專利名稱：碳/碳復(fù)合材料制造的機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)火塞軸瓦材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
采用碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂及其碳/碳復(fù)合材料制造的機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)火塞軸瓦材料裝置。
背景技術(shù)：
發(fā)動(dòng)機(jī)離不開(kāi)各種型號(hào)火塞、軸瓦。發(fā)動(dòng)機(jī)火塞、軸瓦的加工工藝流程技術(shù)繁雜，有的是經(jīng)過(guò)鑄造基本成型，均要經(jīng)過(guò)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行加工制造或者采用專用洗床設(shè)備加工等，還要經(jīng)過(guò)熱處理其增加火塞、軸瓦的強(qiáng)度，在高速度運(yùn)轉(zhuǎn)中還要加添潤(rùn)滑油，為了減輕火塞與設(shè)備的總體重量，在火塞制造毛坯時(shí)就在火塞中心驅(qū)動(dòng)軸部位設(shè)計(jì)加工出各種不同的對(duì)等圖案空洞等，均為了延長(zhǎng)火塞使用壽命和降低火塞與設(shè)備其總重量。降低發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)備總重量是非常重要的，在飛機(jī)和導(dǎo)彈的重量就顯得更加重要和非同一般；飛機(jī)和導(dǎo)彈在設(shè)計(jì)制造時(shí)要求每一個(gè)部件力爭(zhēng)減輕毫克，在1枚導(dǎo)彈的總體重量能減少1公斤重量就可以多射程16公里。尤其發(fā)動(dòng)機(jī)火塞及微型發(fā)動(dòng)機(jī)火塞均存在加工難度大、需要依靠油潤(rùn)滑以減少磨損和按期注灌潤(rùn)滑油等系列問(wèn)題。傳統(tǒng)的微型火塞均依靠模具來(lái)鑄造，再進(jìn)行細(xì)加工。因模具在選材時(shí)要求嚴(yán)格、設(shè)計(jì)、加工等造成自身成本比較昂貴、使用壽命又非常短暫，使用次數(shù)一般不會(huì)超過(guò)50000次左右，因此給產(chǎn)品增加了成本負(fù)擔(dān)。只有投入實(shí)在的成本才能達(dá)到精確的時(shí)間與最佳的產(chǎn)品?？删馨l(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用的微型火塞、軸瓦其制造和使用壽命與潤(rùn)滑油養(yǎng)護(hù)一直是難盡人意。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種采用碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂及其碳/碳復(fù)合材料制造的機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)火塞軸瓦材料，本發(fā)明主要包括有火塞體；碳/碳復(fù)合材料；聚氧化鉀稀或金屬構(gòu)成，其以上構(gòu)造呈一體裝置，其制作方法是將PAN基高強(qiáng)度碳纖維與金屬或聚氧化鉀稀進(jìn)行復(fù)合材料制作，將碳纖維進(jìn)行短切加工，以碳纖維50％--60％的固定物在專用氣體的保護(hù)下、與經(jīng)高溫熔化的金屬或聚氧化鉀烯材料進(jìn)行復(fù)合、經(jīng)模具壓模固化成丕型，然后采用專用洗床設(shè)備等進(jìn)行細(xì)加工，還要經(jīng)過(guò)熱處理其增加強(qiáng)度，廢品率非常低、如果出現(xiàn)廢品還可以重復(fù)利用再次加工。
本發(fā)明的原理是我們根據(jù)新材料碳纖維其具有的功能和掌握復(fù)合材料的先進(jìn)技術(shù)為基礎(chǔ)，根據(jù)所需要的發(fā)動(dòng)機(jī)火塞的技術(shù)參數(shù)及具體要求，采用模具方式，減少歷史的傳統(tǒng)工藝技術(shù)，其發(fā)揮碳纖維材料自身潤(rùn)滑、增加耐溫、耐磨材料、易成形、加工工藝流程簡(jiǎn)單、減少諸多工藝環(huán)節(jié)，制造周期短，適應(yīng)產(chǎn)業(yè)化能力、降低制造成本，與金屬或工程塑料進(jìn)行復(fù)合，用PAN基高強(qiáng)度碳纖維與聚氧化鉀稀或金屬進(jìn)行復(fù)合材料制造火塞軸瓦，是依據(jù)碳纖維具有高強(qiáng)度、高模量、耐高溫、拒腐蝕、耐低溫、不變型、自身潤(rùn)滑等諸多優(yōu)點(diǎn)、及任何材料不及替代等與具有優(yōu)越性能的(聚氧化鉀稀)及金屬進(jìn)行復(fù)合制造發(fā)動(dòng)機(jī)火塞，無(wú)論是論發(fā)動(dòng)機(jī)性能還是加工工藝及其環(huán)保節(jié)能與經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益均是最佳方案的選擇。