[发明专利]一种电动工具电机用电刷的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电动工具电机用电刷的制备方法，涉及材料科学领域。

背景技术

电刷是用于电机中与换向器或滑环接触而形成电连接的一种导电部件，是电机的重要组成部件。作为导入导出电流的滑动接触体，其导电、导热及润滑性能良好，并具有一定的机械强度和抑制换向性火花的本能。其广泛适用于各种交直流发电机、同步电动机、电瓶直流电动机、吊车电机集电环、各型电焊机等，几乎所有的直流电机以及换向式电机都使用电刷。

随着科学技术的发展，电机的种类和使用的工况条件越来越多样化，因而需要有各种不同类型的电刷来满足电机的各种要求，故电刷的种类也随着电机工业的发展而越来越多。

目前电刷的主要分类方法有如下四种：(1)按材质的软硬可分为软质电刷、中硬质电刷和硬质电刷；(2)按电刷的使用对象可分为汽轮发电机用电刷、轧钢电机用电刷、牵引电机用电刷、汽车拖拉机用电刷、家用电器电机用电刷、电动工具用电刷、汽车电机用电刷、飞机电机用电刷等；(3)按电刷的颜色分为黑色电刷(用纯碳石墨材料制成)和有色电刷(用铜等金属材料和石墨制成)；(4)按电刷的材料不同可分为石墨电刷、电化石墨电刷、金属石墨电刷、纯金属电刷等。

电动工具电机因其应用环境的需要，要求其电刷具备抑制火花能力好、换向性能好、寿命长、抗电磁干扰等优点。

电动工具电机用电刷具体有如下几点要求：(1)使用寿命长并且不磨损换向器，不使换向器出现划痕、不平、烧蚀、拉丝等现象；(2)具有良好的换向性能，电机运行火花小；(3)电刷运行时，不过热，不破损，不烧蚀；(4)运行过程中，能够在换向器表面较快地形成一层均匀的淡铜色氧化膜；(5)抗电磁干扰

然而，目前一般国产电刷稳定性差、寿命短、冲击火花大、抗电磁干扰性能差，国内碳刷厂无法满足电动工具电机用电刷的使用要求。

发明内容

本发明电动工具用电刷电阻率适中、电刷运行火花等级低、换向性能好、产品稳定性好、耐磨性能优异、抗电磁干扰，尤其适用于中低功率角磨机电机。

为实现本发明的技术目的，本发明提供了一种电动工具电机用电刷的制备方法，通过如下方法制备而成：

通过将包括石墨烯水溶液的基体粉料与粘结剂沥青在加热条件下混合均匀，冷却后，得到含有石墨烯水溶液的电刷原料混合物；

将所述含有石墨烯水溶液的电刷原料混合物干料进行粉碎，制得粒径小于80目的电刷原料混合物粉末；

将所述电刷原料混合物粉末经压制后，进行热焙烧处理，冷却后进行成品加工处理，得到电刷成品。

特别是，所述石墨烯水溶液是在加入沥青之前通过喷洒法加入到基体粉料中。

尤其是，所述通过将包括石墨烯水溶液的基体粉料与粘结剂沥青在加热条件下混合均匀包括：

将基体粉料置于加热混捏装置内，进行第一加热混捏处理；使石墨烯水溶液均匀附着于基体粉料中；

向基本粉料中加入粘结剂沥青，进行第二加热混捏处理后，停止加热，继续混捏处理；得到混合均匀的基本粉料与沥青的混合物；

将所述混合物自然冷却，制得含有石墨烯水溶液的电刷原料混合物。

其中，所述加热混捏装置可以采用任意一种可以时间加热和混捏功能的装置，在本发明的实施例中，采用的是混捏锅。

其中，所述第一加热混捏处理温度为130-140℃，处理时间为1.5h-2h。

其中，所述第二加热混捏处理温度为200-220℃，处理时间为2.8-3.2h。

其中，所述混捏处理时间为1-2h。

其中，所述将混合物自然冷却采用平铺晾晒的方式进行，铺开后的厚度≤5cm。

其中，冷却时间为5-10h。

需要说明的是混捏处理的转速等其他操作采用本领域公知技术。

其中，所述经压制后的电刷原料混合物的体积密度为1.70-1.76g/cm³。

其中，所述热焙烧处理包括：

将经压制后的电刷原料混合物采用埋烧法置于加热炉装置中，进行阶段加热处理，自然冷却后得到电刷初品。

其中，所述阶段升温处理包括：

2h内将所述马弗炉内的温度提升至300℃的第一加热处理；

6-8h内将所述马弗炉的温度提升至540℃的第二加热处理；

2h内将所述马弗炉内的温度提升至630℃的第三加热处理；

在630℃的温度下保持3-5h的恒温处理。