[发明专利]超声马达各向异性摩擦片的制备方法及其专用制备装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种超声马达摩擦片的制备方法及其制备装置，属于超声马达 技术领域。

背景技术

目前使用的超声马达摩擦材料多为各向同性的，理论和实验证明各向异性 摩擦材料比各向同性材料具有更好的性能。根据行波超声马达的使用特性，要 求摩擦材料在接触区的纵向要有一定的变形，变形量又不能太大。当变形量过 大时行波阻动区会变大，不利于速度输出。接触区变形量很小又不利于驱动力 输出。所以摩擦材料纵向的弹性模量有一个合适值。摩擦材料切向主要与马达 的输出功率有关，摩擦材料切向模量越大输出效率也越高。但是切向模量大， 材料磨损也严重。所以摩擦材料的接触区在纵向和切向有一个合适的模量匹 配。以上为使用各向异性摩擦材料的理论基础。

常用的超声马达各向同性摩擦材料主要有粘贴式摩擦材料、粘涂式摩擦材 料、镀层式摩擦材料和粉末冶金烧结含油金属摩擦材料等。国内现有能查到超 声电机摩擦材料专利数量有限，关于超声电机摩擦材料专利申请主要涉及材料 工艺配方和模具设备。名称为“聚四氟乙烯基超声马达的摩擦材料(授权专利 号ZL03132555.6、申请日2003年08月07日、公开日2004年02月11日)”和“聚 苯酯塑料合金超声马达摩擦材料(授权专利号ZL200410043602.1、申请日2004 年06月02日、公开日2005年02月23日)”的专利属于粘贴式摩擦材料，它的生 产工艺包括各组分均匀掺混、冷压成型、烧结成材、切片成件四个流程。技术 比较成熟，缺点是工艺复杂，流程较多，材料损耗大；尤其冷压成型时，压制 成筒状的长度有限，太长不方便加压和均匀烧结。在“超声电机热固性树脂基 摩擦材料及摩层制作法和辅助工具(中国申请号200610040708.5、申请日2006 年05月29日、公开日2006年10月25日)”的专利披露了粘涂式摩擦材料，它给 出了材料配方和模具设计。此方法操作相对简单，但它制造出来的摩擦层属于 各向同性材料，且只能一对一制作，并需要后续加工，不利于批量生产。

发明内容

本发明为了解决现有的摩擦片的制备方法工艺复杂、流程较多、材料损耗 大以及现有的工艺只能制备摩擦层属于各向同性摩擦片的问题，进而提供了一 种超声马达各向异性摩擦片的制备方法及其专用制备装置。

本发明的技术方案是：

超声马达各向异性摩擦片的制备方法是按照以下步骤实现的：步骤一、制 备超声马达各向异性摩擦材料：所述超声马达各向异性摩擦材料按质量百分比 由10～70％的基体、10～60％的增强纤维、15～35％的树脂固化剂、1～10％的摩 擦改进剂、3～10％的导热剂制成，所述基体是环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺、 双马来酰胺、聚氨酯、不饱和聚酯树脂和聚丙烯酸酯树脂中的一种，所述增强 纤维是碳纤维、玻璃纤维、凯夫拉纤维和硼纤维中的一种或几种按任意质量比 例复合，所述摩擦改进剂是二硫化钼、石墨、氧化铜、纳米金刚石、高岭土、 硅灰石和硅线石中的一种或几种按任意质量比例混合制成，所述导热剂是铜 粉、铝粉、铁粉、镍粉和铅粉中一种或几种按任意质量比例混合制成，所述树 脂固化剂、摩擦改进剂和导热剂均加入所述基体中并均匀混合制成树脂混合胶 液；步骤二、将步骤一中制备好的摩擦材料利用专用制备装置一来制备超声马 达各向异性摩擦片：一、将专用制备装置一中的模具组件的表面预先均匀涂抹 硅油基脱模剂；二、增强纤维浸润在盛有树脂混合胶液的容器中，将浸润过树 脂混合胶液的增强纤维的一端缠入各个模具上的凸台上；三、专用制备装置一 中调速电机转动并带动模具组件转动，使浸润过树脂混合胶液的增强纤维一圈 圈缠入凸台上，直到由增强纤维重复缠绕形成的圆环的外圆直径与模具的外径 一致或稍大于模具的外径时剪断增强纤维；四、剪断增强纤维后拆卸模具组件， 放入烧结炉中进行烧结固化；五、烧结固化后，取下由增强纤维重复缠绕形成 的圆环件经加工后即可形成所需摩擦片。