一种新型气浮导轨材料及其制造方法和新型气浮导轨的制作方法
【专利摘要】本实发明目的是提供一种新型气浮导轨材料，它由碳纤维编织布、岩石颗粒、填充料及粘结剂制备而成，其中，岩石颗粒、填充料及粘结剂各组份重量配比为：岩石颗粒60～80％，填充料10～20％，粘结剂10～20％。一种新型气浮导轨，包括采用碳纤维编织布作为骨架的碳纤维编织布层和由岩石颗粒组成的岩石颗粒层，所述碳纤维编织布层设置在岩石颗粒层的内侧，碳纤维编织布层的中间部分形成长方体形或者圆柱形，所述岩石颗粒的岩石颗粒的粒径为岩石颗粒层厚度的20～30％。本发明还提供了一种新型气浮导轨材料的制造方法，采用碳纤维和岩石颗粒通过粘结剂制成，内层采用碳纤维作为骨架，外层采用岩石颗粒，通过粘结剂作用使得内外层融为一体。
【专利说明】
一种新型气浮导轨材料及其制造方法和新型气浮导轨
技术领域
[0001]本发明属于测量工具及制造技术领域，具体涉及一种新型气浮导轨材料及其制造方法和新型气浮导轨。
【背景技术】
[0002]气浮导轨是一种高精密导轨，主要用于精密计量行业。
[0003]目前气浮导轨中导轨材料主要采用天然花岗岩、陶瓷和铝合金。其中天然花岗岩是最理想的材料，具有表面硬度高、加工工艺性好，容易得到更高的加工精度，满足精密计量的需求。其它材料都存在一定的缺陷，如:陶瓷材料加工工艺性不好，铝合金表面硬度不够高，天然花岗岩密度大不适合作移动部件且大量开采对环境影响较大等。
【发明内容】
[0004]本实发明目的是提供一种新型气浮导轨材料及其制造方法和新型气浮导轨，以解决现有材料存在的冋题。
[0005]为解决现有材料存在的问题，本发明提供的技术方案是:
[0006]—种新型气浮导轨材料，它由碳纤维编织布、岩石颗粒、填充料及粘结剂制备而成，其中，岩石颗粒、填充料及粘结剂各组份重量配比为:岩石颗粒60?80%，填充料10?20%，粘结剂10?20%。
[0007]如上所述的新型气浮导轨材料，所述石颗粒为天然花岗岩颗粒、河沙、石英颗粒、陶瓷颗粒的一种。
[0008]如上所述的新型气浮导轨材料，所述填充料为石英粉、碳酸钙粉、云母粉和纳米二氧化硅的一种。
[0009]如上所述的新型气浮导轨材料，所述的粘结剂由树脂胶、固化剂、稀释剂组成。
[0010]如上所述的新型气浮导轨材料，所述树脂胶为环氧树脂胶，固化剂为乙二胺或T31的一种，稀释剂为甲苯、丙酮、二甲苯的一种。
[0011]如上所述的新型气浮导轨材料，所述环氧树脂胶选用E-51环氧树脂胶。
[0012]—种新型气浮导轨材料的制备方法，包括如下步骤:
[0013]步骤I):按质量份数称取80?100份环氧树脂、50?70份固化剂、20?40份稀释剂混合、搅匀制备好粘结剂备用；
[0014]步骤2):将碳纤维编织布浸入步骤I)配制的粘结剂中，让碳纤维编织布和粘结剂充分融合，再将融合沾结剂的碳纤维编织布缠裹在制备好的芯模上，碳纤维编织布铺平不能有褶皱；
[0015]步骤3):将缠裹碳纤维编织布的芯模，放置在外模中加压固化3?5小时，温度控制在70?100°C，使沾结剂处于半凝固状态；
[0016]步骤4):按10:2:2比例配制岩石颗粒、填充料和步骤I)所配制粘结剂，用搅拌机均匀搅拌；
[0017]步骤5):将步骤4)配制的混合料均匀涂在步骤三碳纤维编织布外周面，再将其置于外模中加压约24小时，至完全固化成型，冷去后脱开外模，取出芯模；
[0018]步骤6):固化成型后的新型气浮导轨材料，进一步加工可得到气浮导轨本体及新型气浮导轨。
[0019]—种新型气浮导轨，该新型气浮导轨由气浮导轨本体、滑架以及设置在滑架内侧的气浮轴承组成，所述气浮轴承周向排列至气浮导轨本体的外侧，气浮导轨本体通过气浮轴承运动；
