專利名稱：由醚酐型聚酰亞胺模塑粉復(fù)合材料制作保持架坯料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于軸承保持架技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及到一種由醚酐型聚酰亞胺模塑粉復(fù)合材料制作保持架坯料的方法。
背景技術(shù)：
醚酐型聚酰亞胺具有良好的力學(xué)性能和優(yōu)異的摩擦學(xué)性能，廣泛地應(yīng)用于球軸承保持架領(lǐng)域，但其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度一般不超過260°C，熱變形溫度不高于250°C，因此不能應(yīng)用于220°C以上高溫工況軸承保持架的需求。提高醚酐型聚酰亞胺的耐熱性有效途徑之一是通過添加如金屬或是金屬氧化物、非金屬或是非金屬氮化物、無機纖維以及納米材料等，經(jīng)過上述材料的添加并改性的醚酐型聚酰亞胺其耐熱性的提高會造成抗拉強度的降低。聚酰亞胺漿柏的強度高、模量高以及熱氧化穩(wěn)定性好，兼具有較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度360°C，長期工作的溫度不小于300°C。上述改性的醚酐型聚酰亞胺與聚酰亞胺漿柏具有良好的相容性，由此而產(chǎn)生的醚酐型聚酰亞胺模塑粉復(fù)合材料能顯著提升軸承保持架的耐熱性和耐摩性，且抗拉強度仍能保持在較高值，但由醚酐型聚酰亞胺模塑粉復(fù)合材料制作軸承保持架坯料的方法至今未見相關(guān)報道。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種由醚酐型聚酰亞胺模塑粉復(fù)合材料制作保持架坯料的方法，醚酐型聚酰亞胺模塑粉復(fù)合材料以醚酐型聚酰亞胺模塑粉為基材并添加有聚酰亞胺漿柏以及潤滑改性材料聚四氟乙烯和碳納米管，將醚酐型聚酰亞胺模塑粉復(fù)合材料通過保持架模具在程控?zé)釅簷C上熱壓，得到醚酐型聚酰亞胺模塑粉復(fù)合材料制作的保持架坯料，制作出的保持架坯料經(jīng)加工后具有質(zhì)輕、抗拉強度高、耐高溫以及耐摩擦等優(yōu)點。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種由醚酐型聚酰亞胺模塑粉復(fù)合材料制作保持架坯料的方法，該方法包含五步: 第一步對醚酐型聚酰亞胺模塑粉以及聚酰亞胺漿柏進(jìn)行干燥處理；
第二步對聚酰亞胺漿柏進(jìn)行預(yù)開松處理；
第三步配制醚酐型聚酰亞胺模塑粉復(fù)合材料；
第四步軸承保持架模具的尺寸構(gòu)成 ；
軸承保持架模具含有外套、芯子、沖頭以及底座，設(shè)定軸承保持架的內(nèi)徑為d、外徑為D、高度為H，外套的內(nèi)徑=D+3mm，芯子的外徑=d_3mm，外套高度=芯子高度> 3H，沖頭的外徑與外套的內(nèi)徑相匹配，沖頭的內(nèi)徑與芯子的外徑相匹配，底座的內(nèi)徑與芯子的外徑相匹配，底座的外徑與外套的內(nèi)徑相匹配；第五步利用程控?zé)釅簷C和軸承保持架模具制作保持架坯料；
