磨损的方式会受到生产条件和加工精度的限制，而加工精度越高，生产成本就会越高。对于复杂的曲面，加工精度更是受到了生产条件和生产成本的限制。而且传统的摩擦副表面都是光滑的，使得油膜的支撑力小，对摩擦副的减摩作用有限。
目前在许多领域也用到了微坑技术，而微坑的制备方法有以下几种：机械碾压法、喷丸加工法、电火花加工法和激光加工法。如公开文献CN1562513 A中提供了一种机械碾压轧辊表面的方法及其制造装置，其中将轧制和毛化过程合二为一，但是由于毛化形成的微坑非常小，利用机械碾压一次成形方法，很难加工出想要的微坑结构，因而实际操作起来不容易达到理想的效果。再如在公开文献CN 101642778 A中提供了一种激光毛化的加工方法，采用激光加工方法，光斑较大，形成的坑直径是0.17mm以上，要实现高密度的毛化点阵满足使用要求比较困难，机床的投资成本和生产成本非常高。还有如公开文献CN105290547 A，它在电火花加工的基础上通过调整设备运行精度、改变轧辊磨削行程等方法，对电火花加工法进行了改进，但这种方法形成了参差不齐的尖峰，尖峰的形状和布局不可控，而且在生产过程中运行费用高，投资更大。
发明内容
针对上述现有微坑制作方法存在的不足，本发明提供一种低摩擦耐磨损表面微坑的制作方法，以使摩擦副表面减小摩擦，降低磨损，在生产制作过程中费用低，精度高，减摩抗磨效果好。
上述提供的一种低摩擦耐磨损表面微坑的制作方法是按下列步骤进行的。
（1）设计腐蚀的微坑总面积为摩擦副面积的5%～20%，微坑面积为：0.1mm2-0.5mm2，微坑深度为：0.01mm-0.05mm。
（2）使用数控磨床对待加工元件铜质表面进行处理，以清洗铜质表面的氧化物及锈迹，直到铜质表面光滑明亮为止。
（3）利用计算机软件PROTEL设计出待加工元件铜质表面的非微坑结构的图案，利用高精度喷墨打印机将其打印在转印纸上。
（4）将印有图案的转印纸一面与待加工元件的铜质表面相对压紧，置于热转印机上进行热印，热转印机的温度设置为170摄氏度，时间为2min，通过高温、并施加一定的压力将转印纸上的图案墨迹粘到铜质表面，转印完成后，将待加工元件从热转印机中取出，等到待加工元件温度降至室温，将转印纸从待加工元件表面慢慢移开。
（5）调制浓度为3mol/L、温度≤55摄氏度的三氯化铁溶液，均匀喷涂在待加工元件的铜质表面，3分钟后，墨迹以外的部分受到腐蚀，形成所需的表面微坑。
（6）最后用清水洗净待加工元件并将其擦干，获得低摩擦耐磨损微坑表面。
进一步地技术措施在于：所述低摩擦耐磨损表面微坑的处理是对液压柱塞泵的配流盘、叶片泵或马达的叶片、滚柱（珠）轴承内外圈和滚柱（珠）接触的表面进行处理，并且这些表面为铜质表面；所述微坑的形状为半球形、圆柱形、三棱柱形和四棱柱形中的一种或其中几种的组合；所述摩擦副表面是平面，或是曲面的一种。
上述本发明所提供的一种低摩擦耐磨损表面微坑的制作方法，所制作的低摩擦耐磨损表面微坑具有贮存油液的功能，在工作过程中，使摩擦副表面快速形成润滑油膜，以增大油膜厚度，提高油膜的支撑力，进一步减小了摩擦副表面的摩擦，提高了摩擦副表面的耐磨性，最终提高了其使用寿命。
本方法通过改变摩擦副表面的形貌结构特征，减少了摩擦副表面的磨损和摩擦，并且根据不同的使用要求，微坑采用不同的形状结构以及分布形式。
本发明提供的微坑制作方法，采用腐蚀加工法，适用性广，效率高，成本低，适用性广。
附图说明
图1是本发明实施例1中液压柱塞泵的配流盘结构示意图。
图2是本发明实施例2中叶片泵或马达的叶片结构示意图。
图3是本发明实施例3中滚柱轴承外圈剖切结构示意图。
图4是本发明实施例3中滚柱轴承内圈结构示意图。
图中：1-配流盘进油腔；2-微坑；3-配流盘吸油腔；4-叶片；5-滚柱轴承外圈；6-滚柱轴承内圈。
具体实施方式
具体实施一种低摩擦耐磨损表面微坑的制作方法中，所处理微坑表面结构形状可以采用半球形、圆柱形、三棱柱形和四棱柱形中的一种或其中几种的组合；该微坑所占面积率为总面积的5%～20%，该微坑的面积为0.1mm2～0.5 mm2，该微坑的深度为0.01mm～0.05mm；摩擦副表面可以是平面，也可以是曲面，如果摩擦副表面有油润滑，在工作过程中，微坑会贮存一定量的油液，增加了油膜厚度，提高了油膜支撑力，减小了摩擦副表面的摩擦，降低了摩擦副表面的磨损。
