[发明专利]PEEK覆膜高性能滑动轴承及其制造方法

说明书

技术领域

本发明是一种滑动轴承及其制造方法，尤其涉及一种高PV值、耐高温、抗疲劳、耐磨性能优越的PEEK覆膜高性能滑动轴承及其制造方法。

背景技术

PEEK(聚醚醚酮)是一种高性能的树脂材料，耐高温性能十分突出，可在250℃下长期使用，瞬间使用温度可达300℃，其刚性大、尺寸稳定性好、线胀系数小；PEEK化学稳定性好，对酸、碱及几乎所有的有机溶剂都有很强的抗腐蚀能力；PEEK滑动摩擦磨损性能和抗疲劳冲击性能优异，尤其是能在250℃下保持高耐磨性和低摩擦因数及高承载能力。凭借这些优异的综合性能，业内普通采用PEEK作为减摩材料来制作高性能的滑动轴承。

目前PEEK滑动轴承制造方法大体有如下两种：

第一种是以我公司前技术为代表的：即专利号ZL200520014436.2“聚醚醚酮三层复合滑动轴承”，其制作方法是：以钢为基体，在基体的工作表面按现有技术烧结一层球形青铜球粉层，制成多孔铜粉复合板材，把改性PEEK粒子铺在球形青铜球粉层面上，进炉加热，待熔融状后经轧机轧制，形成聚醚醚酮的三层滑动轴承复合板材，经裁剪、卷制成三层复合滑动轴承。

第二种是以专利申请号200610047340.5“耐高温自润滑轴承及制作方法”为代表的，其制作方法是：以钢为基体，在基体的工作表面按现有技术烧结一层球形青铜粉层，制成多孔铜粉复合板材，将多孔铜粉复合板材加热到150～200℃，将改性PEEK粉料经双螺杆挤出机挤出，并将所挤出的带状改性PEEK连续涂敷在多孔铜粉复合板材上轧制；经裁剪、卷制成耐高温自润滑轴承。

以上两种滑动轴承的生产存在以下不足：

1、第一种方法：虽工艺简单，但由于铺撒PEEK粒子很难达到均匀，轧制中出现树脂前后端温度差，在界面熔融不充分，表面出现鱼鳞片状，造成树脂强度降低，且难保证PEEK塑料层粒子间熔融轧制结合的性能保持连续一致性，以及树脂在铜球粉孔隙中渗透性较差、结合力低，造成滑动轴承载能力、PV值和疲劳强度下降，同时也因工艺原因只能适用于小批量生产，不能形成规模化连续生产。

2、第二种方法：将挤出的带状改性PEEK连续涂敷在多孔铜粉复合板材上，存在先挤出的带状改性PEEK涂敷在多孔铜粉复合板材上，与在后挤出的带状改性PEEK涂敷在多孔铜粉复合板上时，前后两次存在一个时间差，从而产生先后二次的温度差，由于PEEK受工艺温度变化，存在PEEK界面熔融不充分，相互间结合力差，造成轴承材料的密度、机械强度、承载能力、PV值、疲劳强度以及尺寸精度等都会带来不一致性，使得整体性能下降。另外还会有较多的飞边和废料出现。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术所存在的上述缺陷，提供一种具有高PV值，抗疲劳性优良，耐高温、耐磨性能优越的PEEK覆膜高性能滑动轴承及其制造方法。

为了达到上述要求，本发明的技术方案是：它以钢板为基材，在基材的工作表面按现有技术烧结一层球形青铜粉层，制成多孔铜粉复合板材，其特征是在球形青铜粉层面上与一层改性聚醚醚酮薄膜通过热压使接触面在熔融状态下互渗镶嵌结合，制成改性聚醚醚酮复合板材，再对改性聚醚醚酮复合板材根据滑动轴承的规格按常规工艺进行裁料、卷制加工成有一合缝的滑动轴承。

上述PEEK覆膜高性能滑动轴承的生产工艺，其特征依次包括有下列步骤：

A、烧结：在基材上均匀铺上球形青铜粉后按现有技术一起烧结成多孔铜粉复合板材；

B、预热：将多孔铜粉复合板材置于300～320℃的环境下加热2～3min；

C、盖膜：在多孔铜粉复合板材的球形青铜粉层面上覆盖改性聚醚醚酮薄膜；

D、热压：对覆盖有改性聚醚醚酮薄膜的多孔铜粉复合板材同时加压15～20kg/cm²、加热345～355℃并保温2～3min，使改性聚醚醚酮材料在与球形青铜粉层接触面熔融状态下互渗镶嵌结合，制成改性聚醚醚酮复合板材；

E、平轧：对改性聚醚醚酮复合板材在轧机上校平、轧制到规定的厚度；

F、裁料：按轴承的规格下料；

G、成型：卷制加工成型，完成摩擦表面熔结有改性聚醚醚酮薄膜的钢基滑动轴承的加工。

还可以在步骤E平轧与F裁料之间设有在改性聚醚醚酮膜表面轧制有均匀分布的油穴的步骤。

上述改性聚醚醚酮薄膜的生产工艺依次是：