專利名稱：一種復(fù)合材料軸承及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及軸承制造領(lǐng)域，具體而言，涉及一種復(fù)合材料軸承及其制造方法。
背景技術(shù)：
聚四氟乙烯-鋼基復(fù)合材料是由鋼板、燒結(jié)銅粉層和表面聚四氟乙烯層構(gòu)成的三層復(fù)合材料，其加工方法是首先在鋼板上燒結(jié)一層或多層青銅粉末，形成多孔中間層，然后將聚四氟乙烯鋪設(shè)于銅粉層上進(jìn)行軋制，燒結(jié)塑化形成復(fù)合材料板材，再經(jīng)過精軋、下料、卷制、整形、倒角成為復(fù)合材料軸承制品。聚四氟乙烯層的鋪設(shè)方法一般分干法和濕法兩種。干法是將聚四氟乙烯樹脂粉末 (填充改性聚四氟乙烯需進(jìn)行混料)直接鋪設(shè)于多孔燒結(jié)板上進(jìn)行復(fù)合的方法。而濕法是采用聚四氟乙烯分散液(填充改性聚四氟乙烯需進(jìn)行混料)用酒精破乳，調(diào)成漿糊狀，然后均勻鋪設(shè)于燒結(jié)板上，烘干后進(jìn)行初軋的鋪設(shè)方法。中國專利ZL 90106439公開了一種“填充鉛粉聚四氟乙烯軟帶-金屬復(fù)合材料的制造方法”，該方法將填充鉛粉改性聚四氟乙烯生料帶覆蓋在經(jīng)燒結(jié)的銅粉-鋼板的復(fù)合板上，一起用軋機(jī)軋制，然后再經(jīng)燒結(jié)塑化制成復(fù)合板材。上述方法所制造的復(fù)合材料板材，其表面聚四氟乙烯塑料層的厚度較薄(一般僅為 O. 02 O. 10mm)。中國專利ZL 98114436. 5公開了一種“彈性金屬塑料推力軸承制造方法”，該方法將聚四氟乙烯塑料層與彈性金屬絲墊先進(jìn)行復(fù)合(復(fù)合總厚度一般為8mm)，然后再與不同的鋼瓦基通過釬焊結(jié)合在一起，形成四層復(fù)合材料。其中金屬絲墊層的厚度一般為4_左右，表面聚四氟乙烯層的厚度一般為I. 5 2. 5mm，其余為金屬絲墊層與聚四氟乙烯層互相嵌入的部分的厚度。上述兩種復(fù)合材料的聚四氟乙烯層厚度，要么很薄(O. 02 O. 10mm)，要么很厚(I. 5 2. 5mm)0若要制成在此中間的某個(gè)厚度，以上兩種產(chǎn)品的加工方法均不適宜，原因是如果采用上述干法、濕法或聚四氟乙烯生料帶復(fù)合方法，因?yàn)榫鬯姆蚁┧芰系臒嶙冃未螅跓Y(jié)塑化過程中較厚的聚四氟乙烯層的變形力要超過其與多孔銅粉層的結(jié)合力，結(jié)果容易導(dǎo)致聚四氟乙烯層脫落。如果采用彈性金屬塑料的制造方法，聚四氟乙烯層厚度一般為I. 5 2. 5mm，受制造方法的影響，精度的可控性極差，誤差就達(dá)到1_。其原因是在壓制金屬絲墊時(shí)盡管有限位塊進(jìn)行限位，但金屬絲鋪撒為手工，密度有不均勻性，此外整個(gè)面積上各點(diǎn)金屬絲螺旋簧的彈性也會有差異，因此壓制后的回彈量也會有差異，在這種情況下鋪撒聚四氟乙烯樹脂粉末，就會造成鋪撒密度不均勻，導(dǎo)致制得的聚四氟乙烯層厚度偏差大。若制成較薄厚度的聚四氟乙烯層，個(gè)別部位可能會有銅絲露出表面，這對于軸承來說是不允許的。因此，在現(xiàn)有技術(shù)中，由于不能制作上述中等厚度的聚四氟乙烯層，因而限制了聚四氟乙烯這種優(yōu)異的耐摩擦磨損材料的應(yīng)用范圍。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種復(fù)合材料軸承及其制造方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)的加工方法不適宜制作中等厚度的聚四氟乙烯層，導(dǎo)致聚四氟乙烯-鋼基復(fù)合材料軸承應(yīng)用范圍受到限制的問題。