專利名稱：一種三層復(fù)合自潤(rùn)滑板材及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自潤(rùn)滑材料及其制造方法，特別是一種三層復(fù)合自潤(rùn)滑板材及其制造方法。
背景技術(shù)：
目前，公知的三層復(fù)合自潤(rùn)滑材料有改性聚四氟乙烯-銅合金-鋼背三層復(fù)合材料(以下簡(jiǎn)稱為Du材料)；改性聚甲醛-銅合金-鋼背三層復(fù)合材料(以下簡(jiǎn)稱為Dx材料)；但是，Du材料與Dx材料在制作過(guò)程中，利用鋼板表面燒結(jié)60-200目的球形銅粉，在表面形成帶有一定空隙的粗糙表面層增加與減摩層的結(jié)合強(qiáng)度，因?yàn)樯鲜鰞煞N表面復(fù)合減摩材料完全依靠銅粉層作為過(guò)渡粘接層，一般情況下，表面燒結(jié)銅粉層厚度控制在0. 15mm-0. 35mm之間；經(jīng)燒結(jié)和軋制后，表面燒結(jié)銅粉層仍然是非致密的，相對(duì)密度為(85-95) % ο上述兩類材料在制作板材時(shí)，存在如下不足首先，Du材料板材厚度小于0. 5mm、Dx材料板材厚度小于1. Omm時(shí)，因燒結(jié)銅粉層
時(shí)板材薄變形大，導(dǎo)致加工工藝?yán)щy而且表面減摩層的結(jié)合強(qiáng)度不穩(wěn)定；其次，由于燒結(jié)銅粉層為非致密，特別對(duì)于制作翻邊襯套時(shí)，因在翻邊彎曲處表面銅粉層起皺皮、開(kāi)裂而導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢；最后，表面銅粉層浪費(fèi)大，整個(gè)工藝制作成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的三層復(fù)合自潤(rùn)滑材料存在的不足之處，本發(fā)明提供一種三層復(fù)合自潤(rùn)滑板材及其制造方法采用銅合金板替代公知的三層復(fù)合自潤(rùn)滑材料中的鋼板表面燒結(jié)銅粉層，采用噴涂方法在銅合金板表面制成減摩耐磨噴涂層，故本發(fā)明的銅合金層強(qiáng)度高、性能穩(wěn)定，厚度尺寸易于控制；由于銅合金層為致密材料，特別對(duì)于制作翻邊襯套時(shí)，在翻邊彎曲處銅層不會(huì)起皺皮、開(kāi)裂；同時(shí)，在制作薄壁板材時(shí)加工簡(jiǎn)單，本發(fā)明比現(xiàn)有的三層復(fù)合自潤(rùn)滑材料降低成本(20-40)%。本發(fā)明為解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是本發(fā)明三層復(fù)合自潤(rùn)滑板材的特點(diǎn)是所述板材是以冷軋鋼板為基體，以銅合金層為中間層，以減摩耐磨噴涂層為表層。本發(fā)明三層復(fù)合自潤(rùn)滑板材的特點(diǎn)也在于所述基體是厚度為0. 15-2. Omm的冷軋鋼板；所述銅合金層是厚度為0. 02-0. Imm的銅合金板；所述減摩耐磨噴涂層的厚度為0. 01-0. 1mm。本發(fā)明三層復(fù)合自潤(rùn)滑板材的特點(diǎn)還在于所述減摩耐磨噴涂層的組份按質(zhì)量百分比為二硫化鉬5-25%、石墨5-15%、氧化鋁微粉0-1. 0%、聚四氟乙烯微粉0_10%、固化劑1-10%、增韌劑1_5%、余量為環(huán)氧樹(shù)脂；所述固化劑為脂肪胺類固化劑，或?yàn)檫溥蝾悵摲怨袒瘎?br> 4