均適合各種發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)備和機(jī)動(dòng)車輛的配套使用，提高利用率與利潤(rùn)空間等優(yōu)勢(shì)。此項(xiàng)技術(shù)不但具有更高的技術(shù)地位，其次有著廣泛的社會(huì)效益和豐厚的經(jīng)濟(jì)效益。將機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)火塞、軸瓦改變?yōu)樘祭w維復(fù)合材料，可以換算成需要油潤(rùn)滑的金屬火塞比重7.85以上與無(wú)油潤(rùn)滑的碳纖維復(fù)合材料火塞比重2.0相比，碳纖維復(fù)合材料火塞優(yōu)勢(shì)就不能與金屬火塞并論。對(duì)節(jié)約能源、有效的利用能源，提高各個(gè)行業(yè)技術(shù)水平與經(jīng)濟(jì)效益等均有十分重要的意義和廣闊的運(yùn)用空間。碳纖維復(fù)合材料火塞及其碳/碳復(fù)合高級(jí)材料火塞以自身潤(rùn)滑的優(yōu)異性能，可省去潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑，僅次一項(xiàng)對(duì)節(jié)能環(huán)保與經(jīng)濟(jì)價(jià)值的作用就非同一般性的技術(shù)進(jìn)步。另外發(fā)動(dòng)機(jī)加工工藝中一般說(shuō)來(lái)有兩大比較很難以達(dá)到精度的要求一是超大規(guī)模工件，二是最小的加工工件。這兩者均會(huì)影響產(chǎn)業(yè)化。給商品的制造增加成本，增加人力與物力的投入，還要有大量的廢品和次品出現(xiàn)。
本發(fā)明各部件的作用是由以上所述的工藝、方法、材料配方等制造的火塞、軸瓦及其微型火塞、軸瓦使用壽命是金屬材料制造火塞、軸瓦的10倍以上。還可以省去油潤(rùn)滑，不需要清洗油泥。適應(yīng)產(chǎn)業(yè)化、機(jī)械化、節(jié)省時(shí)間、節(jié)約生產(chǎn)環(huán)節(jié)、節(jié)約勞動(dòng)力、節(jié)省資源、環(huán)保衛(wèi)生，沒(méi)有加工廢棄物。
本發(fā)明的適用范圍是適合所有發(fā)動(dòng)機(jī)、船舶、車輛、飛行器具、鐘表、儀器、儀表、所有發(fā)動(dòng)機(jī)火塞、軸瓦及其微型發(fā)動(dòng)機(jī)火塞、軸瓦無(wú)油潤(rùn)滑使用。
本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)是由此方法制造的微型火塞使用壽命是金屬材料制造火塞的10倍以上。還可以省去油潤(rùn)滑，不需要清洗油泥，適應(yīng)產(chǎn)業(yè)化、機(jī)械化、節(jié)省時(shí)間、節(jié)省生產(chǎn)環(huán)節(jié)、節(jié)約勞動(dòng)力、節(jié)省資源、環(huán)保衛(wèi)生，沒(méi)有加工廢棄物。所有工業(yè)的發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)備和機(jī)動(dòng)車輛以及更多的發(fā)動(dòng)機(jī)均離不開(kāi)火塞、軸瓦的配套使用，并需要大量的潤(rùn)滑油來(lái)潤(rùn)滑和冷卻，達(dá)到增加火塞、軸瓦的使用壽命?；鹑?、軸瓦的制造工藝流程繁雜、耗費(fèi)能源多，制造成的發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)備沉重。尤其機(jī)動(dòng)車輛所增加的重量均需要配套的發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)來(lái)配合，因此，造成發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)備和機(jī)動(dòng)車輛的整體重量的增加，這就需要以消耗燃油為代價(jià)來(lái)?yè)Q取設(shè)備轉(zhuǎn)動(dòng)功能和行走功能。所消耗量的燃油和其它能源真正服務(wù)于目的的只占百分之幾，例如原一臺(tái)95馬力的5噸貨運(yùn)解放牌載重汽車，已有89馬力耗費(fèi)在自身重量，僅有6馬力才用到驅(qū)動(dòng)半軸上。由此看來(lái)，如果想減輕發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)備總體重量就需要從每個(gè)零部件開(kāi)始減輕。只有減輕了發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)備的總體重量，就會(huì)將發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)備及機(jī)動(dòng)車輛所耗費(fèi)的燃油和其它能源降低，以消耗很小的能源代價(jià)，獲取更大的利益和效果。這樣一來(lái)，將我們以50年可用盡的資源，最少可延長(zhǎng)使用到100年。