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種復(fù)合材料軸承的制造方法，包括以下步驟A、處理鋼基體，使其表面粗糙度達(dá)到Ral. 6以內(nèi)；B、在鋼基體表面均勻設(shè)置球形銅粉，并在還原性或惰性氣氛下進(jìn)行燒結(jié)，形成多孔銅粉層；C、在聚四氟乙烯處于粘流狀態(tài)的溫度下，在形成有多孔銅粉層的鋼基體表面模壓聚四氟乙烯，制得厚度為O. I I. 5mm的聚四氟乙烯層，得到復(fù)合材料軸承。進(jìn)一步地，步驟C包括將形成有多孔銅粉層的鋼基體進(jìn)行加熱；當(dāng)鋼基體的表面溫度達(dá)到聚四氟乙烯處于粘流狀態(tài)的溫度時(shí)，將預(yù)先制作的厚度為O. 4 I. 8mm的聚四氟乙烯片材放置到鋼基體上，對聚四氟乙烯片材進(jìn)行限位加壓，得到復(fù)合材料軸承。 進(jìn)一步地，步驟C包括將形成有多孔銅粉層的鋼基體在加熱爐內(nèi)加熱至400 450°C，恒溫O. 5小時(shí)以上，取出后放置在模具的下胎模上；檢測鋼基體的表面溫度，當(dāng)表面溫度降至327 380°C時(shí)，在鋼基體上放置聚四氟乙烯片材，使用模具的上胎模對聚四氟乙烯片材進(jìn)行限位加壓，制得聚四氟乙烯層。進(jìn)一步地，聚四氟乙烯片材的制作方法包括壓制將聚四氟乙烯樹脂粉末或經(jīng)混料后的填充改性聚四氟乙烯樹脂粉末在30 50MPa下壓制成型，壓制的厚度為O. 4
I.8mm ;燒結(jié)將壓制成型的物料在360 390°C下燒結(jié)，按照欲形成的軸承尺寸剪裁，得到聚四氟乙烯片材。進(jìn)一步地，球形銅粉的材質(zhì)為QSn8-3球形錫青銅，細(xì)度為20 60目。進(jìn)一步地，步驟B中的燒結(jié)氣氛為氮?dú)馀c氫氣混合氣氛,所述混合氣氛中氮?dú)馀c氫氣的體積比為I :3。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種復(fù)合材料軸承，包括鋼基體、多孔銅粉層和聚四氟乙烯層，該復(fù)合材料軸承采用上述的制造方法制造而成。應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)方案的復(fù)合材料軸承及其制造方法，一方面由于球形銅粉燒結(jié)而成的多孔銅粉層包含有很多微小的上窄下寬的倒楔形結(jié)構(gòu)，在隨后的模壓聚四氟乙烯的過程中，聚四氟乙烯滲入多孔銅粉層的微小倒楔形結(jié)構(gòu)的表面以下一定深度，使聚四氟乙烯層與鋼瓦基形成牢固的機(jī)械嵌合；另一方面由于在聚四氟乙烯處于粘流狀態(tài)的溫度下對聚四氟乙烯進(jìn)行模壓，聚四氟乙烯在粘流狀態(tài)時(shí)粘度很高，在此狀態(tài)下壓制結(jié)合進(jìn)一步形成了化學(xué)粘合的作用，因而得到的厚度為O. I I. 5mm的聚四氟乙烯層總體的撕扯強(qiáng)度和結(jié)合牢度非常高；而且，使用本發(fā)明制造方法得到的復(fù)合材料軸承表面的聚四氟乙烯層具有更高的制造精度和更加均勻的彈性模量，提高了復(fù)合材料軸承的整體性能，不僅降低了生產(chǎn)成本，而且擴(kuò)展了應(yīng)用領(lǐng)域。


構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中
圖I示出了根據(jù)本發(fā)明的形成有多孔銅粉層的鋼基體的結(jié)構(gòu)示意圖；以及圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的包括鋼基體、多孔銅粉層和聚四氟乙烯層的復(fù)合材料軸承的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說明，但如下實(shí)施例僅是用以理解本發(fā)明，而不能限制本發(fā)明，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合，本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。