[0020]所述气浮导轨本体由碳纤维编织布作为骨架的碳纤维编织布层和由岩石颗粒组成的岩石颗粒层组成，所述碳纤维编织布层设置在岩石颗粒层的内侧，所述岩石颗粒的岩石颗粒的粒径为岩石颗粒层厚度的20?30%。
[0021 ]如上所述的一种新型气浮导轨，所述岩石颗粒的粒径为I?2mm。
[0022]如上所述的一种新型气浮导轨，所述岩石颗粒的粒径为1.3?1.7mm。
[0023]如上所述的一种新型气浮导轨，所述气浮导轨本体的截面可以长方形、正方形、圆柱形、梯形、三角形中的任意一种。
[0024]本发明新型气浮导轨采用碳纤维和岩石颗粒通过粘结剂制成人工复合材料，内层采用碳纤维作为骨架，外层采用岩石颗粒，通过粘结剂作用使得内外层融为一体。碳纤维内层具有高强度、高韧性、低密度的特点，岩石颗粒外层具有高硬度、易加工的特性。通过控制内外层厚度可以控制材料的密度。新材料具备高强度、高韧性、低密度、表面高硬度等特点，更适合制造精密气浮导轨。
[0025]采用该新型气浮导轨材料，同时具备碳纤维和天然花岗岩的优点；
[0026]采用该新型气浮导轨材料，可以减低对环境的破坏和影响；
[0027]采用该新型气浮导轨材料，可以减低成本。
【附图说明】
[0028]图1为本发明实施例新型气浮导轨的截面图；
[0029]图2为本发明实施例新型气浮导轨的结构示意图。
【具体实施方式】
[0030]为使本发明的技术特征、工作原理及有益效果易于理解，以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明，但不应视为对本发明的限定。
[0031]参照图1及图2，一种新型气浮导轨，该新型气浮导轨由气浮导轨本体31、滑架5以及设置在滑架5内侧的气浮轴承4组成，所述气浮轴承4周向排列至气浮导轨本体31的外侧，气浮导轨本体31通过气浮轴4承运动；
[0032]所述气浮导轨本体31由碳纤维编织布作为骨架的碳纤维编织布层I和由岩石颗粒3组成的岩石颗粒层2组成，所述碳纤维编织布层I设置在岩石颗粒层2的内侧，所述岩石颗粒3的岩石颗粒的粒径为岩石颗粒层2厚度的20?30%。
[0033]如上所述的一种新型气浮导轨，所述岩石颗粒3的粒径为I?2mm。
[0034]如上所述的一种新型气浮导轨，所述岩石颗粒3的粒径为1.3?1.7mm。
[0035]如上所述的一种新型气浮导轨，所述气浮导轨本体31的截面可以长方形、正方形、圆柱形、梯形、三角形中的任意一种。
[0036]实施例1
[0037]选用粒径为1.3mm的岩石颗粒60%，填充料20%，粘结剂20%，填充料选用石英粉、碳酸钙粉、云母粉和纳米二氧化硅的一种，岩石颗粒选用天然花岗岩颗粒、河沙、石英颗粒、陶瓷颗粒的一种。粘结剂按照质量份数称取80?100份E-51环氧树脂胶、50?70份固化剂、20?40份稀释剂混合、搅匀制备而成。
[0038]采用如下步骤制备:
[0039]步骤I):按质量份数称取80?100份E-51环氧树脂胶、50?70份固化剂、20?40份稀释剂混合、搅匀制备好粘结剂备用；
[0040]步骤2):将碳纤维编织布浸入步骤I)配制的粘结剂中，让碳纤维编织布和粘结剂充分融合，再将融合沾结剂的碳纤维编织布缠裹在制备好的芯模上，碳纤维编织布铺平不能有褶皱；
[0041]步骤3):将缠裹碳纤维编织布的芯模，放置在外模中加压固化3?5小时，温度控制在70?100°C，使沾结剂处于半凝固状态；
[0042]步骤4):按10:2:2比例配制岩石颗粒、填充料和步骤I)所配制粘结剂，用搅拌机均匀搅拌；
[0043]步骤5):将步骤4)配制的混合料均匀涂在步骤三碳纤维编织布外周面，再将其置于外模中加压约24小时，至完全固化成型，冷去后脱开外模，取出芯模；
