[發(fā)明專利]金屬塑料復(fù)合材料滑動(dòng)軸承及其制造方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010231613.1
• 申請(qǐng)日: 2020-03-27
• 公開（公告）號(hào): CN111361188A
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王子明;劉長波;雙文;楊亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連三環(huán)復(fù)合材料技術(shù)開發(fā)股份有限公司
• 主分類號(hào): B29D33/00
• 分類號(hào): B29D33/00;F16C33/22;B22F3/105;B22F7/04;B22F5/10;B33Y10/00
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 高永德;李洪福

1.一種金屬塑料復(fù)合材料滑動(dòng)軸承，其特征在于，所述的金屬塑料復(fù)合材料滑動(dòng)軸承包括：基體(1)、網(wǎng)絡(luò)連接層(2)及復(fù)合材料樹脂層(3)；

所述的基體(1)為金屬材料制成；

所述的網(wǎng)絡(luò)連接層(2)通過金屬3D打印方式固定于基體(1)的表面，厚度小于復(fù)合材料樹脂層(3)的厚度；

所述的復(fù)合材料樹脂層(3)通過網(wǎng)絡(luò)連接層(2)與基體(1)固定連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬塑料復(fù)合材料滑動(dòng)軸承，其特征在于，固定網(wǎng)絡(luò)連接層(2)的基體(1)由不銹鋼制成，其基面為平面或弧面。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬塑料復(fù)合材料滑動(dòng)軸承，其特征在于，所述的網(wǎng)絡(luò)連接層(2)的材料為不銹鋼或青銅合金；網(wǎng)絡(luò)連接層(2)的金屬網(wǎng)格連接絲直徑為0.3～2mm，網(wǎng)絡(luò)孔隙率為40～80％，網(wǎng)絡(luò)連接層的厚度為1～5mm；網(wǎng)絡(luò)連接層(2)內(nèi)各處要相互貫通，不能有阻斷，上端為凹凸不平弧形連接結(jié)構(gòu)，保證復(fù)合材料樹脂層(3)在網(wǎng)絡(luò)連接層部實(shí)現(xiàn)相互連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬塑料復(fù)合材料滑動(dòng)軸承，其特征在于，所述的復(fù)合材料樹脂層(3)為新型雜環(huán)高性能改性工程塑料和改性聚醚醚酮樹脂，其內(nèi)含有重量占混料總量10～30％碳纖維，5～10％聚四氟乙烯樹脂，5～15％石墨成分；復(fù)合材料樹脂層(3)厚度為1.5～12mm。

5.一種如權(quán)利要求1-4任意權(quán)利要求所述的金屬塑料復(fù)合材料滑動(dòng)軸承的制造方法，其特征在于，所述的制造方法包括如下步驟：

A、前期準(zhǔn)備：

制備基體(1)；

用CAD設(shè)計(jì)網(wǎng)格鏈接層(2)的結(jié)構(gòu)模型；

制備復(fù)合材料樹脂層(3)的材料，并將該材料支撐復(fù)合材料樹脂層(3)；

B、制備網(wǎng)絡(luò)連接層(2)：在基體(1)上用金屬3D打印技術(shù)形成網(wǎng)絡(luò)連接層(2)的整體結(jié)構(gòu)；

C、復(fù)合制備：復(fù)合制備包括兩種方式：

方式一：將步驟A中制備好的復(fù)合材料樹脂層(3)通過熱塑模壓與網(wǎng)絡(luò)連接層(2)整體結(jié)構(gòu)結(jié)合，與基體(1)共同形成金屬塑料復(fù)合材料滑動(dòng)軸承坯體；

方式二：將步驟A中制備好的復(fù)合材料樹脂層(3)的材料，通過注塑復(fù)合至基體(1)與網(wǎng)絡(luò)連接層(2)的整體結(jié)構(gòu)上，與基體(1)共同形成金屬塑料復(fù)合材料滑動(dòng)軸承坯體；

D、成型加工：將金屬塑料復(fù)合材料滑動(dòng)軸承毛坯通過機(jī)械加工，制成金屬塑料復(fù)合材料滑動(dòng)軸承。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的金屬塑料復(fù)合材料滑動(dòng)軸承的制造方法，其特征在于，所述的制備基體(1)是依據(jù)基體(1)毛坯形狀和尺寸進(jìn)行復(fù)合成型模具設(shè)計(jì)，復(fù)合成型模具材質(zhì)采用P20模具鋼，模具設(shè)有排氣通道。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的金屬塑料復(fù)合材料滑動(dòng)軸承的制造方法，其特征在于，所述的步驟B中的網(wǎng)絡(luò)連接層(2)以316L、17-4PH、CuSn10高性能金屬粉末為原料，通過激光熔化、快速凝固、逐層沉積，由網(wǎng)絡(luò)連接層“三維”設(shè)計(jì)模型直接在鋼基體上3D打印出全致密、高性能的整體網(wǎng)絡(luò)連接層。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的金屬塑料復(fù)合材料滑動(dòng)軸承的制造方法，其特征在于，所述的3D打印采用金屬粉末粒徑15～60μm，激光光斑直徑40～100μm，粉層厚度0.02～0.1㎜，成形的網(wǎng)絡(luò)連接層(2)具有很高尺寸精度。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的金屬塑料復(fù)合材料滑動(dòng)軸承的制造方法，其特征在于，所述的步驟B中成形后整體的網(wǎng)絡(luò)連接層(2)需進(jìn)行噴砂處理，去除網(wǎng)絡(luò)連接層(2)表面異物。

10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的金屬塑料復(fù)合材料滑動(dòng)軸承的制造方法，其特征在于，所述的步驟C中復(fù)合材料樹脂層(3)復(fù)合至基體(1)上網(wǎng)絡(luò)連接層(2)上，形成金屬塑料復(fù)合材料滑動(dòng)軸承毛坯，該毛坯需保壓至70～100℃時(shí)，方可以從成形模具中取出；再等毛坯冷卻至室溫，并且將其放入低溫?zé)Y(jié)爐，進(jìn)行去應(yīng)力處理，處理溫度為200℃，恒溫60min，后隨爐冷卻至室溫。