在本發(fā)明一種典型的實(shí)施方式中，如圖I和圖2所示，包括鋼基體I、多孔銅粉層2和聚四氟乙烯層3的復(fù)合材料軸承的制造方法包括以下步驟A、處理鋼基體1，使其表面粗糙度達(dá)到Ral. 6以內(nèi)；B、在鋼基體I表面均勻設(shè)置球形銅粉，并在惰性或還原性氣氛下進(jìn)行燒結(jié)，形成多孔銅粉層2 ;C、在聚四氟乙烯處于粘流狀態(tài)的溫度下，在形成有多孔銅粉層2 的鋼基體I表面模壓聚四氟乙烯，制得厚度為O. I I. 5mm的聚四氟乙烯層3，得到復(fù)合材料軸承。本發(fā)明實(shí)施方式制造得到的復(fù)合材料軸承的厚度為O. I I. 5mm的聚四氟乙烯層3的結(jié)合牢度高，原因是一方面，由球形銅粉燒結(jié)而成的多孔銅粉層2的多孔結(jié)構(gòu)包含有很多微小的上窄下寬的倒楔形結(jié)構(gòu)，如圖I所示，在隨后的模壓聚四氟乙烯的過程中，聚四氟乙烯滲入多孔銅粉層2的微小倒楔形結(jié)構(gòu)的表面以下一定深度，使聚四氟乙烯層3與鋼瓦基I形成牢固的機(jī)械嵌合，如圖2所示；另一方面，在聚四氟乙烯處于粘流狀態(tài)的溫度下對聚四氟乙烯進(jìn)行模壓，由于聚四氟乙烯處于粘流狀態(tài)，粘度很高，在此狀態(tài)下壓制結(jié)合已不是單純的機(jī)械嵌合，還包括化學(xué)粘合的作用，因而總體的撕扯強(qiáng)度和結(jié)合牢度非常高。本發(fā)明實(shí)施方式制造得到的復(fù)合材料軸承的厚度為O. I I. 5mm的聚四氟乙烯層3的表面厚度均勻一致，可以達(dá)到較高的制造精度，因而具有更加均勻的彈性模量，提高了復(fù)合材料軸承的整體性能。此外，本發(fā)明實(shí)施方式制造得到的復(fù)合材料軸承的聚四氟乙烯層3的厚度為O. I I. 5_，此厚度大于現(xiàn)有技術(shù)的干法、濕法或聚四氟乙烯生料帶復(fù)合方法制造得到的聚四氟乙烯層厚度(O. 02 O. 10mm)，又小于現(xiàn)有技術(shù)的彈性金屬塑料軸承的聚四氟乙烯層厚(I. 5 2. 5_)，在保證復(fù)合材料軸承的結(jié)合牢度的前提下，不僅降低了生產(chǎn)成本，而且擴(kuò)展了復(fù)合材料軸承的應(yīng)用領(lǐng)域。在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式中，步驟C包括將形成有多孔銅粉層的鋼基體進(jìn)行加熱；當(dāng)鋼基體的表面溫度達(dá)到聚四氟乙烯處于粘流狀態(tài)的溫度時(shí)，將預(yù)先制作的厚度為O. 4 I. 8mm的聚四氟乙烯片材放置到鋼基體上，對聚四氟乙烯片材進(jìn)行限位加壓，得到復(fù)合材料軸承。預(yù)先將聚四氟乙烯制作成厚度為O. 4 I. 8mm的聚四氟乙烯片材，然后再將聚四氟乙烯片材在鋼基體I表面進(jìn)行限位加壓，聚四氟乙烯片材體積被壓縮，并且有一部分聚四氟乙烯滲入鋼基體I表面的多孔銅粉層2，得到厚度為O. I I. 5mm的聚四氟乙烯層
3。采用這種方式制作聚四氟乙烯層3，可以保證聚四氟乙烯層3具有均勻的彈性模量和較高的制造精度。在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式中，步驟C包括將形成有多孔銅粉層2的鋼基體I在加熱爐內(nèi)加熱至400 450°C，恒溫O. 5小時(shí)以上，取出后放置在模具的下胎模上；檢測鋼基體I的表面溫度，當(dāng)表面溫度降至327 380°C時(shí)，在鋼基體I上放置聚四氟乙烯片材，使用模具的上胎模對聚四氟乙烯片材進(jìn)行限位加壓，制得聚四氟乙烯層3。采用先將形成有多孔銅粉層2的鋼基體I在加熱爐中加熱到一個(gè)較高的溫度400 450°C并且恒溫O. 5小時(shí)以上的熱處理步驟，可以保證使用上胎模和下胎膜對與鋼基體I接觸的聚四氟乙烯片材在處于粘流狀態(tài)的327 380°C溫度下進(jìn)行限位加壓時(shí)，鋼基體I本身具有足夠的熱量可以傳遞給聚四氟乙烯，使聚四氟乙烯在模壓過程中達(dá)到并保持粘流狀態(tài)，從而使聚四氟乙烯層3與鋼基體I表面的多孔銅粉層2在機(jī)械嵌合的基礎(chǔ)上形成牢固的化學(xué)粘合。