石墨軸承的不同種類的工藝與制造方法
隨著石墨軸承在機(jī)械設(shè)備上的廣泛應(yīng)用,在金屬軸承的基礎(chǔ)上開發(fā)并發(fā)展起來的炭質(zhì)軸承。炭質(zhì)軸承有不同于金屬軸承的特性,如自潤滑、耐高溫、耐腐蝕、質(zhì)輕等。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,石墨軸承也得到了進(jìn)一步的拓展,制造出了青銅石墨含油軸承、鑲嵌石墨軸承。為各種工況條件下的軸承選擇提供了更大空間,滿足了不同技術(shù)條件的要求。另外,炭復(fù)合材料軸承由于的可設(shè)計(jì)性和特有的材料功能將是今后軸承材料的發(fā)展方向。
石墨軸承設(shè)計(jì)種類有圓柱形、圓柱代凸緣形、圓形、特殊結(jié)構(gòu),但從石墨軸承的強(qiáng)度考慮,炭軸承的厚度必須比金屬軸承大,厚度以內(nèi)徑的1/5-1/7為合適,最小限度為3mm以上,軸承的長度是內(nèi)徑的2倍以上。軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)溫度將會(huì)升高,運(yùn)轉(zhuǎn)間隙,可根據(jù)軸和軸承的熱膨脹來決定,一般是軸徑0.3%左右。
青銅石墨含油軸承的生產(chǎn)用粉末冶金方法,新型青銅石墨含油軸承為了增加軸承的載荷,加入了鐵粉。
炭石墨軸承的制造工藝與其他炭制品大致相同,基本工藝過程包括:原料的選擇、原料的預(yù)處理、原料的破碎、篩分分級(jí)、顆粒狀與粉狀材料的配料、粘結(jié)劑的選擇、混勻、混捏、輥壓、磨粉壓制成型、焙燒、人造石墨制品還須石墨化處理,浸漬、機(jī)械加工等,部分石墨軸承為了增加機(jī)械強(qiáng)度和抗沖擊性,還需金屬(如銻、銅、鉛等)浸漬,最終達(dá)到所要求的技術(shù)性能,再進(jìn)行機(jī)械加工成所要求的幾何尺寸。
鑲嵌石墨軸承有兩種制造方法。一是澆鑄法,將已加工好幾何尺寸的石墨滑塊按設(shè)計(jì)分布在澆鑄模中后,用熔融金屬液澆鑄而成,后經(jīng)機(jī)械加工達(dá)到所需尺寸。二是在金屬基材上,按照一定的排列方式,先加工一些孔洞,然后將以石墨、MoS2及粘結(jié)劑按一定比率均勻混合制成潤滑劑,固化在孔洞中,經(jīng)加工后達(dá)到所要求尺寸,鑲嵌石墨軸承的抗壓強(qiáng)度、熱膨脹系數(shù),一般取決于金屬材質(zhì)。