本發(fā)明的特征是:
第一步對醚酐型聚酰亞胺模塑粉以及聚酰亞胺漿柏進(jìn)行干燥處理將醚酐型聚酰亞胺模塑粉以及聚酰亞胺漿柏分別放在干燥箱中進(jìn)行干燥處理，干燥箱的溫度控制在150°C，干燥3小時后取出冷卻至室溫，并對干燥處理的醚酐型聚酰亞胺模塑粉過200目篩，之后將干燥處理的聚酰亞胺漿柏以及過200目篩的醚酐型聚酰亞胺模塑粉分別密封保存?zhèn)溆茫?br> 第二步對聚酰亞胺漿柏進(jìn)行預(yù)開松處理
將第一步中干燥處理的聚酰亞胺漿柏放入機械攪拌機內(nèi)進(jìn)行預(yù)開松處理，機械攪拌機的速度控制在3000 r/min,機械攪拌機的攪拌時間控制在1(Γ30秒,攪拌后取出開松的聚酰亞胺并密封保存?zhèn)溆茫?br> 第三步配制醚酐型聚酰亞胺模塑粉復(fù)合材料
按重量份分別取過200目篩的醚酐型聚酰亞胺模塑粉8(Γ85份、開松的聚酰亞胺1(Γ15份并一同放入機械攪拌機內(nèi)攪拌3 5次，每次攪拌的時間控制在20 30秒，每次攪拌的速度控制在10000 12000r/min ;之后向機械攪拌機內(nèi)分別加入聚四氟乙烯3、份、碳納米管0.5^1份再攪拌3 5次，每次再攪拌的時間控制在10 20秒，每次再攪拌機的速度控制在10000 12000r/min，3 5次再攪拌后得到醚酐型聚酰亞胺模塑粉復(fù)合材料；
第五步利用程控?zé)釅簷C和軸承保持架模具制作保持架坯料
將醚酐型聚酰亞胺模塑粉復(fù)合材料填充到第四步的軸承保持架模具內(nèi)，將填充的軸承保持架模具置于程控?zé)釅簷C上，程控?zé)釅簷C的壓力控制在30(T600kg/cm2，當(dāng)程控?zé)釅簷C壓制5分鐘時需排除軸承保持架模具內(nèi)的空氣，排除空氣5分鐘后再對軸承保持架模具實施加熱，60分鐘時加熱至398°C，60分鐘加熱期間的壓力控制在30(T600kg/cm2，當(dāng)軸承保持架模具的溫度達(dá)到398°C時程控?zé)釅簷C的壓力加大到80(T1300 kg/cm2并保溫40 90分鐘，保溫40 90分鐘內(nèi)程控?zé)釅簷C的壓力維持在80(T1300 kg/cm2,保溫40 90分鐘后繼續(xù)保壓20分鐘，保壓20分鐘內(nèi)向軸承保持架模具內(nèi)通入壓縮空氣使其降溫至240°C，之后10分鐘內(nèi)使軸承保持架模具內(nèi)的壓力降至零，降壓期間軸承保持架模具的溫度維持在240°C，待軸承保持架模具的溫度低于200°C時進(jìn)行脫模，脫模后制作出保持架坯料。由于采用如上所述技術(shù)方案，本發(fā)明產(chǎn)生如下積極效果:
1、本發(fā)明由醚酐型聚酰亞胺模塑粉復(fù)合材料制作出的保持架坯料經(jīng)再加工后具有具有質(zhì)輕、抗拉強度高、耐高溫以及摩擦學(xué)性能優(yōu)異的特點。2、醚酐型聚酰亞胺模塑粉復(fù)合材料包含醚酐型聚酰亞胺、聚酰亞胺漿柏、聚四氟乙烯和碳納米管，該保持架坯料既保留了醚酐型聚酰亞胺抗拉強度高的優(yōu)點，同時發(fā)揮了聚酰亞胺的耐高溫性能，改善了醚酐型聚酰亞胺模塑粉復(fù)合材料的摩擦學(xué)性能和耐高溫性倉泛。3、保持架坯料經(jīng)再加工出得到的成品保持架，其長期使用溫度不低于250°C，較純醚酐型聚酰亞胺提高 近30°C，抗拉強度不低于85MPa，250°C時抗拉強度的保持率不低于40%，且具有耐磨自潤滑特點。