在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式中，聚四氟乙烯片材的制作方法包括壓制將聚四氟乙烯樹脂粉末或經(jīng)混料后的填充改性聚四氟乙烯樹脂粉末在30 50MPa下壓制成型，壓制的厚度為O. 4 I. 8mm ;燒結(jié)將壓制成型的物料在360 390°C下燒結(jié)，按照欲形成的軸承尺寸剪裁，得到聚四氟乙烯片材。通過上述方法得到的聚四氟乙烯片材厚度均勻一致，具有均勻的彈性模量和較高的制造精度，可以直接在形成有多孔銅粉層2的鋼基體I表面模壓，模壓后部分聚四氟乙烯滲入多孔銅粉層2的微小倒楔形結(jié)構(gòu)中，形成機(jī)械嵌合和化學(xué)粘合作用，從而制得厚度為O. I I. 5mm的聚四氟乙烯層3。 在本發(fā)明具體的實(shí)施方式中，聚四氟乙烯樹脂粉末可以是經(jīng)過填充改性的聚四氟乙烯樹脂粉末，例如配比為聚苯脂20 30wt%、芳纟侖纖維I 4wt%、聚四氟乙烯為余量的填充改性聚四氟乙烯樹脂粉末，或者配比為聚苯脂20 30wt%、聚四氟乙烯70 80wt%的填充改性聚四氟乙烯樹脂粉末，在這種情況下，在進(jìn)行上述壓制步驟之前，還包括混料的步驟。在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式中，球形銅粉的材質(zhì)為QSn8-3球形錫青銅，細(xì)度為20 60目。QSn8-3球形錫青銅具有較大的剛度，燒結(jié)后也不易變形，可以在鋼基體I表面形成包含有很多上窄下寬的微小倒楔形的多孔結(jié)構(gòu)，從而在模壓后與聚四氟乙烯層3形成良好的機(jī)械嵌合和化學(xué)粘合。當(dāng)然，在其它具體的實(shí)施方式中，也可以采用其它材質(zhì)的球形銅粉來燒結(jié)形成球形銅粉層，只要所用的球形銅粉具有足夠的剛度，使得燒結(jié)后不易變形，可以在鋼基體I表面形成包含有很多上窄下寬的微小倒楔形的多孔結(jié)構(gòu)即可。在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式中，步驟B中燒結(jié)形成多孔銅粉層2的氣氛為氮?dú)馀c氫氣混合氣氛，其中，氮?dú)馀c氫氣的體積比為I :3。采用這種燒結(jié)氣氛，可以在燒結(jié)過程中較好地保護(hù)球形銅粉不發(fā)生氧化或其他化學(xué)反應(yīng)，保證多孔結(jié)構(gòu)的形成，并且這種氣氛可以直接通過NH3熱分解得到，成本較低。在本發(fā)明一種典型的實(shí)施方式中，復(fù)合材料軸承包括鋼基體I、多孔銅粉層2和聚四氟乙烯層3，該復(fù)合材料軸承采用上述的制造方法制造而成，具有O. I I. 5mm的聚四氟乙烯層，在保證結(jié)合牢度的前提下，不僅降低了生產(chǎn)成本，而且擴(kuò)展了復(fù)合材料軸承的應(yīng)用領(lǐng)域。下面將結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的有益效果。實(shí)施例I將平板狀鋼基體表面通過磨削，使其表面粗糙度達(dá)到Ral. 6以內(nèi)；將鋼基體進(jìn)行表面除油、除銹處理，均勻鋪撒一層20 60目的QSn8-3球形錫青銅粉，然后放置在通有體積比為I :3的氮?dú)夂蜌錃饣旌媳Ｗo(hù)氣體的高溫?zé)Y(jié)爐內(nèi)進(jìn)行燒結(jié)，得到多孔銅粉層。將聚四氟乙烯樹脂粉末在50MPa下壓制成型，壓制的厚度為O. 4mm ;將壓制成型的物料在375°C下燒結(jié)，恒溫I小時(shí)，并按軸承設(shè)計(jì)圖樣要求的長度和寬度剪裁，制得聚四氟乙烯片材。將形成有上述多孔銅粉層的鋼基體在加熱爐內(nèi)加熱至400°C，恒溫I小時(shí)，取出后放置在壓力機(jī)的工作臺的平板(下胎模)上，檢測其表面溫度降至327°C 380°C范圍內(nèi)時(shí)，將上述聚四氟乙烯片材放置在其上，壓力機(jī)下行通過平板狀上胎模壓制，壓制過程中設(shè)置限位塊，當(dāng)聚四氟乙烯層厚度達(dá)到O. I O. 2mm時(shí)，保壓I分鐘，用剪刀削去聚四氟乙烯層的多余部分，經(jīng)過進(jìn)一步的磨削加工，按照軸承設(shè)計(jì)圖樣的要求加工成復(fù)合材料軸承的成品O實(shí)施例2
