一种轴瓦涂层材料及喷涂工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属轴瓦加工领域，具体涉及一种轴瓦涂层材料及喷涂工艺。
【背景技术】
[0002] 传统轴瓦的结构是钢背层上附着一合金层，合金层上通过电镀或溅镀的方式添加 一层软的减磨层。该减磨层的主要目的是为了增加轴瓦内表面的顺应性、镶嵌性、耐磨性。 然而，随着发动机功率的不断攀升，轴瓦面临着越来越恶劣的工作环境，传统的轴瓦经常出 现合金层剥落和镀层剥落的现象，造成发动机烧瓦的情况。并且电镀减磨层方式属于高污 染加工方式，而溅镀方式对设备的要求很高，增加生产成本。
[0003] 近年来，各轴瓦厂家逐步采用喷涂工艺在轴瓦表面形成涂层替代减磨层成为一种 新兴趋势，在这种工艺中，二硫化钼作为固体润滑剂成为涂层材料组分中不可替代的首选， 当然，轴瓦最终性能与二硫化钼的配比和其他配合组分的添加有着密切联系。经检索，申请 号CN201210498063. 5专利公开一种在铜基轴瓦上制备固体润滑涂层的方法，该发明申请 中较详细的公开了涂层所用材料组分及配比，另外公开号CN 101629601B专利提供了一种 高分子耐磨轴瓦，涉及到由聚酰胺酰亚胺复合聚酯和二硫化钼组成的金属轴瓦用高分子耐 磨层，使轴瓦的使用寿命有所提高，这两项发明专利都侧重于轴瓦金属层的配方设计和制 备，而对于喷涂工艺缺乏较好的创新。对于喷涂工艺，申请人检索到申请号201310061734. 1 号无合金层轴瓦喷涂二硫化钼工艺，该工艺较强的依赖粘性材料将二硫化钼固化在轴瓦基 体表面，但这一方式不能较好的解决涂层脱落的问题。
[0004] 申请人在生产时发现，结合合理的生产工艺，可以在节约涂层成本的情况下获得 同样或更优的具备顺应性、镶嵌性、耐磨性轴瓦，并能使涂层与轴瓦基体获得更强的粘合 力，涂层不易脱落，轴瓦有更高的产品合格率和更长的使用寿命。
【发明内容】
[0005] 本发明提供一种轴瓦涂层材料喷涂工艺，在保持或具备更优异的顺应性、镶嵌性、 耐磨性使用要求的基础上，可解决轴瓦涂层易脱落并且涂层生产成本较高的技术问题。
[0006] 本发明采取的技术方案是： 一种轴瓦涂层材料及喷涂工艺，其特征在于：由以下按重量份计材料组成：聚四氟乙 稀3%、二硫化钼8%、碳化硅陶瓷10%、石墨10%、余量为有机溶剂，其中所述聚四氟乙稀和碳 化硅陶瓷为1-2微米颗粒，石墨和二硫化钼为小于3-5微米颗粒，所述有机溶剂由环氧树脂 与二甲基乙酰胺按1 :3比例混合制成。
[0007] 一种轴瓦涂层材料喷涂工艺，其特征在于：包括以下步骤： a、 清洗抛光：将轴瓦基体放置于振动式光饰机内进行清洗抛光，抛光量达到 40kg G 60kg ； b、 一次烘干：将轴瓦基体放置于真空烘干机内烘干，温度控制220°C ±5°C，时间控制 50-60分钟； C、一次超声波去油：超声波清洗清洗液工作温度控制35-40°C，超声波清洗工作电流 控制4-5A，超声波清洗除油时间控制50-60min ; d、 二次烘干：将轴瓦基体放置于真空烘干机内烘干，温度控制220°C ±5°C，时间控制 50-60分钟； e、 二次超声波去油；超声波清洗清洗液工作温度控制35-40°C，超声波清洗工作电流 控制4-5A，超声波清洗除油时间控制50-60min ; f、 三次烘干：烘干温度控制180°C ±5°C，烘干时间控制50-60分钟； g、 喷砂：采用喷砂机和空气压缩机对轴瓦基体进行喷砂处理，空气压缩机压力控制 0. 72-0. 82MPa,喷砂压力控制0. 4-0. 