[发明专利]石墨平面换向器的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及石墨平面换向器的制造方法，尤其是涉及一种用于汽车油泵马达的石墨平面换向器的制造方法，属于换向器制造领域。

背景技术

目前普遍使用的石墨平面换向器的制造工序和结构基本相同，都是将石墨片与基架连接，然后在由石墨片和基架构成的本体内加入填充料进行固化后，再进行铣槽，将石墨片铣成多个独立的碳段，即得到成品石墨平面换向器。

在以上工序中，基架的制造工艺以及在本体内加入填充料进行固化的工艺已非常成熟，而对于石墨片和基架的连接到目前为止还没有比较成熟的工艺。现有技术中，石墨片与基架有两种基本的连接方法，一种是在石墨片与基架之间采用强力胶粘结，强力胶粘结虽然可以暂时牢固的将石墨片粘结在基架上，但是，当石墨换向器使用年限过久后，胶水老化，胶性会随之丧失，石墨片会脱落而导致整个换向器报废；另一种连接方式是通过焊接将石墨片与基架连接成一体，如在公开号为CN101022199A的中国专利文献中公开了一种将石墨换向器的石墨片焊接在铜基座上的加工工艺，其先将石墨进行清洗，后将石墨进行烘干，再用乙醇石墨进行清洗，最后吹干，然后对铜基座用金属清洗剂在清洗机中脱脂去油，去油后进行烘干，再用稀盐酸去除氧化皮，烘干后用乙醇清洗干净，最后吹干，焊接采用电阻加热焊接方式将焊料熔化进行焊接，焊接后进行冷却即可。该方法存在的缺点是，第一，没有对石墨片进行表面金属化处理，因此铜基座与石墨片之间导电性不好；第二，本发明采用电阻加热焊接，该焊接方法不能使石墨片和铜基架之间的整个接触面同时受热焊接，因此焊接表面不均，导致该石墨换向器的使用寿命和使用性能均下降。现有技术中通常采用钎焊的焊接方法来实现上述连接，由于现有用于焊接石墨片和铜基架的钎焊均是在自然条件下，即不控制温度的条件下，通过红外、电子束、火焰等来加热的，因此焊接状态不稳定，时常出现空洞，而出现空洞直接导致石墨片和铜基架之间连接不牢固，寿命缩短和性能不稳定，还存在的问题是导致所生产的石墨换向器时好时坏，残次品多，质量不稳定。

另外，现有技术中公开的对石墨片的电镀，只是简单地镀一层铜或铜银合金，由于铜或铜银合金与与石墨片之间的可粘接结合力并不强，因此随着使用时间的增长，铜镀层或铜银合金镀层会慢慢从石墨片上脱落，导致石墨换向器的导电度不良。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于提出一种制造导电性好、使用寿命长、性能稳定的石墨平面换向器的方法。

本发明所要解决的另一个技术问题在于提出一种焊接石墨平面换向器的环形石墨片和精密铜壳的焊接装置和方法。

本发明所要解决的再一个技术问题在于提出一种所制造出的换向器残次品少、质量稳定的制造所述平面石墨换向器的方法。

为解决上述技术问题，本发明的一种石墨平面换向器的制造方法，所述方法包括以下步骤：一种石墨平面换向器的制造方法，所述方法包括以下步骤：(a)制造一个精密铜壳，所述精密铜壳具有半封闭的空腔、使所述空腔呈向外开放的开口端、与开口端相对的具有一个中轴孔的工作端以及多个环绕于工作端的片爪；(b)在已成型好的与所述精密铜壳的工作端匹配的环形石墨片的其中一个表面先镀镍后镀铜，使该表面成为所述环形石墨片的连接端；(c)将所述精密铜壳与所述环形石墨片通过焊接方式连接，其连接面分别为所述精密铜壳的工作端和所述环形石墨片的连接端，得到一个复合件；(d)对所述复合件进行压注成型、铣槽和弯钩即得到成品石墨平面换向器。

所述步骤(c)中，所述焊接是在密闭空间进行的钎焊。所述步骤(c)中，所述焊接是通过热空气加热的钎焊。

所述步骤(c)中所用的焊接装置，包括一个密封箱体，设于密封箱体顶部的至少一个加压机构，设于密封箱体上的至少一个热风进口和至少一个排风口，密封箱体内部的用于固定所述精密铜壳的至少一个固定机构，以及用于控制所述密封箱体内的温度的控温装置。所述热风进口位于所述密封箱体的下部，所述排风口位于所述密封箱体的上部。

所述步骤(c)的具体工艺步骤为，(1)在所述精密铜壳的工作端和所述环形石墨片的连接端之间设置钎料，并用所述固定机构固定在所述密封箱体中；(2)通过所述热风进口将热空气通入所述密封箱体，将密封箱体内的冷空气通过排风口赶走，同时通过所述控温装置调节密封箱体内的温度为50-350℃，并操作所述加压机构对所述环形石墨片施加压力，冷却后即得到步骤(c)所述的复合件。所述密封箱体内的温度优选为200-300℃。所述加压机构对所述环形石墨片施加的压力为10-50牛顿。

在所述密封箱体内通过多个所述固定机构固定放置多个所述精密铜壳以一次生产多个所述复合件。