CN109135269A - 一种黑稀合金耐磨材料配方及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种黑稀合金耐磨材料配方及其制备工艺，涉及一种用高分子材料代替有色金属的配方，包括以下质量分数配比的原料：基础料尼龙6为60％、增强剂玻璃纤维为20％、填充增硬剂二氧化硅为2％、三氧化二铝为2％、滑石粉为2％、抗紫外线抗老化剂为1％、润滑剂PTFE微粉为10％、石墨为3％，将上述原料进行充分混合，放入到烘干机内进行烘干，之后进行造粒得到黑稀合金耐磨材料，本发明采用黑稀合金材料代替有色金属材料，通过对尼龙6改性，增加其弯曲强度与接触强度，让其性能超过锡青铜或铝青铜，从而代替铜蜗轮，铜套等有色金属，而且制备工艺简单，节约有色金属，降低制造成本，经济效益显著。

Description

一种黑稀合金耐磨材料配方及其制备工艺
技术领域
本发明涉及一种用高分子材料代替有色金属的配方，具体为一种黑稀合金耐磨材料配方及其制备工艺。
背景技术
蜗轮蜗杆减速机是一种动力传达机构，利用齿轮的速度转换器，将电机(马达)的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩的机构。在用于传递动力与运动的机构中，减速机的应用范围相当广泛。
目前市场上用的减速机蜗轮和旋转部件上的轴套大多是采用有色金属铜合金或尼龙制造，这些产品耐磨性差，噪音大，效率低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种黑稀合金耐磨材料配方及其制备工艺，采用黑稀合金材料代替有色金属材料，通过对尼龙6改性，增加其弯曲强度与接触强度，让其性能超过锡青铜或铝青铜，从而代替铜蜗轮，铜套等有色金属，降低成本，降低噪音，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种黑稀合金耐磨材料配方，包括以下质量分数配比的原料：基础料尼龙6为50％～70％、增强剂玻璃纤维为10％～30％、填充增硬剂二氧化硅为1％～3％、三氧化二铝为1％～3％、滑石粉为1％～3％、抗紫外线抗老化剂为0.5％～1.5％、润滑剂PTFE微粉为5％～15％、石墨为1.5％～4.5％。
优选的，包括以下质量分数配比的原料：基础料尼龙6为60％、增强剂玻璃纤维为20％、填充增硬剂二氧化硅为2％、三氧化二铝为2％、滑石粉为2％、抗紫外线抗老化剂为1％、润滑剂PTFE微粉为10％、石墨为3％。
优选的，包括以下质量分数配比的原料：基础料尼龙6为50％、增强剂玻璃纤维为30％、填充增硬剂二氧化硅为3％、三氧化二铝为3％、滑石粉为3％、抗紫外线抗老化剂为1.5％、润滑剂PTFE微粉为5％、石墨为4.5％。
优选的，包括以下质量分数配比的原料：基础料尼龙6为70％、增强剂玻璃纤维为10％、填充增硬剂二氧化硅为1％、三氧化二铝为1％、滑石粉为1％、抗紫外线抗老化剂为0.5％、润滑剂PTFE微粉为15％、石墨为1.5％。
本发明提供另一种技术方案为：一种黑稀合金耐磨材料的制备工艺，包括以下步骤：
步骤一：将基础料尼龙6、增强剂玻璃纤维、填充增硬剂二氧化硅、三氧化二铝、滑石粉、抗紫外线抗老化剂、润滑剂PTFE微粉以及石墨进行充分搅拌混合；
步骤二：将上述的混合料投入到烘干机内进行烘干；