45MPa，喷砂时间控制不小于60min，喷沙磨料选用30 目黑刚玉； K一次喷涂：轴瓦锁止块斜面向上平摊在塑料磁板上，喷枪将权利要求1所得涂层喷 涂于轴瓦表面，喷枪运行的方向要始终与被涂物面平行，喷枪运行速度300~400mm/s，喷涂 涂料厚度〇. 〇2~0. 03mm，连同塑料磁板入烘干炉在135°C烘干45~50分钟 i、 二次喷涂：轴瓦锁止块斜面向下平摊在塑料磁板上，喷枪将权利要求1所得涂层喷 涂于轴瓦表面，喷枪运行的方向要始终与被涂物面平行，喷枪运行速度300~400mm/s，喷涂 涂料厚度〇. 〇2~0. 03mm，连同塑料磁板入烘干炉在135°C烘干45~50分钟； j、 加热固化：将产品放入固化架上入烘干炉固化，温度控制180°C ±5°C，时间控制60 分钟； k、 检验分装。
[0008] 在涂层材料组分中，聚四氟乙稀和二硫化钼具有很好的润滑性，这会保证轴瓦的 抗疲劳强度，而碳化硅和石墨的配合使用使摩擦系数极大降低，有效的提高轴瓦耐磨性能， 同时碳化硅颗粒形成硬质支撑，彻底杜绝轴瓦的合金面与曲轴的直接摩擦，变曲轴与轴瓦 合金面的摩擦为涂层材料分子之间的摩擦。
[0009] 该喷涂工艺与其他喷涂工艺显著区别在于两方面：1、本工艺对轴瓦基体表面有 严格的去油处理要求，历经两次超声波去油并烘干以后，轴瓦基体表面无任何油渍残留，光 滑洁净的表面使轴瓦基体与涂层之间不会产生任何间隙，2、喷砂，在光滑的轴瓦基体表面 做喷砂处理，使该表面形成粗糙度，涂层中的硬质颗粒可以很好的附着在粗糙面上，使其表 面均匀度比其他常规方式生产的轴瓦更优异，这一点在金相照片对比下尤其明显。上述两 方面可以极大的提高涂层与轴瓦基体的粘合度，使轴瓦生产合格率显著提升并且延长使用 寿命。
[0010] 表1用以说明本发明涂层与采用溅镀层磨损检测对比 检测设备：MM-UlOA端面摩擦磨损试验机，检测负荷：1600N，时间60分钟，所得结果 如下
【具体实施方式】
[0011] 一种轴瓦涂层材料及喷涂工艺，其特征在于：由以下按重量份计材料组成：聚四 氟乙稀3%、二硫化钼8%、碳化硅陶瓷10%、石墨10%、余量为有机溶剂，其中所述聚四氟乙稀 和碳化硅陶瓷为1-2微米颗粒，石墨和二硫化钼为小于3-5微米颗粒，所述有机溶剂由环氧 树脂与二甲基乙酰胺按1 :3比例混合制成。
[0012] 一种轴瓦涂层材料喷涂工艺，其特征在于：包括以下步骤： a、 清洗抛光：将轴瓦基体放置于振动式光饰机内进行清洗抛光； b、 一次烘干：将轴瓦基体放置于真空烘干机内烘干，温度控制220°C ±5°C，时间控制 50-60分钟； c、 一次超声波去油：超声波清洗清洗液工作温度控制35-40°C，超声波清洗工作电流 控制4-5A，超声波清洗除油时间控制50-60min ; d、 二次烘干：将轴瓦基体放置于真空烘干机内烘干，温度控制220°C ±5°C，时间控制 50-60分钟； e、 二次超声波去油；超声波清洗清洗液工作温度控制35-40°C，超声波清洗工作电流 控制4-5A，超声波清洗除油时间控制50-60min ; f、 三次烘干：烘干温度控制180°C ±5°C，烘干时间控制50-60分钟； g、 喷砂：采用喷砂机和空气压缩机对轴瓦基体进行喷砂处理，空气压缩机压力控制 0. 72-0. 82MPa,喷砂压力控制0. 4-0. 45MPa，喷砂时间控制不小于60min，喷沙磨料选用30 目黑刚玉； K一次喷涂：轴瓦锁止块斜面向上平摊在塑料磁板上，喷枪将权利要求1所得涂层喷 涂于轴瓦表面，喷枪运行的方向要始终与被涂物面平行，喷枪运行速度300~400mm/s，喷涂 涂料厚度〇. 〇2~0. 03mm，连同塑料磁板入烘干炉在135°C烘干45~50分钟 i、 二次喷涂：轴瓦锁止块斜面向下平摊在塑料磁板上，喷枪将权利要求1所得涂层喷 涂于轴瓦表面，喷枪运行的方向要始终与被涂物面平行，喷枪运行速度300~400mm/s，喷涂 涂料厚度〇. 〇2~0. 03mm，连同塑料磁板入烘干炉在135°C烘干45~50分钟； j、 加热固化：将产品放入固化架上入烘干炉固化，温度控制180°C ±5°C，时间控制60 分钟； k、 检验分装。