具體實施例方式本發(fā)明是一種由醚酐型聚酰亞胺模塑粉復(fù)合材料制作保持架坯料的方法，該方法以醚酐型聚酰亞胺模塑粉為基材并添加有聚酰亞胺漿柏及潤滑改性材料聚四氟乙烯和碳納米管，將醚酐型聚酰亞胺模塑粉復(fù)合材料通過軸承保持架模且在程控?zé)釅簷C上熱壓，得到醚酐型聚酰亞胺模塑粉復(fù)合材料制作的保持架坯料，制作的保持架坯料經(jīng)再加工后具有質(zhì)輕、抗拉強度高、耐高溫以及耐摩擦等特點。本發(fā)明的方法共含五步:
第一步對醚酐型聚酰亞胺模塑粉以及聚酰亞胺漿柏進(jìn)行干燥處理；
第二步對聚酰亞胺漿柏進(jìn)行預(yù)開松處理；
第三步配制醚酐型聚酰亞胺模塑粉復(fù)合材料；
上述三個步驟中使用的醚酐型聚酰亞胺模塑粉、聚酰亞胺漿柏以及聚四氟乙烯和碳納米管均可在市場上購得。第四步軸承保持架模具的尺寸構(gòu)成；
軸承保持架模具含有外套、芯子、沖頭以及底座，設(shè)定軸承保持架的內(nèi)徑為d=28.2_、外徑為D=35.6mm、高度為Η=6.6mm ；
第五步利用程控?zé)釅簷C和軸承保持架模具制作保持架坯料。本發(fā)明的五步分述如下:
第一步對醚酐型聚酰亞胺模塑粉以及聚酰亞胺漿柏進(jìn)行干燥處理將醚酐型聚酰亞胺模塑粉以及聚酰亞胺漿柏分別放在干燥箱中進(jìn)行干燥處理，干燥箱的溫度控制在150°C，干燥3小時后取出冷卻至室溫，并對干燥處理的醚酐型聚酰亞胺模塑粉過200目篩，之后將干燥處理的聚酰亞胺漿柏以及過200目篩的醚酐型聚酰亞胺模塑粉分別密封保存?zhèn)溆?。第二步對聚酰亞胺漿柏預(yù)開松處理
將第一步中干燥處理的聚酰亞胺漿柏放入機械攪拌機內(nèi)進(jìn)行預(yù)開松處理，機械攪拌機的速度控制在3000 r/min,機械攪拌機的攪拌時間控制在1(Γ30秒,攪拌后取出開松的聚酰亞胺并密封保存?zhèn)溆?。第三步配制醚酐型聚酰亞胺模塑粉?fù)合材料
按重量份分別取過200目篩的醚酐型聚酰亞胺模塑粉85份、開松的聚酰亞胺10份并一同放入機械攪拌機內(nèi)攪拌3 5次，每次攪拌的時間控制在20 30秒，每次攪拌的速度控制在10000 12000r/min ;之后向機械攪拌機內(nèi)分別加入聚四氟乙烯4份、碳納米管I份再攪拌3 5次，每次再攪拌的時間控制在10 20秒，每次再攪拌機的速度控制在10000 12000r/min，3 5次再攪拌后得到醚酐型聚酰亞胺模塑粉復(fù)合材料。使用二十倍顯微鏡觀察醚酐型聚酰亞胺模塑粉復(fù)合材料的色差，無明顯色差的醚酐型聚酰亞胺模塑粉復(fù)合材料即為合格產(chǎn)品并密封保存?zhèn)溆?。上述醚酐型聚酰亞胺模塑粉呈淡黃色粉狀，聚酰亞胺漿柏呈棕黃色，聚四氟乙烯呈白色粉狀，碳納米管呈黑色粉末，經(jīng)攪拌后得到的醚酐型聚酰亞胺模塑粉復(fù)合材料呈灰褐色，使用二十倍顯微鏡觀察醚酐型聚酰亞胺模塑粉復(fù)合材料時，若顏色均為灰褐色即稱為無明顯色差，這種色差是肉眼不能觀察到的。