所述增韌劑為聚酰胺樹(shù)脂，或?yàn)槎∏缦鹉z樹(shù)脂；所述環(huán)氧樹(shù)脂為雙酚A類環(huán)氧樹(shù)脂，或?yàn)殡p酚F類環(huán)氧樹(shù)脂，環(huán)氧值> 0. 40 ；本發(fā)明三層復(fù)合自潤(rùn)滑板材的制造方法的特點(diǎn)是按如下步驟進(jìn)行1、制備鋼覆銅板材1.1、表面處理按所需規(guī)格剪切冷軋鋼板，然后將所述冷軋鋼板與銅板復(fù)合的表面用清洗打磨機(jī)進(jìn)行打磨處理或者噴砂處理；按所需規(guī)格剪切銅合金板材，然后將銅合金板材與冷軋鋼板復(fù)合的表面用清洗打磨機(jī)進(jìn)行打磨處理或者噴砂處理；銅合金板材厚度0. 04-0. Imm ；1. 2、軋制將冷軋鋼板與銅合金板疊放在一起，采用雙輥軋機(jī)進(jìn)行軋制，冷軋鋼板和銅合金板總體厚度壓下率在40-60%之間，保證銅合金層的厚度為0. 02-0. 1mm，得鋼覆銅板材；1.3、擴(kuò)散退火處理將步驟1.2所得鋼覆銅板材在真空爐內(nèi)，保證真空度在0. 4-0. 8MPa下進(jìn)行擴(kuò)散退火處理，溫度在600-800°C，保溫1_2小時(shí)后隨爐冷卻，得鋼覆銅板；2、鋼覆銅板表面處理對(duì)于步驟1. 3所得的鋼覆銅板，首先采用清洗劑清洗表面油脂及污物，再通過(guò)噴砂除銹，使鋼覆銅板中銅合金層的表面清潔度達(dá)到&ι2. 5，表面粗糙度達(dá)到Ry60 ΙΟΟμπι，得鋼覆銅板坯料；3、制備減摩耐磨噴涂層的涂料根據(jù)減摩耐磨噴涂層的組份按質(zhì)量百分比稱取各物料，各物料的總體積為V ；按各物料總體積V的體積百分比60%稱量有機(jī)溶劑，有機(jī)溶劑的組份和體積百分比是吡咯烷酮丙酮甲乙酮=20 60 20；將粉狀類物料二硫化鉬、石墨、氧化鋁微粉、聚四氟乙烯微粉放入混料機(jī)內(nèi)混合攪拌5-10分鐘，制得攪拌均勻的粉料，待用；將環(huán)氧樹(shù)脂、固化劑、增韌劑加入有機(jī)溶劑，放入另一混料機(jī)內(nèi)攪拌10-20分鐘，攪拌均勻制得樹(shù)脂混合物；將攪拌均勻的粉料與樹(shù)脂混合物共同放入研磨機(jī)內(nèi)，研磨10-20分鐘，即制得涂料，研磨過(guò)程中控制溫度不超過(guò)80°C，涂料粘度控制在18-2 ；4、表面噴涂4. 1、采用空氣噴涂方式進(jìn)行表面噴涂，用噴槍將涂料均勻噴涂在步驟4. 2所得的鋼覆銅板坯料的銅合金層的表面；4. 2、按如下過(guò)程固化升溫至80°C保溫30分鐘，繼續(xù)升溫至120°C保溫20分鐘，繼續(xù)升溫至140°C保溫20分鐘，再升溫至180°C保溫60分鐘，最后隨爐冷卻至室溫；4. 3、精軋將固化后的板材進(jìn)行精軋，厚度軋下量為0. 02-0. 12mm ；保持減摩耐磨噴涂層的厚度為0.01-0. 1mm；4. 4、校平精軋后的板材經(jīng)校平機(jī)校平。