步骤三：烘干后采用造粒设备进行造粒制得黑稀合金耐磨材料。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提出的黑稀合金耐磨材料配方及其制备工艺，本发明采用黑稀合金材料代替有色金属材料，通过对尼龙6改性，增加其弯曲强度与接触强度，让其性能超过锡青铜或铝青铜，从而代替铜蜗轮，铜套等有色金属，降低成本，降低噪音，通过将本发明的黑稀合金在减速机蜗轮应用上，其传动效率、温升及齿面状况等指标不仅明显优于锡青铜ZQSn10-1蜗轮，而且优于国内新型蜗轮材料锌基合金ZnAlCuMn蜗轮，对黑稀合金蜗轮，采用20号机械油和采用24号气缸油时润滑效果相近，传动效率进一步大幅度提高，由于蜗轮采用黑稀合金相比较采用锡青铜ZQSn10-1时材料成本降低了87％左右，而20号机械油价格比一般蜗轮蜗杆油价格低很多，这也大大降低了减速机所用润滑油的成本，因此，采用黑稀合金制造蜗轮时，不仅蜗轮的性能得到明显改善，而且制备工艺简单，节约有色金属，降低制造成本，经济效益显著。
具体实施方式
以下将详细说明本发明实施例，然而，本发明实施例并不以此为限。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例中：一种黑稀合金耐磨材料配方，包括以下质量分数配比的原料：基础料尼龙6为50％～70％、增强剂玻璃纤维为10％～30％、填充增硬剂二氧化硅为1％～3％、三氧化二铝为1％～3％、滑石粉为1％～3％、抗紫外线抗老化剂为0.5％～1.5％、润滑剂PTFE微粉为5％～15％、石墨为1.5％～4.5％。
实施例一：
以下质量分数配比的原料：基础料尼龙6为50％、增强剂玻璃纤维为30％、填充增硬剂二氧化硅为3％、三氧化二铝为3％、滑石粉为3％、抗紫外线抗老化剂为1.5％、润滑剂PTFE微粉为5％、石墨为4.5％。
基于上述原料配比，提供一种黑稀合金耐磨材料的制备工艺，包括以下步骤：
步骤一：将基础料尼龙6、增强剂玻璃纤维、填充增硬剂二氧化硅、三氧化二铝、滑石粉、抗紫外线抗老化剂、润滑剂PTFE微粉以及石墨进行充分搅拌混合；
步骤二：将上述的混合料投入到烘干机内进行烘干；
步骤三：烘干后采用造粒设备进行造粒制得。
采用本实施例的材料配方和制备工艺制得的黑稀合金耐磨材料，黑稀合金耐磨材料在减速机蜗轮应用上，其传动效率、温升及齿面状况等指标不仅明显优于锡青铜ZQSn10-1蜗轮，而且优于国内新型蜗轮材料锌基合金ZnAlCuMn蜗轮，对黑稀合金蜗轮，采用20号机械油和采用24号气缸油时润滑效果相近，传动效率进一步大幅度提高。由于蜗轮采用黑稀合金相比采用锡青铜ZQSn10-1时材料成本降低了87％左右，而20号机械油价格比一般蜗轮蜗杆油价格低很多，节约有色金属，降低制造成本。
实施例二：
以下质量分数配比的原料：基础料尼龙6为60％、增强剂玻璃纤维为20％、填充增硬剂二氧化硅为2％、三氧化二铝为2％、滑石粉为2％、抗紫外线抗老化剂为1％、润滑剂PTFE微粉为10％、石墨为3％。
基于上述原料配比，提供一种黑稀合金耐磨材料的制备工艺，其制作步骤与实施例一相同，在此不作累赘阐述。
采用本实施例的材料配方和制备工艺制得的黑稀合金耐磨材料，黑稀合金耐磨材料在减速机蜗轮应用上，其传动效率、温升及齿面状况等指标不仅明显优于锡青铜ZQSn10-1蜗轮，而且优于国内新型蜗轮材料锌基合金ZnAlCuMn蜗轮，对黑稀合金蜗轮，采用20号机械油和采用24号气缸油时润滑效果相近，传动效率进一步大幅度提高。由于蜗轮采用黑稀合金相比采用锡青铜ZQSn10-1时材料成本降低了87％左右，而20号机械油价格比一般蜗轮蜗杆油价格低很多，节约有色金属，降低制造成本。
实施例三：
以下质量分数配比的原料：基础料尼龙6为70％、增强剂玻璃纤维为10％、填充增硬剂二氧化硅为1％、三氧化二铝为1％、滑石粉为1％、抗紫外线抗老化剂为0.5％、润滑剂PTFE微粉为15％、石墨为1.5％。
基于上述原料配比，提供一种黑稀合金耐磨材料的制备工艺，其制作步骤与实施例一、二相同，在此不作累赘阐述。