第四步保持架模具的尺寸構(gòu)成在軸承保持架模具中:所述外套的內(nèi)徑=所述D+3_=38.6mm,所述芯子的外徑=所述d-3mm=25.2mm,所述外套高度=所述芯子高度> 3H=19.8mm,所述沖頭的外徑與所述外套的內(nèi)徑相匹配，所述沖頭的內(nèi)徑與所述芯子的外徑相匹配，所述底座的內(nèi)徑與所述芯子的外徑相匹配，所述底座的外徑與外所述套的內(nèi)徑相匹配。第五步利用程控?zé)釅簷C和軸承保持架模具制作保持架坯料
將醚酐型聚酰亞胺模塑粉復(fù)合材料填充到第四步的軸承保持架模具內(nèi)，將填充的軸承保持架模具置于程控?zé)釅簷C上，程控?zé)釅簷C的壓力控制在500kg/cm2，當(dāng)程控?zé)釅簷C壓制5分鐘時需排除軸承保持架模具內(nèi)的空氣，排除空氣5分鐘后再對軸承保持架模具實施加熱，60分鐘時加熱至398°C，60分鐘加熱期間的壓力控制在500kg/cm2，當(dāng)軸承保持架模具的溫度達(dá)到398°C時程控?zé)釅簷C的壓力加大到1000 kg/cm2并保溫40分鐘，保溫40分鐘內(nèi)的壓力維持在1000 kg/cm2 ;保溫40分鐘后繼續(xù)保壓20分鐘，保壓20分鐘內(nèi)向軸承保持架模具內(nèi)通入壓縮空氣使其降溫至240°C，之后10分鐘內(nèi)使軸承保持架模具內(nèi)的壓力降至零，降壓期間軸承保持架模具的溫度維持在240°C，待軸承保持架模具的溫度低于200°C時進(jìn)行脫模，脫模后制作出保持架坯料。下表是由醚酐型聚酰亞胺模塑粉復(fù)合材料制作保持架坯料的各項性能參數(shù)。
權(quán)利要求
1.一種由醚酐型聚酰亞胺模塑粉復(fù)合材料制作保持架坯料的方法，該方法包含五步: 第一步對醚酐型聚酰亞胺模塑粉以及聚酰亞胺漿柏進(jìn)行干燥處理； 第二步對聚酰亞胺漿柏進(jìn)行預(yù)開松處理； 第三步配制醚酐型聚酰亞胺模塑粉復(fù)合材料； 第四步軸承保持架模具的尺寸構(gòu)成； 軸承保持架模具含有外套、芯子、沖頭以及底座，設(shè)定軸承保持架的內(nèi)徑為d、外徑為D、高度為H，外套的內(nèi)徑=D+3mm，芯子的外徑=d_3mm，外套高度=芯子高度> 3H，沖頭的外徑與外套的內(nèi)徑相匹配，沖頭的內(nèi)徑與芯子的外徑相匹配，底座的內(nèi)徑與芯子的外徑相匹配，底座的外徑與外套的內(nèi)徑相匹配； 第五步利用程控?zé)釅簷C和軸承保持架模具制作保持架坯料； 其特征是: 第一步對醚酐型聚酰亞胺模塑粉以及聚酰亞胺漿柏進(jìn)行干燥處理將醚酐型聚酰亞胺模塑粉以及聚酰亞胺漿柏分別放在干燥箱中進(jìn)行干燥處理，干燥箱的溫度控制在150°C，干燥3小時后取出冷卻至室溫，并對干燥處理的醚酐型聚酰亞胺模塑粉過200目篩，之后將干燥處理的聚酰亞胺漿柏以及過200目篩的醚酐型聚酰亞胺模塑粉分別密封保存?zhèn)溆茫? 