這是一個(gè)創(chuàng)舉，不是一個(gè)簡(jiǎn)單的節(jié)約，這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)明不但給普通工業(yè)的技術(shù)帶來(lái)更新?lián)Q代的發(fā)展，更重要的給航空航天工業(yè)帶來(lái)機(jī)遇和優(yōu)勢(shì)發(fā)展空間。所以，現(xiàn)有龐大的發(fā)動(dòng)機(jī)加工業(yè)因沒(méi)有經(jīng)濟(jì)效益和虧損大有夕陽(yáng)可能。采用新技術(shù)、新工藝、新材料制造微型鐘表火塞和發(fā)動(dòng)機(jī)火塞大有益處。完全可以引發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)制造與加工業(yè)的又一次革命。將對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)制造與加工業(yè)增加客觀的經(jīng)濟(jì)效益和廣泛的社會(huì)效益。因此，我們發(fā)明制造采用碳纖維復(fù)合材料火塞及其碳/碳復(fù)合高級(jí)材料火塞、軸瓦將會(huì)給工業(yè)體系發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)備工業(yè)裝備帶來(lái)新的革命。


圖1是本發(fā)明的平面示意簡(jiǎn)圖具體實(shí)施方式
根據(jù)圖1和圖2所示的一種采用碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂及其碳/碳復(fù)合材料制造的機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)火塞、軸瓦材料立體示意簡(jiǎn)圖中，本發(fā)明主要包括有火塞體1；碳/碳復(fù)合材料2；聚氧化鉀稀或金屬3構(gòu)成，其以上構(gòu)造呈一體裝置，其制作方法是將PAN基高強(qiáng)度碳纖維與金屬或聚氧化鉀稀進(jìn)行復(fù)合材料制作，將碳纖維進(jìn)行短切加工，以碳纖維50％--60％的固定物在專用氣體的保護(hù)下、與經(jīng)高溫熔化的金屬或聚氧化鉀烯材料進(jìn)行復(fù)合、經(jīng)模具壓模固化成丕型，然后采用專用洗床設(shè)備等進(jìn)行細(xì)加工，還要經(jīng)過(guò)熱處理其增加強(qiáng)度，廢品率非常低、如果出現(xiàn)廢品還可以重復(fù)利用再次加工。
權(quán)利要求
1.一種采用碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂及其碳/碳復(fù)合材料制造的機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)火塞軸瓦材料，主要包括有火塞體；碳/碳復(fù)合材料；聚氧化鉀稀或金屬構(gòu)成，其以上構(gòu)造呈一體裝置，其制作方法是將PAN基高強(qiáng)度碳纖維與金屬或聚氧化鉀稀進(jìn)行復(fù)合材料制作，將碳纖維進(jìn)行短切加工，以碳纖維50％——60％的固定物在專用氣體的保護(hù)下、與經(jīng)高溫熔化的金屬或聚氧化鉀烯材料進(jìn)行復(fù)合、經(jīng)模具壓模固化成丕型，然后采用專用洗床設(shè)備等進(jìn)行細(xì)加工，還要經(jīng)過(guò)熱處理其增加強(qiáng)度，廢品率非常低、如果出現(xiàn)廢品還可以重復(fù)利用再次加工，適合所有發(fā)動(dòng)機(jī)、船舶、車輛、飛行器具、鐘表、儀器、儀表、所有發(fā)動(dòng)機(jī)火塞、軸瓦及其微型發(fā)動(dòng)機(jī)火塞、軸瓦無(wú)油潤(rùn)滑使用。
全文摘要
一種采用碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂及其碳/碳復(fù)合材料制造的機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)火塞軸瓦材料，其以上構(gòu)造呈一體裝置，其制作方法是將PAN基高強(qiáng)度碳纖維與金屬或聚氧化鉀稀進(jìn)行復(fù)合材料制作，將碳纖維進(jìn)行短切加工，以碳纖維50％－60％的固定物在專用氣體的保護(hù)下、與經(jīng)高溫熔化的金屬或聚氧化鉀烯材料進(jìn)行復(fù)合、經(jīng)模具壓模固化成丕型，然后采用專用洗床設(shè)備等進(jìn)行細(xì)加工，還要經(jīng)過(guò)熱處理其增加強(qiáng)度，廢品率非常低、如果出現(xiàn)廢品還可以重復(fù)利用再次加工。優(yōu)點(diǎn)是省去油潤(rùn)滑，適應(yīng)產(chǎn)業(yè)化、機(jī)械化、節(jié)省時(shí)間、節(jié)省生產(chǎn)環(huán)節(jié)、節(jié)約勞動(dòng)力、節(jié)省資源、環(huán)保衛(wèi)生，沒(méi)有加工廢棄物。
文檔編號(hào)H01T13/02GK1858290SQ20061004677
公開(kāi)日2006年11月8日 申請(qǐng)日期2006年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月1日
發(fā)明者肖忠淵 申請(qǐng)人:肖忠淵