CN1321791C - 多孔聚酰亚胺保持架材料的成型方法 - Google Patents

多孔聚酰亚胺保持架材料的成型方法 Download PDF

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Abstract

一种多孔聚酰亚胺保持架材料的成型方法，采用的材料是纯聚酰亚胺材料，将原材料过筛后直接装入模具，并用卡具将模具锁紧，将卡紧的模具直接放入烧结炉中进行烧结、冷却、再脱模；将纯聚酰亚胺材料过筛，使聚酰亚胺粉末达粒度80～300目；装入模具中，在压力机上进行压制，成型压力为：2kN/cm2～8kN/cm2；锁紧模具，锁紧力为：100N～500N；在烧结炉中烧结，烧结温度为：370℃～390℃；进行保温，保温时间为：5～40分钟；最后冷却、脱模。

Description

多孔聚酰亚胺保持架材料的成型方法
技术领域：
本发明涉及轴承保持架技术领域，一种多孔聚酰亚胺保持架材料的成型方法
背景技术：
多孔聚酰亚胺保持架主要用于需要在特殊条件下，如低摩擦力矩、高真空、强辐射、且不能充分补充润滑油等条件下工作的轴承中。而这类轴承主要应用在航空、航天、航海等领域。
国外从二十世纪70年代开始研制用于制造保持架的多孔聚酰亚胺保持架材料，并于二十世纪80年代研制出了性能较好的多孔聚酰亚胺保持架材料，至今仍在不断进行改进和提高材料性能的工作。由于多孔聚酰亚胺保持架材料主要用于军用轴承，因此国外对此种材料的配方和成型工艺均高度保密，我们目前能见到的国外资料大多是关于材料性能分析方面的。
由于国外对多孔聚酰亚胺保持架材料进行技术保密，我国只能自主开发研制多孔聚酰亚胺保持架材料。但由于在材料的成型工艺方面存在一些问题，目前国内生产的多孔聚酰亚胺保持架材料的性能、寿命和可靠性一直处在不稳定状态，保持架寿命短、可靠性低等问题未得到完全解决。
目前国内生产的多孔聚酰亚胺保持架材料，以聚酰亚胺为基材，添加一定比例的聚四氟乙烯，采用自由烧结法；其采用的工艺流程为：将原材料过筛后进行配料、混料，然后将原料装入模具，在压力机上进行压制，压制后将材料毛坯从模具中脱出，再将毛坯放入烧结炉中进行烧结，然后冷却；由于这种方法是在完全自由的状态下实现材料的粘结，无法完全克服聚酰亚胺的粘弹特性，因而烧制出的保持架材料质地比较疏松，强度较低，并且质量不易控制，批次之间的材料性能常有较大差别。
发明内容：
为了克服现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种多孔聚酰亚胺保持架材料的成型方法，较好的解决目前聚酰亚胺保持架材料所存在的强度低、寿命短、可靠性低等问题。
为了实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
所述的多孔聚酰亚胺保持架材料的成型方法，其采用的材料是纯聚酰亚胺材料，其制备工艺采取定容烧结方法：即根据保持架经计算后所需要的材料密度，在烧结过程中将原材料装入模具中，对原材料施加一定的压力，以便克服聚酰亚胺材料固有的粘弹特性，控制保持架材料的孔隙率，提高保持架材料的可靠性。
所述的多孔聚酰亚胺保持架材料的成型方法，将原材料过筛后直接装入模具，模具的体积根据保持架所需要的材料密度经计算后确定，在压力机上进行压制，并用卡具将模具锁紧，将卡紧的模具直接放入烧结炉中进行烧结，冷却，再脱模。
由于采用了如上所述技术方案，本发明具有如下积极效果：
新研制的多孔聚酰亚胺保持架材料的成型方法为定容烧结法，即根据所需要的材料密度，在材料烧结过程中对材料施加一定压力，以克服聚酰亚胺材料的粘弹特性，使保持架材料的强度大大提高。并且采用这种工艺方法可以对保持架材料的孔隙率进行精确控制，提高了保持架材料的可靠性；其保持架材料的拉伸强度、孔结构分布、油保存率、机械加工性能等几个方面都有大的提高。
1、环状径向拉伸强度
国外产品 目前国内产品 新研制的产品
环状径向拉伸强度(MPa) 17.5～31.5     15～30     ≥45
2、孔结构分布
新研制的多孔聚酰亚胺保持架材料与目前国内的产品以及国外产品的孔结构基本相似，都是孔直径为1微米的窄孔分布。
3、油保存率
新研制的多孔聚酰亚胺保持架材料的油保存率为97％左右，且重复性较好，产品个体之间性能较一致，而目前国内生产的多孔聚酰亚胺保持架材料的油保存率为82％～95％，分散性较大，产品个体之间性能差别较大。
4、机械加工性能
新研制的多孔聚酰亚胺保持架材料的机械加工性能较好，而目前国内生产的多孔聚酰亚胺保持架材料的机械加工性能一般。
新研制的多孔聚酰亚胺保持架材料具有高的可靠性，孔隙率、含油率可精确控制，且能在较大范围内调节。用这种材料制成的轴承保持架既能防止润滑油过多而引起轴承功耗大、同步难的问题，又不会造成润滑剂太少而导致轴承的早期失效。是长寿命轴承理想的保持架材料。此种材料用于姿控飞轮轴承、红外地平仪轴承、平台框架轴承、陀螺马达轴承，使用效果很好。
附图说明：
图1是目前国内生产多孔聚酰亚胺保持架的工艺流程图：
图2是本发明多孔聚酰亚胺保持架制备工艺流程图：
具体实施例：
具体实施制备新研制的多孔聚酰亚胺保持架材料的成型工艺为：
将纯聚酰亚胺材料过筛，使聚酰亚胺粉末达粒度80～300目；装入模具中压制，成型压力为：2kN/cm2～8kN/cm2；锁紧模具，锁紧力为：100N～500N；在烧结炉中烧结，烧结温度：370℃～390℃；进行保温，保温时间：5～40分钟；最后冷却、脱模。

Claims (1)

1、一种多孔聚酰亚胺保持架材料的成型方法，其特征在于：其采用的材料是纯聚酰亚胺材料，将原材料过筛后直接装入模具，并用卡具将模具锁紧，将卡紧的模具直接放入烧结炉中进行烧结、冷却、再脱模；将纯聚酰亚胺材料过筛，使聚酰亚胺粉末达粒度80～300目；装入模具中，在压力机上进行压制，成型压力为：2kN/cm2～8kN/cm2；锁紧模具，锁紧力为：100N～500N；在烧结炉中烧结，烧结温度为：370℃～390℃；进行保温，保温时间为：5～40分钟；最后冷却、脱模。
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