將半圓筒狀鋼基體表面通過磨削，使其表面粗糙度達(dá)到Ral. 6以內(nèi)；將鋼基體進(jìn)行表面除油、除銹處理，均勻鋪撒一層20 60目的QSn8-3球形錫青銅粉，然后放置在通有體積比為I :3的氮?dú)夂蜌錃饣旌媳Ｗo(hù)氣體的高溫?zé)Y(jié)爐內(nèi)進(jìn)行燒結(jié)，得到多孔銅粉層。將20wt%的聚苯脂、80wt%的聚四氟乙烯進(jìn)行混料，制得填充改性聚四氟乙烯樹脂粉末；將填充改性聚四氟乙烯樹脂粉末在50MPa下壓制成型，壓制的厚度為I. 8mm ;將壓制成型的物料在390°C下燒結(jié)，恒溫I小時(shí)，并按軸承設(shè)計(jì)圖樣要求的長度和寬度剪裁，制得聚四氟乙烯片材。將形成有上述多孔銅粉層的鋼基體在加熱爐內(nèi)加熱至450°C，恒溫I小時(shí)，取出后放置在壓力機(jī)的工作臺的凹模(下胎模)上，檢測其表面溫度降至327V 380°C范圍內(nèi)時(shí)，將上述聚四氟乙烯片材放置在其上，壓力機(jī)下行通過凸模(上胎模)壓制，壓制過程中設(shè)置限位塊，當(dāng)聚四氟乙烯層厚度達(dá)到I. 4 I. 5mm時(shí)，保壓I分鐘，用剪刀削去聚四氟乙烯層的多余部分，經(jīng)過進(jìn)一步的磨削加工，按照軸承設(shè)計(jì)圖樣的要求加工成復(fù)合材料軸承的成品O實(shí)施例3將三分之一圓筒狀鋼基體表面通過磨削，使其表面粗糙度達(dá)到Ral. 6以內(nèi)；將鋼基體進(jìn)行表面除油、除銹處理，均勻鋪撒一層20 60目的QSnlO-IO球形錫青銅粉，然后放置在通有純度為99. 9%以上的氫氣的高溫?zé)Y(jié)爐內(nèi)進(jìn)行燒結(jié)，得到多孔銅粉層。將30wt%的聚苯脂、lwt%的芳纟侖纖維、69wt%的聚四氟乙烯進(jìn)行混料,制得填充改性聚四氟乙烯樹脂粉末；將填充改性聚四氟乙烯樹脂粉末在30MPa下壓制成型，壓制的厚度為I. 5mm ;將壓制成型的物料在360°C下燒結(jié)，恒溫I小時(shí)，并按軸承設(shè)計(jì)圖樣要求的長度和寬度剪裁，制得聚四氟乙烯片材。將形成有上述多孔銅粉層的鋼基體在加熱爐內(nèi)加熱至420°C，恒溫O. 5小時(shí)，取出后放置在壓力機(jī)的工作臺的凹模(下胎模)上，檢測其表面溫度降至327°C 380°C范圍內(nèi)時(shí)，將上述聚四氟乙烯片材放置在其上，壓力機(jī)下行通過凸模(上胎模)壓制，壓制過程中設(shè)置限位塊，當(dāng)聚四氟乙烯層厚度達(dá)到I. 2 I. 3mm時(shí)，保壓I分鐘，用剪刀削去聚四氟乙烯層的多余部分，經(jīng)過進(jìn)一步的磨削加工，按照軸承設(shè)計(jì)圖樣的要求加工成復(fù)合材料軸承的成品。對比例I采用中國專利ZL 90106439公開的“填充鉛粉聚四氟乙烯軟帶-金屬復(fù)合材料的制造方法”制造得到復(fù)合材料板材，其表面聚四氟乙烯層的厚度為O. 10mm。
對比例2采用中國專利ZL 98114436. 5公開的“彈性金屬塑料推力軸承制造方法”制造得到金屬塑料復(fù)合軸承，其表面聚四氟乙烯層的厚度為2. 5mm。將實(shí)施例I 3以及對比例I 2制造得到的復(fù)合材料軸承或板材進(jìn)行耐磨擦磨損性能、聚四氟乙烯層結(jié)合牢度、表面均勻性和彈性模量的測試，結(jié)果如表I所示表I