第二步對聚酰亞胺漿柏進(jìn)行預(yù)開松處理 將第一步中干燥處理的聚酰亞胺漿柏放入機械攪拌機內(nèi)進(jìn)行預(yù)開松處理，機械攪拌機的速度控制在3000 r/min,機械攪拌機的攪拌時間控制在1(Γ30秒,攪拌后取出開松的聚酰亞胺并密封保存?zhèn)溆茫? 第三步配制醚酐型聚酰亞胺模塑粉復(fù)合材料 按重量份分別取過200目篩的醚酐型聚酰亞胺模塑粉8(Γ85份、開松的聚酰亞胺1(Γ15份并一同放入機械攪拌機內(nèi)攪拌3 5次，每次攪拌的時間控制在20 30秒，每次攪拌的速度控制在10000 12000r/min ;之后向機械攪拌機內(nèi)分別加入聚四氟乙烯3、份、碳納米管0.5^1份再攪拌3 5次，每次再攪拌的時間控制在10 20秒，每次再攪拌機的速度控制在10000 12000r/min，3 5次再攪拌后得到醚酐型聚酰亞胺模塑粉復(fù)合材料； 第五步利用程控?zé)釅簷C和軸承保持架模具制作保持架坯料 將醚酐型聚酰亞胺模塑粉復(fù)合材料填充到第四步的軸承保持架模具內(nèi)，將填充的軸承保持架模具置于程控?zé)釅簷C上，程控?zé)釅簷C的壓力控制在30(T600kg/cm2，當(dāng)程控?zé)釅簷C壓制5分鐘時需排除軸承保持架模具內(nèi)的空氣，排除空氣5分鐘后再對軸承保持架模具實施加熱，60分鐘時加熱至398°C，60分鐘加熱期間的壓力控制在30(T600kg/cm2，當(dāng)軸承保持架模具的溫度達(dá)到398°C時程控?zé)釅簷C的壓力加大到80(T1300 kg/cm2并保溫40 90分鐘，保溫40 90分鐘內(nèi)程控?zé)釅簷C的壓力維持在80(T1300 kg/cm2,保溫40 90分鐘后繼續(xù)保壓20分鐘，保壓20分鐘內(nèi)向軸承保持架模具內(nèi)通入壓縮空氣使其降溫至240°C，之后10分鐘內(nèi)使軸承保持架模具內(nèi)的壓力降至零，降壓期間軸承保持架模具的溫度維持在240°C，待軸承保持架模具的溫度低于200°C時進(jìn)行脫模，脫模后制作出保持架坯料。
全文摘要
一種由醚酐型聚酰亞胺模塑粉復(fù)合材料制作保持架坯料的方法，該方法包含對醚酐型聚酰亞胺模塑粉以及聚酰亞胺漿粕進(jìn)行干燥處理、對聚酰亞胺漿粕進(jìn)行預(yù)開松處理、配制醚酐型聚酰亞胺模塑粉復(fù)合材料、軸承保持架模具的尺寸構(gòu)成以及利用程控?zé)釅簷C和軸承保持架模具制作保持架坯料，醚酐型聚酰亞胺模塑粉復(fù)合材料以醚酐型聚酰亞胺模塑粉為基材并添加有聚酰亞胺漿粕以及潤滑改性材料聚四氟乙烯和碳納米管，將醚酐型聚酰亞胺模塑粉復(fù)合材料通過保持架模具在程控?zé)釅簷C上熱壓，得到醚酐型聚酰亞胺模塑粉復(fù)合材料制作的保持架坯料，制作出的保持架坯料經(jīng)加工后具有質(zhì)輕、抗拉強度高、耐高溫以及耐摩擦等優(yōu)點。
文檔編號B29B13/06GK103160124SQ201310059168
公開日2013年6月19日 申請日期2013年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月26日
發(fā)明者孫小波, 王子君, 葛世軍, 王楓, 時連衛(wèi), 魏佳平 申請人:洛陽軸研科技股份有限公司