【主权项】
1. 一种轴瓦涂层材料及喷涂工艺，其特征在于：由以下按重量份计材料组成：聚四氟 乙稀3%、二硫化钼8%、碳化硅陶瓷10%、石墨10%、余量为有机溶剂，其中所述聚四氟乙稀和 碳化硅陶瓷为1-2微米颗粒，石墨和二硫化钼为3-5微米颗粒，所述有机溶剂由环氧树脂与 二甲基乙酰胺按1 :3比例混合制成。2. -种轴瓦涂层材料喷涂工艺，其特征在于：包括以下步骤： a、 清洗抛光：将轴瓦基体放置于振动式光饰机内进行清洗抛光； b、 一次烘干：将轴瓦基体放置于真空烘干机内烘干，温度控制220°C±5°C，时间控制 50-60分钟； c、 一次超声波去油：超声波清洗清洗液工作温度控制35-40°C，超声波清洗工作电流 控制4-5A，超声波清洗除油时间控制50-60min; d、 二次烘干：将轴瓦基体放置于真空烘干机内烘干，温度控制220°C±5°C，时间控制 50-60分钟； e、 二次超声波去油；超声波清洗清洗液工作温度控制35-40°C，超声波清洗工作电流 控制4-5A，超声波清洗除油时间控制50-60min; f、 三次烘干：烘干温度控制180°C±5°C，烘干时间控制50-60分钟； g、 喷砂：采用喷砂机和空气压缩机对轴瓦基体进行喷砂处理，空气压缩机压力控制 0. 72-0. 82MPa,喷砂压力控制0. 4-0. 45MPa，喷砂时间控制不小于60min，喷沙磨料选用30 目黑刚玉； K一次喷涂：轴瓦锁止块斜面向上平摊在塑料磁板上，喷枪将权利要求1所得涂层喷 涂于轴瓦表面，喷枪运行的方向要始终与被涂物面平行，喷枪运行速度300~400mm/s，喷涂 涂料厚度〇. 〇2~0. 03mm，连同塑料磁板入烘干炉在135°C烘干45~50分钟 i、 二次喷涂：轴瓦锁止块斜面向下平摊在塑料磁板上，喷枪将权利要求1所得涂层喷 涂于轴瓦表面，喷枪运行的方向要始终与被涂物面平行，喷枪运行速度300~400mm/s，喷涂 涂料厚度〇. 〇2~0. 03mm，连同塑料磁板入烘干炉在135°C烘干45~50分钟； j、 加热固化：将产品放入固化架上入烘干炉固化，温度控制180°C±5°C，时间控制60 分钟； k、 检验分装。
【专利摘要】本发明公开一种轴瓦涂层材料及喷涂工艺，所述涂层材料由以下按重量份计材料组成：聚四氟乙稀3%、二硫化钼8%、碳化硅陶瓷10%、石墨10%、余量为有机溶剂，本发明公开的工艺包括清洗抛光、一次烘干、一次超声波去油、二次烘干、二次超声波去油、三次烘干、喷砂、一次喷涂、二次喷涂加热固化和检验分装步骤，本发明通过涂层材料和喷涂工艺的结合，使涂层与轴瓦合金层的粘合性显著提高，涂层均匀度更好，涂层不易脱落，产品合格率高。
【IPC分类】B05D3/00, C09D7/12, B05D3/12, B05D3/02, C10N30/06, C10M169/04, C09D127/18, B05D7/24
【公开号】CN104893450
【申请号】CN201510307947
【发明人】木俭朴
【申请人】烟台大丰轴瓦有限责任公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月8日