[发明专利]一种挤出法制备自润滑层工艺

说明书

本发明公开了一种属于滑动轴承领域的挤出法制备自润滑层工艺。与传统自润滑层制备工艺相比，本发明的挤出法制备自润滑层的工艺大大简化了工艺和步骤，同时制备的自润滑层具有高致密度，其厚度可达10毫米，可以提高耐磨及抗疲劳性能，延长使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种属于滑动轴承领域的一种用挤出法制备自润滑层的新工艺。

背景技术

滑动轴承是在滑动摩擦下工作的轴承。对于高速、重载、高精度以及结构上需要剖分的场合，需采用滑动轴承。由三层复合材料卷制而成的滑动轴承自从上世纪70年代问世以来，在纺织、印刷、液压,汽车等行业得到广泛应用。该三层复合材料一般是由钢板、烧结铜粉、高分子材料三层复合，具有自润滑层组织。用来卷制滑动轴承的板材通常是用湿法工艺来生产的，比如发明专利CN 102977975 B所用工艺。

典型的传统湿法制备工艺步骤如下。

a)配料混合：将配料中的高分子材料（比如聚四氟乙烯、聚甲醛、聚苯酯、聚酰亚胺、尼龙等）和填充物包括无机固体自润滑材料（比如二硫化钼、石墨、玻璃纤维等）均匀混合成混合物。

b)湿混制备糊状料：在混合物中加入乳液（比如聚四氟乙烯乳液）或溶液（比如聚酰亚胺溶液）一起搅拌均匀，制成糊状料。

c)铺轧: 通过铺料机将细颗粒的糊状料均匀撒在球粉板（烧结有铜粉的钢基板）表面，通过辊轧机将细颗粒的糊状料均匀复合在球粉板铜粉烧结层的空隙中及表面，制成坯板。

d)烘干：将坯板在温度约250℃的环境下烘干，烘干时间约为30分钟，使坯板表面充分干燥。

e)烧结：在有氮气体保护的烧结炉中对烘干后的坯板烧结，烧结先后经过预热、加温、保温三个流程；烧结加热温度约390℃，总时间约1小时左右。

f)精轧：将烧结完成后的坯板轧制成品板材厚度要求。

传统湿法工艺制备的高分子材料自润滑层厚度有限，一般仅为0.01～0.03mm；其高分子自润滑层没有抗拉强度，延伸率为0。

传统湿法工艺制备的高分子材料自润滑层，需要通过铺料机将细颗粒的糊状料均匀撒在球粉板（烧结有铜粉的钢基板）表面，通过辊轧机将细颗粒的糊状料均匀复合在球粉板铜粉烧结层的空隙中及表面，制成坯板；还要烘干，再用氮气体保护烧结。其工序复杂，时间长，耗用电量大。

为达到较高的润滑材料致密度和较厚的润滑层，发明专利申请CN 104249154 A在烧结的铜合金层表面多次重复刮涂或浸涂润滑材料，期间重复抽真空；而发明专利申请CN105650120 A的自润滑层即高分子层由二个高分子层组成（第一和第二高分子层），在涂第一高分子层时也抽真空。虽然这两种方法能提高润滑材料致密度和增加润滑层厚度，其改善程度还是有限的，而且由于用了多次重复刮涂或浸涂以及抽真空步骤，其工艺成本大大增加，经济效率较低。

因此目前迫切需要有一种经济的方法来解决传统湿法工艺生产的润滑材料致密度不够高和润滑层不够厚的问题。

发明内容

本发明用一种经济的挤出法制备自润滑层的工艺来实现润滑材料高致密度和加厚润滑层目标。

本发明的工艺步骤如下。

a)配料准备：可以是粉末高分子材料和填充物混合料，也可以是改性高分子材料颗粒或片状粒。

b)带料加温：球粉带料一头连在放卷机，进入加热系统加热，另一头进入轧机，经过挤料口，等配料挤出来后由轧机带动进入复合。

c)挤出轧制复合： 配料进入挤出机，加热至半融熔状况下挤出成约0.05-10毫米厚的自润滑层膜，均匀地铺盖到球粉带料上，通过轧机时自润滑层膜下层会渗透入球粉间隙中，由此形成粘结层与表面润滑层。