與已有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果體現(xiàn)在1、本發(fā)明中銅合金層厚度尺寸易于控制；由于銅合金層為致密材料，特別對(duì)于制作翻邊襯套時(shí)，在翻邊彎曲處銅層不會(huì)起皺皮、開(kāi)裂而導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢；同時(shí)，在制作薄壁板材時(shí)加工簡(jiǎn)單、結(jié)合強(qiáng)度高、性能穩(wěn)定；2、本發(fā)明比現(xiàn)有的三層復(fù)合自潤(rùn)滑材料降低成本(20-40) %。


圖1為本發(fā)明三層復(fù)合自潤(rùn)滑板材結(jié)構(gòu)示意圖；圖中標(biāo)號(hào)1減摩耐磨噴涂層；2銅合金層；3基體。
具體實(shí)施例方式參見(jiàn)圖1，本實(shí)施例三層復(fù)合自潤(rùn)滑板材是以SPCC冷軋鋼板為基體3，銅合金層2為中間層，以減摩耐磨噴涂層1為表層。銅合金層2可采用錫青銅或者黃銅等耐磨性能高的銅合金，例如 CuSn5Pb5&i5、HPb59-l、H62 等。本實(shí)施例中三層復(fù)合自潤(rùn)滑板材，其減摩耐磨噴涂層1的組份按質(zhì)量百分比為二硫化鉬5-25 %、石墨5-15 %、氧化鋁微粉0_1. 0 %、聚四氟乙烯微粉0_10%、固化劑1_10%、增韌劑1_5%、余量為環(huán)氧樹(shù)脂；固化劑為脂肪胺類固化劑，或?yàn)檫溥蝾悵摲怨袒瘎?；增韌劑為聚酰胺樹(shù)脂，或?yàn)槎∏缦鹉z樹(shù)脂；環(huán)氧樹(shù)脂為雙酚A類環(huán)氧樹(shù)脂，或?yàn)殡p酚F類環(huán)氧樹(shù)脂，環(huán)氧值> 0.40。本實(shí)施例中三層復(fù)合自潤(rùn)滑板材的制造方法是1、制備鋼覆銅板材1.1、表面處理按所需規(guī)格剪切冷軋鋼板，然后將所述冷軋鋼板與銅板復(fù)合的表面用清洗打磨機(jī)進(jìn)行打磨處理或者噴砂處理；按所需規(guī)格剪切銅合金板材，然后將銅合金板材與冷軋鋼板復(fù)合的表面用清洗打磨機(jī)進(jìn)行打磨處理或者噴砂處理；銅合金板材厚度0. 04-0. Imm,本實(shí)施例推薦使用0. 05mm，或根據(jù)客戶要求定制；1. 2、軋制將冷軋鋼板與銅合金板疊放在一起，采用雙輥軋機(jī)進(jìn)行軋制，冷軋鋼板和銅合金板總體厚度壓下率在40-60%之間，本實(shí)施例推薦壓下率為50%，保證銅合金層2的厚度為0. 03-0. 04mm，得鋼覆銅板材；1. 3、擴(kuò)散退火處理將步驟1. 2所得鋼覆銅板材在真空爐內(nèi)，保證真空度在0. 4-0. 8MPa下進(jìn)行擴(kuò)散退火處理，溫度在600-800°C，保溫1_2小時(shí)后隨爐冷卻，得鋼覆銅板。2、鋼覆銅板表面處理對(duì)于步驟1. 3所得的鋼覆銅板，首先采用清洗劑清洗表面油脂及污物，再通過(guò)噴砂除銹，使鋼覆銅板中銅合金層2的表面清潔度達(dá)到5，表面粗糙度達(dá)到Ry60 100 μ m，得鋼覆銅板坯料。3、制備減摩耐磨噴涂層1的涂料根據(jù)減摩耐磨噴涂層1的組份按質(zhì)量百分比稱取各物料，各物料的總體積為V ；按各物料總體積V的體積百分比60%稱量有機(jī)溶劑，有機(jī)溶劑的組份和體積百分比是吡咯烷酮丙酮甲乙酮=20 60 20；