另一方面，实施该微坑制作方法，首先是利用数控磨床对待加工元件的铜质表面进行处理，以清洗铜质表面上的氧化物、锈迹等，直到铜质表面光滑明亮为止；利用计算机软件PROTEL设计出待加工元件表面的非微坑结构的图案，利用高精度喷墨打印机将其打印在转印纸上；将转印纸上印有图案的一面与待加工元件的摩擦副表面相对压紧，并用透明胶带粘紧，防止错位；将粘有转印纸的待加工元件放入热转印机上进行热印，热转印机温度设置为170摄氏度，时间为2min，通过高温、并施加一定压力将转印纸上的图案墨迹粘到待加工元件的铜质表面；转印完成后，将待加工元件从热转印机中取出，等到待加工元件温度降至室温，将转印纸从待加工元件表面慢慢移开；调制腐蚀性溶液，为三氯化铁溶液，浓度为3mol/L，温度≤55摄氏度，将适量的该溶液均匀喷洒到待加工元件的铜质表面，经过3min后，墨迹以外的部分受到腐蚀，形成所需的表面微坑；最后用清水洗净待加工元件并将其擦干，获得低摩擦耐磨损微坑表面。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明的具体实施方式作出进一步的详细说明。
实施例1
具有低摩擦耐磨损的微坑表面应用于液压柱塞泵的配流盘，见附图1，该配流盘表面呈曲面的配流盘，1为吸油腔，3为压油腔，配流盘与缸体的接触表面上布满微坑2，微坑2均匀分布，形状为菱形，所占面积率为15%，微坑2的面积为0.1mm2，深度为0.01mm。配流盘表面的微坑可以贮存一定量的油液，可以增加油膜厚度，增大油膜的支撑力，从而减小摩擦，降低磨损。配流盘上布满微坑2的方法为首先使用数控磨床对配流盘摩擦副铜质表面进行处理，来清洗铜质表面上的氧化物、锈迹等，直到铜质表面光滑明亮为止；利用计算机软件PROTEL设计出低摩擦耐磨损微坑表面的非微坑结构的图案，利用高精度喷墨打印机将设计的图案打印到转印纸上，将转印纸印有图案的一侧和配流盘摩擦副表面贴合，用塑料胶带粘紧，以防错位；将粘有转印纸的配流盘放到热转印机，温度设置为170摄氏度，时间为2min，通过高温、并施加一定的压力将转印纸上的图案墨迹粘到配流盘与缸体相接触的表面；转印完成后，将配流盘从热转印机中取出，等到配流盘温度降至室温，将转印纸从配流盘上慢慢移开；接着将配制好的适量腐蚀性液体，为三氯化铁溶液，浓度为3mol/L，温度≤55摄氏度，均匀地喷撒到配流盘摩擦副表面，3min后，墨迹以外的部分受到腐蚀，形成所需的微坑表面；最后用清水洗净配流盘并将其擦干，实现低摩擦耐磨损表面微坑的处理。
实施例2
具有低摩擦耐磨损的微坑表面应用于叶片泵或马达的叶片，如附图2所示，2是微坑，4是叶片，叶片表面布满微坑2， 微坑2均匀分布，形状为圆柱形，所占面积率为15%，微坑2的面积为0.2 mm2，深度为0.02mm，叶片的制造方法是先使叶片原材料板上形成微坑2结构，然后再将叶片原材料板切制成所需的叶片形状和大小，微坑2的制造方法同实施例1，不同点是实施例1是曲面，实施例2是平面。
实施例3
具有低摩擦耐磨损的微坑表面应用于滚柱（珠）轴承内外圈和滚柱（珠）接触的表面，如附图3和附图4所示，2是微坑，5是滚柱轴承外圈，6是滚柱轴承内圈，摩擦副表面布满微坑2，微坑2均匀分布，形状为矩形，所占面积率为15%，微坑2的面积为0.2mm2，深度为0.02mm。所需摩擦副表面的微坑制造方法与实施例1中一致。
综上所述，本发明所提供的一种具有低摩擦耐磨损的微坑表面及其制作方法，克服了背景技术中摩擦副的一些不足与限制，改善了摩擦副的润滑特性，提高了摩擦副表面的耐磨形，减小了摩擦，提高了相应元件的使用寿命，而且这种制造方法效率高，生产成本低，投资较少，精度可控。
以上所说明的仅为本发明的优选实施例而已，当然不可以此来限定本发明之权利范围，因此本发明申请专利范围所做的的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (4)
