[发明专利]活塞裙部碳纤维涂层印刷方法及其固化炉

说明书

一种活塞裙部碳纤维涂层的印刷方法及其固化炉，涉及发动机活塞表面强化技术领域。本发明所提供的活塞裙部碳纤维涂层印刷方法及其固化炉，生产的活塞与现有技术生产的活塞相比，减少了碳纤维涂层的表面缺陷，具有增强碳纤维涂层与基体的结合强度、适应高强度发动机需求的积极效果。

技术领域

本发明涉及发动机活塞表面强化技术领域，特别是属于一种活塞裙部碳纤维

涂层的印刷方法及其固化炉。

背景技术

衡量发动机性能的两个重要参数是升功率以及最大爆发压力PCP，带来发动机强度负荷的增加，发动机对活塞重量，结构以及摩擦损失的要求不断提高，其中裙部涂层对摩擦功能影响约占整个活塞摩擦功的20%以上，因此好的活塞裙部涂层能够有效的减小摩擦功，目前广泛使用的石墨涂层，活塞运行时的摩擦学性能欠佳，活塞随着曲柄在发动机上下止点运动时，活塞裙部频繁与汽缸壁接触，存在发动机最初启动阶段的磨料磨损风险。虽然有的厂家尝试利用碳纤维涂层，但因为存在涂层表面有针孔、气泡，以及涂层结合强度差等缺陷，无法满足高强度发动机的需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种活塞裙部碳纤维涂层印刷方法及其固化炉，以达到减少碳纤维涂层表面缺陷、增强碳纤维涂层的结合强度，进一步优化活塞裙部碳纤维涂层的目的。

本发明所提供的活塞裙部碳纤维涂层印刷方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，活塞清洗；采用自动高压清洗设备对活塞依次进行高压喷水清洗、气体吹干、热风烘干；其中包括活塞预清洗、2次脱脂清洗、3次水洗和纯水喷淋以及烘干；

步骤2， 活塞清洁度检测；利用水膜实验法对清洗后的活塞进行检验，确保活塞表面没有油脂、污垢；具体检测步骤为，首先将活塞浸入纯水中，然后在水中轻轻运动，将活塞拿出水面后静置20秒钟，如活塞表面形成一层连续的水膜，则判定为清洁度合格，反之如活塞表面的水膜聚集成水滴则活塞清洁度不合格；

步骤3，活塞预热处理；将活塞放入智能远红外烘烤炉中，活塞预热温度达到40℃-60℃；

步骤4，活塞碳纤维涂层丝网印刷；准备网板，利用夹具装夹住活塞，进行位置调试，然后印刷碳纤维涂层；印刷时，温度保持在24±4℃，湿度保持在40%以下；

步骤5，活塞碳纤维涂层固化；将活塞放入固化炉中，利用固化炉设置的6个加热区间：区间1）预热，加快活塞表面稀释剂的挥发，在10分钟内工件由常温升至100±）℃；区间2)至区间3）升温，在20分钟内工件由100℃升至195±5℃；区间4)至区间6)保温，在195±5℃环境中保持40分钟；

步骤6，冷却；通过风机对活塞进行强制冷却，使工件表面温度降至60℃以下，然后取出。

上述的活塞裙部碳纤维涂层印刷固化炉，具有炉体、输送机构和温控机构，有支架支撑炉体和输送机构，其特征在于，所述的炉体由炉体壁组装而成，并分为预热区、升温区、保温区和冷却区；所述的输送机构的结构是，电机安置于支架，通过传动机构驱动输送链轮，输送链轮上安装有输送链，输送链穿过炉体和支架内部，支架一端设有与链条配合的转轴；输送链下面设有链条支撑，输送链上方安置托盘；所述的温控机构包括电加热箱、风机、冷却风机和空气过滤，预热区、升温区、保温区的风机分别安装于炉体壁，冷却区炉体上壁为开口，安装有冷却风机，冷却风机上方安装有空气过滤；电加热箱位于风机风叶的下方，以抽插的方式安装于炉体侧壁上。

所述的炉体壁由内壁、外壁以及填充在内壁和外壁之间的岩棉隔温层构成。

所述的托盘上有通孔。

所述的冷却区出口上部设有排风管。

本发明所提供的活塞裙部碳纤维涂层印刷方法及其固化炉，生产的活塞与现有技术生产的活塞相比，减少了碳纤维涂层的表面缺陷，具有增强碳纤维涂层与基体的结合强度、适应高强度发动机需求的积极效果。