將粉狀類物料二硫化鉬、石墨、氧化鋁微粉、聚四氟乙烯微粉放入混料機(jī)內(nèi)混合攪拌5-10分鐘，制得攪拌均勻的粉料，待用；將環(huán)氧樹(shù)脂、固化劑、增韌劑加入有機(jī)溶劑，放入另一混料機(jī)內(nèi)攪拌10-20分鐘，攪拌均勻制得樹(shù)脂混合物；將攪拌均勻的粉料與樹(shù)脂混合物共同放入研磨機(jī)內(nèi)，研磨10-20分鐘，即制得涂料，研磨過(guò)程中控制溫度不超過(guò)80°C，涂料粘度控制在18-2^。4、表面噴涂4. 1、采用空氣噴涂方式進(jìn)行表面噴涂，用噴槍將涂料均勻噴涂在步驟2所得的鋼覆銅板坯料的銅合金層2的表面；摩耐磨噴涂層1的厚度為0. 01-0. 1mm。本實(shí)施例摩耐磨噴涂層1的厚度為0. 05mm。4. 2、按如下過(guò)程固化升溫至80°C保溫30分鐘，繼續(xù)升溫至120°C保溫20分鐘，繼續(xù)升溫至140°C保溫20分鐘，再升溫至180°C保溫60分鐘，最后隨爐冷卻至室溫。4. 3、精軋將固化后的板材進(jìn)行精軋，厚度軋下量為0. 02-0. 12mm ；本實(shí)施例推薦厚度軋下量為0. 06mm，保持減摩耐磨噴涂層1的厚度為0. 03-0. 05mm。4. 4、校平精軋后的板材經(jīng)校平機(jī)校平。現(xiàn)舉例說(shuō)明本發(fā)明三層復(fù)合自潤(rùn)滑板材的減摩耐磨噴涂層1的材料成分和配比表1 方案1

權(quán)利要求
1.一種三層復(fù)合自潤(rùn)滑板材，其特征在于所述板材是以冷軋鋼板為基體(3)，以銅合金層(2)為中間層，以減摩耐磨噴涂層(1)為表層。
2.如權(quán)利要求1所述的三層復(fù)合自潤(rùn)滑板材，其特征在于所述基體⑶是厚度為0. 15-2. Omm的冷軋鋼板；所述銅合金層( 是厚度為0. 02-0. Imm的銅合金板；所述減摩耐磨噴涂層(1)的厚度為0. 01-0. 1mm。
3.如權(quán)利要求1或2所述的三層復(fù)合自潤(rùn)滑板材，其特征在于所述減摩耐磨噴涂層(1)的組份按質(zhì)量百分比為二硫化鉬5-25%、石墨5-15%、氧化鋁微粉0-1.0%、聚四氟乙烯微粉0-10%、固化劑1-10%、增韌劑1_5%、余量為環(huán)氧樹(shù)脂；所述固化劑為脂肪胺類固化劑，或?yàn)檫溥蝾悵摲怨袒瘎?；所述增韌劑為聚酰胺樹(shù)脂，或?yàn)槎∏缦鹉z樹(shù)脂；所述環(huán)氧樹(shù)脂為雙酚A類環(huán)氧樹(shù)脂，或?yàn)殡p酚F類環(huán)氧樹(shù)脂，環(huán)氧值> 0. 40。
4.一種權(quán)利要求1或2所述的三層復(fù)合自潤(rùn)滑板材的制造方法，其特征在于是按如下步驟進(jìn)行4. 1、制備鋼覆銅板材4. 1. 1、表面處理按所需規(guī)格剪切冷軋鋼板，然后將所述冷軋鋼板與銅板復(fù)合的表面用清洗打磨機(jī)進(jìn)行打磨處理或者噴砂處理；按所需規(guī)格剪切銅合金板材，然后將銅合金板材與冷軋鋼板復(fù)合的表面用清洗打磨機(jī)進(jìn)行打磨處理或者噴砂處理；銅合金板材厚度0. 04-0. Imm ；4. 1. 