采用本实施例的材料配方和制备工艺制得的黑稀合金耐磨材料，黑稀合金耐磨材料在减速机蜗轮应用上，其传动效率、温升及齿面状况等指标不仅明显优于锡青铜ZQSn10-1蜗轮，而且优于国内新型蜗轮材料锌基合金ZnAlCuMn蜗轮，对黑稀合金蜗轮，采用20号机械油和采用24号气缸油时润滑效果相近，传动效率进一步大幅度提高。由于蜗轮采用黑稀合金相比采用锡青铜ZQSn10-1时材料成本降低了87％左右，而20号机械油价格比一般蜗轮蜗杆油价格低很多，节约有色金属，降低制造成本。
对比实施例一、实施例二和实施例三，三种实施例制得的黑稀合金耐磨材料在减速机蜗轮应用，实施例二制得的黑稀合金耐磨材料在减速机蜗轮的应用，其传动效率、温升及齿面状况等指标优于实施例一和实施例三制得的黑稀合金耐磨材料在减速机蜗轮的应用，实施例二制得的黑稀合金耐磨材料在减速机蜗轮的应用传动效率最高，因此，实施例二原料：基础料尼龙6为60％、增强剂玻璃纤维为20％、填充增硬剂二氧化硅为2％、三氧化二铝为2％、滑石粉为2％、抗紫外线抗老化剂为1％、润滑剂PTFE微粉为10％、石墨为3％为最优材料配方。
综上所述：本发明提出的黑稀合金耐磨材料配方及其制备工艺，本发明采用黑稀合金材料代替有色金属材料，通过对尼龙6改性，增加其弯曲强度与接触强度，让其性能超过锡青铜或铝青铜，从而代替铜蜗轮，铜套等有色金属，降低成本，降低噪音，通过将本发明的黑稀合金在减速机蜗轮应用上，其传动效率、温升及齿面状况等指标不仅明显优于锡青铜ZQSn10-1蜗轮，而且优于国内新型蜗轮材料锌基合金ZnAlCuMn蜗轮，对黑稀合金蜗轮，采用20号机械油和采用24号气缸油时润滑效果相近，传动效率进一步大幅度提高，由于蜗轮采用黑稀合金相比较采用锡青铜ZQSn10-1时材料成本降低了87％左右，而20号机械油价格比一般蜗轮蜗杆油价格低很多，这也大大降低了减速机所用润滑油的成本，因而，采用黑稀合金制造蜗轮时，不仅蜗轮的性能得到明显改善，而且制备工艺简单，节约有色金属，降低制造成本，经济效益显著。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种黑稀合金耐磨材料配方，其特征在于，包括以下质量分数配比的原料：基础料尼龙6为50％～70％、增强剂玻璃纤维为10％～30％、填充增硬剂二氧化硅为1％～3％、三氧化二铝为1％～3％、滑石粉为1％～3％、抗紫外线抗老化剂为0.5％～1.5％、润滑剂PTFE微粉为5％～15％、石墨为1.5％～4.5％。
2.根据权利要求1所述的一种黑稀合金耐磨材料配方，其特征在于，包括以下质量分数配比的原料：基础料尼龙6为60％、增强剂玻璃纤维为20％、填充增硬剂二氧化硅为2％、三氧化二铝为2％、滑石粉为2％、抗紫外线抗老化剂为1％、润滑剂PTFE微粉为10％、石墨为3％。
3.根据权利要求1所述的一种黑稀合金耐磨材料配方，其特征在于，包括以下质量分数配比的原料：基础料尼龙6为50％、增强剂玻璃纤维为30％、填充增硬剂二氧化硅为3％、三氧化二铝为3％、滑石粉为3％、抗紫外线抗老化剂为1.5％、润滑剂PTFE微粉为5％、石墨为4.5％。
4.根据权利要求1所述的一种黑稀合金耐磨材料配方，其特征在于，包括以下质量分数配比的原料：基础料尼龙6为70％、增强剂玻璃纤维为10％、填充增硬剂二氧化硅为1％、三氧化二铝为1％、滑石粉为1％、抗紫外线抗老化剂为0.5％、润滑剂PTFE微粉为15％、石墨为1.5％。
5.一种根据权利要求1-4任一项所述的黑稀合金耐磨材料的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将基础料尼龙6、增强剂玻璃纤维、填充增硬剂二氧化硅、三氧化二铝、滑石粉、抗紫外线抗老化剂、润滑剂PTFE微粉以及石墨进行充分搅拌混合；
步骤二：将上述的混合料投入到烘干机内进行烘干；
步骤三：烘干后采用造粒设备进行造粒制得黑稀合金耐磨材料。
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