1.一种低摩擦耐磨损表面微坑的制作方法，其特征在于：所述制作方法是按下列步骤进行的：
（1）设计腐蚀的微坑总面积为摩擦副面积的5%～20%，微坑面积为：0.1mm2-0.5mm2，微坑深度为：0.01mm-0.05mm；
（2）采用数控磨床对待加工元件铜质表面进行处理，以清洗铜质表面的氧化物及锈迹，使铜质表面光滑明亮；
（3）利用计算机软件PROTEL设计待加工元件铜质表面的非微坑结构图案，通过高精度喷墨打印机将其打印在转印纸上；
（4）将印有图案的转印纸一面与待加工元件铜质表面相对压紧，置于热转印机上进行热印，热转印机的温度为170摄氏度，时间为2min，通过高温并施加一定的压力将转印纸上的图案墨迹粘到铜质表面，再将待加工元件从热转印机中取出并降至室温，后将转印纸从待加工元件表面慢慢移开；
（5）调制浓度为3mol/L、温度≤55摄氏度的三氯化铁溶液，均匀喷涂在待加工元件的铜质表面，3分钟后，墨迹以外的部分受到腐蚀，形成所需的表面微坑；
（6）最后用清水洗净待加工元件并将其擦干，获得低摩擦耐磨损微坑表面。
2.根据权利要求1所述的低摩擦耐磨损表面微坑的制作方法，其特征在于：所述低摩擦耐磨损表面微坑的制作方法是用于柱塞泵的配流盘、叶片泵或马达的叶片和滚柱轴承内外圈和滚柱接触的表面进行处理，且表面为铜质表面。
3.根据权利要求1所述的低摩擦耐磨损表面微坑的制作方法，其特征在于：所述低摩擦耐磨损表面微坑是半球形、圆柱形、三棱柱形和四棱柱形结构中的一种或几种的组合。
4.根据权利要求1所述的低摩擦耐磨损表面微坑的制作方法，其特征在于：所述摩擦副的表面是平面，或是曲面的一种。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN86108399A (zh) * | 1986-12-06 | 1988-06-22 | 抚顺市表牌厂 | 不锈钢制品印刷花纹图案腐蚀技术 |
| CN87101014A (zh) * | 1987-04-04 | 1988-10-26 | 上海第十二机床厂 | 金属蚀刻版画 |
| CN1490431A (zh) * | 2002-10-16 | 2004-04-21 | 纬创资通股份有限公司 | 物品金属外壳的表面花纹形成方法 |
| CN105275794A (zh) * | 2015-11-02 | 2016-01-27 | 太原理工大学 | 一种具有低摩擦表面的配流盘及制造方法 |
| CN106488807A (zh) * | 2013-11-25 | 2017-03-08 | Akk有限公司 | 用于蚀刻技术的表面结构化的模板 |
-
2017
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN86108399A (zh) * | 1986-12-06 | 1988-06-22 | 抚顺市表牌厂 | 不锈钢制品印刷花纹图案腐蚀技术 |
| CN87101014A (zh) * | 1987-04-04 | 1988-10-26 | 上海第十二机床厂 | 金属蚀刻版画 |
| CN1490431A (zh) * | 2002-10-16 | 2004-04-21 | 纬创资通股份有限公司 | 物品金属外壳的表面花纹形成方法 |
| CN106488807A (zh) * | 2013-11-25 | 2017-03-08 | Akk有限公司 | 用于蚀刻技术的表面结构化的模板 |
| CN105275794A (zh) * | 2015-11-02 | 2016-01-27 | 太原理工大学 | 一种具有低摩擦表面的配流盘及制造方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 张奇昌著: "《印刷电路制作》", 30 March 1982 * |
| 程常现编译: "《新编印刷专业英语》", 28 February 2006, 印刷工业出版社 * |
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