[0044]步骤6):固化成型后的新型气浮导轨材料，进一步加工可得到气浮导轨本体及新型气浮导轨。
[0045]实施例2
[0046]选用粒径为1.5mm的岩石颗粒60%，填充料20%，粘结剂20%，填充料选用石英粉、碳酸钙粉、云母粉和纳米二氧化硅的一种，岩石颗粒选用天然花岗岩颗粒、河沙、石英颗粒、陶瓷颗粒的一种。粘结剂按照质量份数称取80?100份E-51环氧树脂胶、50?70份固化剂、20?40份稀释剂混合、搅匀制备而成。
[0047]采用如下步骤制备:
[0048]步骤I):按质量份数称取80?100份E-51环氧树脂胶、50?70份固化剂、20?40份稀释剂混合、搅匀制备好粘结剂备用；
[0049]步骤2):将碳纤维编织布浸入步骤I)配制的粘结剂中，让碳纤维编织布和粘结剂充分融合，再将融合沾结剂的碳纤维编织布缠裹在制备好的芯模上，碳纤维编织布铺平不能有褶皱；
[0050]步骤3):将缠裹碳纤维编织布的芯模，放置在外模中加压固化3?5小时，温度控制在70?100°C，使沾结剂处于半凝固状态；
[0051]步骤4):按10:2:2比例配制岩石颗粒、填充料和步骤I)所配制粘结剂，用搅拌机均匀搅拌；
[0052]步骤5):将步骤4)配制的混合料均匀涂在步骤三碳纤维编织布外周面，再将其置于外模中加压约24小时，至完全固化成型，冷去后脱开外模，取出芯模；
[0053]步骤6):固化成型后的新型气浮导轨材料，进一步加工可得到气浮导轨本体及新型气浮导轨。
[0054]实施例3
[0055]选用粒径为1.3mm的岩石颗粒70%，填充料15%，粘结剂15%，填充料选用石英粉、碳酸钙粉、云母粉和纳米二氧化硅的一种，岩石颗粒选用天然花岗岩颗粒、河沙、石英颗粒、陶瓷颗粒的一种。粘结剂按照质量份数称取80?100份E-51环氧树脂胶、50?70份固化剂、20?40份稀释剂混合、搅匀制备而成。
[0056]采用如下步骤制备:
[0057]步骤I):按质量份数称取80?100份E-51环氧树脂胶、50?70份固化剂、20?40份稀释剂混合、搅匀制备好粘结剂备用；
[0058]步骤2):将碳纤维编织布浸入步骤I)配制的粘结剂中，让碳纤维编织布和粘结剂充分融合，再将融合沾结剂的碳纤维编织布缠裹在制备好的芯模上，碳纤维编织布铺平不能有褶皱；
[0059]步骤3):将缠裹碳纤维编织布的芯模，放置在外模中加压固化3?5小时，温度控制在70?100°C，使沾结剂处于半凝固状态；
[0060]步骤4):按10:2:2比例配制岩石颗粒、填充料和步骤I)所配制粘结剂，用搅拌机均匀搅拌；
[0061]步骤5):将步骤4)配制的混合料均匀涂在步骤三碳纤维编织布外周面，再将其置于外模中加压约24小时，至完全固化成型，冷去后脱开外模，取出芯模；
[0062]步骤6):固化成型后的新型气浮导轨材料，进一步加工可得到气浮导轨。
[0063]实施例4
[0064]选用粒径为1.5mm的岩石颗粒70%，填充料15%，粘结剂15%，，填充料选用石英粉、碳酸钙粉、云母粉和纳米二氧化硅的一种，岩石颗粒选用天然花岗岩颗粒、河沙、石英颗粒、陶瓷颗粒的一种。粘结剂按照质量份数称取80?100份E-51环氧树脂胶、50?70份固化剂、20?40份稀释剂混合、搅匀制备而成。
[0065]采用如下步骤制备:
[0066]步骤I):按质量份数称取80?100份E-51环氧树脂胶、50?70份固化剂、20?40份稀释剂混合、搅匀制备好粘结剂备用；
[0067]步骤2):将碳纤维编织布浸入步骤I)配制的粘结剂中，让碳纤维编织布和粘结剂充分融合，再将融合沾结剂的碳纤维编织布缠裹在制备好的芯模上，碳纤维编织布铺平不能有褶皱；
