CN1912410A - 耐高温自润滑轴承及制作方法 - Google Patents

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孙承玉
郑东旭
范晶昌
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Abstract

本发明公开一种耐高温自润滑轴承，有钢基体，在钢基体上有铜合金粉层，所述铜合金粉层上有改性聚醚醚酮塑料层，塑料层的原料及重量配比是：石墨5～8％、短碳纤维10～18％或芳纶纤维2～5％、聚醚醚酮余量。制作方法有如下步骤：按现有技术在冷轧钢板上形成铜合金粉层，即制成多孔铜粉复合板材；将多孔铜粉复合板材加热到150～200℃；将改性聚醚醚酮粉料经双螺杆挤出机挤出，并将所挤出的带状改性聚醚醚酮连续涂敷在多孔铜粉复合板材上，轧制；经裁剪、卷制成型。其连续工作适应温度在240～270℃，不但提高了轴承的耐高温能力，而且轴承整体刚性和尺寸稳定性等机械性能以及热传导性能也得以提高，同时还可大大减少聚醚醚酮的用量，降低了轴承的制作成本。

Description

耐高温自润滑轴承及制作方法
技术领域：
本发明涉及一种自润滑轴承及制作方法，尤其是一种成本低、机械强度高且耐高温的自润滑轴承及制作方法。
背景技术：
目前，自润滑轴承的结构基本上有如下两种：一种是在冷轧钢板上铺撒球形铜粉并烧结，形成多孔复合铜粉板材，用模压工艺在其表面填充复合改性聚四氟乙烯塑料或复合改性聚甲醛塑料形成薄壁复合材料，经裁剪、卷制成复合材料自润滑轴承；还有一种是将聚醚醚酮、聚酰亚胺等耐高温高分子材料，通过注塑或模压工艺制成单一塑料自润滑轴承。现有自润滑轴承存在以下问题：
1.表面填充复合改性聚四氟乙烯塑料的薄壁复合材料轴承，具有较好的自润滑效果，但是连续使用的适应温度只在120℃以下；
2.表面填充复合改性聚甲醛塑料的薄壁复合材料轴承，其表面是一种预润滑材料，不但使用时需定期注润滑油，而且连续使用适应温度只在80℃以下；
3.虽然单一塑料自润滑轴的摩擦层具有较好的自润滑及耐高温效果，但由于整体均由塑料制成，因此轴承刚性和尺寸稳定性差，且由于塑料壁厚基本在5mm以上，需用大量价格昂贵的耐高温材料，导致轴承制作成本较高。
发明内容：
本发明是为了克服现有技术所存在的上述问题，提供一种成本低、机械强度高且耐高温的自润滑轴承及制作方法。
本发明的技术解决方案是：一种耐高温自润滑轴承，有钢基体，在钢基体上有铜合金粉层，所述铜合金粉层上有改性聚醚醚酮塑料层，塑料层的原料及重量配比是：石墨5～8％、短碳纤维10～18％或芳纶纤维2～5％、聚醚醚酮余量。
耐高温自润滑轴承的制作方法，其特征在于有如下步骤：
a.按现有技术在冷轧钢板上形成铜合金粉层，即制成多孔铜粉复合板材；
b.将多孔铜粉复合板材加热到150～200℃；
c.将改性聚醚醚酮粉料经双螺杆挤出机挤出，并将所挤出的带状改性聚醚醚酮连续涂敷在多孔铜粉复合板材上，轧制；改性聚醚醚酮粉料的原料及重量配比是：石墨5～8％、短碳纤维10～18％或芳纶纤维2～5％、聚醚醚酮余量；
d.经裁剪、卷制成型。
所述的a步骤是将0.5～2.0mm厚冷轧钢板处理后，在其表面铺撒球形铜粉并烧结，形成多孔复合铜粉板材，球形铜粉层厚度为0.2～0.8mm；所述c步骤的改性聚醚醚酮塑料层厚度为0.3～1.2mm。
本发明是以多孔铜粉复合板材作为基体，以改性聚醚醚酮作为表面塑料层，其连续工作适应温度在240～270℃，不但提高了轴承的耐高温能力，而且轴承整体刚性和尺寸稳定性等机械性能以及热传导性能也得以提高，同时还可大大减少聚醚醚酮的用量，降低了轴承的制作成本。特别是钢板、铜合金层以及塑料层各层之间合理的尺寸分布，可进一步提高轴承的质量性能指标。
具体实施方式：
实施例1：
a.按现有技术在冷轧钢板上形成铜合金粉层，即制成多孔铜粉复合板材；
b.将多孔铜粉复合板材加热到150～200℃；
c.将改性聚醚醚酮粉料经双螺杆挤出机挤出，并将所挤出的带状改性聚醚醚酮连续涂敷在多孔铜粉复合板材上，轧制；改性聚醚醚酮粉料的原料及重量配比是：石墨5～8％、短碳纤维10～18％或芳纶纤维2～5％、聚醚醚酮余量；
d.经裁剪、卷制成型，即制成自润滑轴承。
自润滑轴承的结构是有钢基体，在钢基体上有铜合金粉层，所述铜合金粉层上有改性聚醚醚酮塑料层，塑料层的原料及重量配比是：石墨5～8％、短碳纤维10～18％或芳纶纤维2～5％、聚醚醚酮余量。石墨、短碳纤维10～18％或芳纶纤维、聚醚醚酮均可外购。
实施例2：
a.将0.5～2.0mm厚冷轧钢板处理后，在其表面铺撒球形铜粉并烧结，形成多孔复合铜粉板材，球形铜粉层厚度为0.2～0.8mm，
b.将多孔铜粉复合板材加热到150～200℃；
c.将改性聚醚醚酮粉料经双螺杆挤出机挤出，并将所挤出的带状改性聚醚醚酮连续涂敷在多孔铜粉复合板材上，轧制形成厚度为0.3～1.2mm的改性聚醚醚酮塑料层，改性聚醚醚酮粉料的原料及重量配比是：石墨5～8％、短碳纤维10～18％或芳纶纤维2～5％、聚醚醚酮余量；
d.经裁剪、卷制成型，即制成结构同实施例1的自润滑轴承。

Claims (3)

1.一种耐高温自润滑轴承，有钢基体，在钢基体上有铜合金粉层，其特征在于：所述铜合金粉层上有改性聚醚醚酮塑料层，塑料层的原料及重量配比是：石墨5～8％、短碳纤维10～18％或芳纶纤维2～5％、聚醚醚酮余量。
2.根据权利要求1所述的耐高温自润滑轴承的制作方法，其特征在于有如下步骤：
a.按现有技术在冷轧钢板上形成铜合金粉层，即制成多孔铜粉复合板材；
b.将多孔铜粉复合板材加热到150～200℃；
c.将改性聚醚醚酮粉料经双螺杆挤出机挤出，并将所挤出的带状改性聚醚醚酮连续涂敷在多孔铜粉复合板材上，轧制；改性聚醚醚酮粉料的原料及重量配比是：石墨5～8％、短碳纤维10～18％或芳纶纤维2～5％、聚醚醚酮余量；
d.经裁剪、卷制成型。
3.根据权利要求2所述的的耐高温自润滑轴承的制作方法，其特征在于：所述的a步骤是将0.5～2.0mm厚冷轧钢板前处理后，在其表面铺撒球形铜粉并烧结，形成多孔复合铜粉板材，球形铜粉层厚度为0.2～0.8mm；所述c步骤的改性聚醚醚酮塑料层厚度为0.3～1.2mm。
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