2、軋制將冷軋鋼板與銅合金板疊放在一起，采用雙輥軋機(jī)進(jìn)行軋制，冷軋鋼板和銅合金板總體厚度壓下率在40-60%之間，保證銅合金層( 的厚度為0.02-0. 1mm，得鋼覆銅板材；4. 1. 3、擴(kuò)散退火處理將步驟4. 1. 2所得鋼覆銅板材在真空爐內(nèi)，保證真空度在0. 4-0. 8MPa下進(jìn)行擴(kuò)散退火處理，溫度在600-800°C，保溫1_2小時(shí)后隨爐冷卻，得鋼覆銅板；4. 2、鋼覆銅板表面處理對(duì)于步驟4. 1. 3所得的鋼覆銅板，首先采用清洗劑清洗表面油脂及污物，再通過(guò)噴砂除銹，使鋼覆銅板中銅合金層O)的表面清潔度達(dá)到&ι2. 5，表面粗糙度達(dá)到Ry60 100 μ m，得鋼覆銅板坯料；4. 3、制備減摩耐磨噴涂層(1)的涂料根據(jù)減摩耐磨噴涂層(1)的組份按質(zhì)量百分比稱取各物料，各物料的總體積為V;按各物料總體積V的體積百分比60%稱量有機(jī)溶劑，有機(jī)溶劑的組份和體積百分比是吡咯烷酮丙酮甲乙酮=20 60 20；將粉狀類物料二硫化鉬、石墨、氧化鋁微粉、聚四氟乙烯微粉放入混料機(jī)內(nèi)混合攪拌5-10分鐘，制得攪拌均勻的粉料，待用；將環(huán)氧樹(shù)脂、固化劑、增韌劑加入有機(jī)溶劑，放入另一混料機(jī)內(nèi)攪拌10-20分鐘，攪拌均勻制得樹(shù)脂混合物；將攪拌均勻的粉料與樹(shù)脂混合物共同放入研磨機(jī)內(nèi)，研磨10-20分鐘，即制得涂料，研磨過(guò)程中控制溫度不超過(guò)80°C，涂料粘度控制在18-2 ；.4. 4、表面噴涂.4. 4. 1、采用空氣噴涂方式進(jìn)行表面噴涂，用噴槍將涂料均勻噴涂在步驟4. 2所得的鋼覆銅板坯料的銅合金層O)的表面；.4. 4. 2、按如下過(guò)程固化升溫至80°C保溫30分鐘，繼續(xù)升溫至120°C保溫20分鐘，繼續(xù)升溫至140°C保溫20分鐘，再升溫至180°C保溫60分鐘，最后隨爐冷卻至室溫；.4. 4. 3、精軋將固化后的板材進(jìn)行精軋，厚度軋下量為0. 02-0. 12mm ；保持減摩耐磨噴涂層(1)的厚度為0. 01-0. Imm ；.4. 4. 4、校平精軋后的板材經(jīng)校平機(jī)校平。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種三層復(fù)合自潤(rùn)滑板材及其制造方法，其特征在于板材是以冷軋鋼板為基體，以銅合金層為中間層，以減摩耐磨噴涂層為表層。本發(fā)明特別對(duì)于制作翻邊襯套時(shí)，在翻邊彎曲處銅層不會(huì)起皺皮、開(kāi)裂而導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢；本發(fā)明在制作薄壁板材時(shí)加工簡(jiǎn)單、結(jié)合強(qiáng)度高、性能穩(wěn)定，與現(xiàn)有的三層復(fù)合自潤(rùn)滑材料相比，降低成本(20-40)％。
文檔編號(hào)B32B33/00GK102555345SQ201210011
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月13日
發(fā)明者張廣華, 梅鶴松, 王世成, 蔣秀凡 申請(qǐng)人:合肥波林新材料有限公司