[0068]步骤3):将缠裹碳纤维编织布的芯模，放置在外模中加压固化3?5小时，温度控制在70?100°C，使沾结剂处于半凝固状态；
[0069]步骤4):按10:2:2比例配制岩石颗粒、填充料和步骤I)所配制粘结剂，用搅拌机均匀搅拌；
[0070]步骤5):将步骤4)配制的混合料均匀涂在步骤三碳纤维编织布外周面，再将其置于外模中加压约24小时，至完全固化成型，冷去后脱开外模，取出芯模；
[0071]步骤6):固化成型后的新型气浮导轨材料，进一步加工可得到气浮导轨本体及新型气浮导轨。
[0072]以上实施例，所制造的新型气浮导轨均满足生产要求。
[0073]以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
【主权项】
1.一种新型气浮导轨材料，其特征是，它由碳纤维编织布、岩石颗粒、填充料及粘结剂制备而成，其中，岩石颗粒、填充料及粘结剂各组份重量配比为:岩石颗粒60?80%，填充料10?20%，粘结剂10?20%。2.根据权利要求1所述的一种新型气浮导轨材料，其特征是，所述石颗粒为天然花岗岩颗粒、河沙、石英颗粒、陶瓷颗粒的一种。3.根据权利要求1所述的一种新型气浮导轨材料，其特征是，所述填充料为石英粉、碳酸钙粉、云母粉和纳米二氧化硅的一种。4.根据权利要求1所述的一种新型气浮导轨材料，其特征是，所述的粘结剂由树脂胶、固化剂、稀释剂组成； 所述树脂胶为环氧树脂胶，固化剂为乙二胺或T31的一种，稀释剂为甲苯、丙酮、二甲苯的一种。5.根据权利要求4所述的一种新型气浮导轨材料，其特征是，所述环氧树脂胶选用E-51环氧树脂胶。6.—种新型气浮导轨材料的制备方法，其特征是，包括如下步骤: 步骤I):按质量份数称取80?100份环氧树脂、50?70份固化剂、20?40份稀释剂混合、搅匀制备好粘结剂备用； 步骤2):将碳纤维编织布浸入步骤I)配制的粘结剂中，让碳纤维编织布和粘结剂充分融合，再将融合沾结剂的碳纤维编织布缠裹在制备好的芯模上，碳纤维编织布铺平不能有褶皱； 步骤3):将缠裹碳纤维编织布的芯模，放置在外模中加压固化3?5小时，温度控制在70?100°C，使沾结剂处于半凝固状态； 步骤4):按10:2:2比例配制岩石颗粒、填充料和步骤I)所配制粘结剂，用搅拌机均匀搅拌； 步骤5):将步骤4)配制的混合料均匀涂在步骤三碳纤维编织布外周面，再将其置于外模中加压约24小时，至完全固化成型，冷去后脱开外模，取出芯模； 步骤6):固化成型后的新型气浮导轨材料，进一步加工可得到气浮导轨本体及新型气浮导轨。7.—种新型气浮导轨，其特征是，该新型气浮导轨由气浮导轨本体、滑架以及设置在滑架内侧的气浮轴承组成，所述气浮轴承周向排列至气浮导轨本体的外侧，气浮导轨本体通过气浮轴承运动； 所述气浮导轨本体由碳纤维编织布作为骨架的碳纤维编织布层和由岩石颗粒组成的岩石颗粒层组成，所述碳纤维编织布层设置在岩石颗粒层的内侧，所述岩石颗粒的岩石颗粒的粒径为岩石颗粒层厚度的20?30%。8.根据权利要求7所述的一种新型气浮导轨，其特征是，所述岩石颗粒的粒径为I?2mm ο9.根据权利要求8所述的一种新型气浮导轨，其特征是，所述岩石颗粒的粒径为1.3?1.7mm010.根据权利要求7所述的一种新型气浮导轨，其特征是，所述气浮导轨本体的截面可以长方形、正方形、圆柱形、梯形、三角形中的任意一种。
【文档编号】F16C32/06GK106015334SQ201610330632
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月18日
【发明人】朱阳光
【申请人】西安爱德华测量设备股份有限公司