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合材料軸承的制造方法，其特征在于，包括以下步驟 A、處理鋼基體(I)，使其表面粗糙度達(dá)到Ral. 6以內(nèi)； B、在所述鋼基體(I)表面均勻設(shè)置球形銅粉，并在還原性或惰性氣氛下進(jìn)行燒結(jié)，形成多孔銅粉層(2); C、在聚四氟乙烯處于粘流狀態(tài)的溫度下，在形成有所述多孔銅粉層(2)的鋼基體(I)表面模壓聚四氟乙烯，制得厚度為0. I I. 5mm的聚四氟乙烯層(3)，得到所述復(fù)合材料軸承。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，所述步驟C包括 將形成有所述多孔銅粉層(2)的鋼基體(I)進(jìn)行加熱； 當(dāng)所述鋼基體(I)的表面溫度達(dá)到聚四氟乙烯處于粘流狀態(tài)的溫度時(shí)，將預(yù)先制作的厚度為0. 4 I. 8mm的聚四氟乙烯片材放置到所述鋼基體(I)上，對所述聚四氟乙烯片材進(jìn)行限位加壓，得到所述復(fù)合材料軸承。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述步驟C包括 將形成有所述多孔銅粉層(2)的鋼基體(I)在加熱爐內(nèi)加熱至400 450°C，恒溫0. 5小時(shí)以上，取出后放置在模具的下胎模上； 檢測所述鋼基體(I)的表面溫度，當(dāng)所述表面溫度降至327 380°C時(shí)，在所述鋼基體(I)上放置所述聚四氟乙烯片材，使用所述模具的上胎模對所述聚四氟乙烯片材進(jìn)行限位加壓，制得所述聚四氟乙烯層(3 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的制造方法，其特征在于，所述聚四氟乙烯片材的制作方法包括 壓制將聚四氟乙烯樹脂粉末或經(jīng)混料后的填充改性聚四氟乙烯樹脂粉末在30 50MPa下壓制成型,壓制的厚度為0. 4 I. 8mm ； 燒結(jié)將所述壓制成型的物料在360 390°C下燒結(jié)，按照欲形成的軸承尺寸剪裁，得到所述聚四氟乙烯片材。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制造方法，其特征在于，所述球形銅粉的材質(zhì)為QSn8-3球形錫青銅，細(xì)度為20 60目。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制造方法，其特征在于，所述步驟B中的燒結(jié)氣氛為氮?dú)馀c氫氣混合氣氛，所述混合氣氛中氮?dú)馀c氫氣的體積比為I :3。
7.一種復(fù)合材料軸承，包括鋼基體(I)、多孔銅粉層(2)和聚四氟乙烯層(3)，其特征在于，采用權(quán)利要求I至6中任一項(xiàng)所述的制造方法制造而成。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種復(fù)合材料軸承及其制造方法。該復(fù)合材料軸承的制造方法括以下步驟A、處理鋼基體，使其表面粗糙度達(dá)到Ra1.6以內(nèi)；B、在鋼基體表面均勻設(shè)置球形銅粉，并在還原性或惰性氣氛下進(jìn)行燒結(jié)，形成多孔銅粉層；C、在聚四氟乙烯處于粘流狀態(tài)的溫度下，在形成有多孔銅粉層的鋼基體表面模壓聚四氟乙烯，制得厚度為0.1～1.5mm的聚四氟乙烯層，得到復(fù)合材料軸承。使用本發(fā)明制造方法得到的復(fù)合材料軸承表面的厚度為0.1～1.5mm，聚四氟乙烯層在保證結(jié)合牢度的前提下，具有更高的制造精度和更加均勻的彈性模量，提高了復(fù)合材料軸承的整體性能，不僅降低了生產(chǎn)成本，而且擴(kuò)展了應(yīng)用領(lǐng)域。
文檔編號B29C43/18GK102966670SQ201210487798
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月26日
發(fā)明者李云龍, 劉長波, 李夏 申請人:大連三環(huán)復(fù)合材料技術(shù)開發(fā)有限公司