[发明专利]耐磨性好的铝合金纺杯制造方法及该方法制造的纺杯

说明书

技术领域

本发明属于纺织机械及配件制造技术领域，更具体的涉及一种耐磨性好，使用寿命长的铝合金纺杯制备方法及所制得的纺杯。

背景技术

为了提高效率、降低能耗，纺织机械及配件越来越多的淘汰钢制零件，转而使用铝合金材料。随着纺纱技术的不断进步，转杯的转速越来越高，目前已达10万转每分钟以上，采用铝合金材料制作纺杯，则可大幅降低能耗，然而铝合金耐磨性差，纺纱时间一长，其表面因与纤维、夹杂物等接触而引起的磨损会影响凝棉、加捻，使纱线形成不均，毛羽数增加，纱线强力降低及断头增多。因此必须对铝合金纺杯做表面处理以提高耐磨性。目前铝合金纺杯采用较多的方法是做硬质阳极氧化处理或Ni-P镀，硬质阳极氧化及Ni-P镀膜层硬度低，耐磨性差；近年来美、德等发达国家在镍磷镀的基础上开发了镍磷复合人造金刚石微粉镀层既Ni-P-金刚石复合镀，Ni-P-金刚石复合镀工艺复杂，膜层结合强度不高，国内还未完全掌握这项技术，Ni-P-金刚石复合镀的纺杯目前主要靠进口，价格昂贵；喷涂耐磨层耐磨性好，但耐磨层与铝合金基体的结合强度差，使用过程中容易发生剥离脱落，对于高速纺杯由于凝聚槽很细并不适合喷涂。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种耐磨性好、成本低的铝合金纺杯制造方法及该方法得到的纺杯。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种耐磨性好的铝合金纺杯制造方法，包括以下步骤：

加工纺杯：采用高强铝合金作为基材，进行毛坯锻造后机械加工成所需的纺杯形状，纺杯杯体上部是扩展状的凝聚槽，下部筒形内是装配孔；

配置溶液：选择Na₂SiO₃·5H₂O、Na₂B₄O₇、KF、CON₂H₄、C₆H₁₅NO₃和KOH作为溶质，选择去离子水作为溶剂，各溶质的配置浓度为Na₂SiO₃·5H₂O 8-15g/L、Na₂B₄O₇ 0.5-15g/L、KF 0.5-15g/L、CON₂H₄ 0.5-5g/L、C₆H₁₅NO₃ 0.5-20g/l、KOH 0.5-3g/L，配置的溶液置于不锈钢槽内，且溶液的配置量需能够浸没纺杯；

吊装：采用吊装装置将铝合金纺杯吊装，纺杯装配孔两端以绝缘材料密封隔绝溶液进入装配孔，将不锈钢辅助阴极固定悬于纺杯内的凝聚槽内，杯体与辅助阴极之间的最近距离≥5mm；铝合金纺杯通过吊装装置中的铝合金底座与正极导线连接，铝合金纺杯与铝合金底座紧密接触实现电连接，不锈钢辅助阴极与不锈钢槽电连接负极导线；

在纺杯表面形成耐磨层：将吊装好的纺杯放入溶液中，完全浸没于液面以下，并将连接铝合金底座的正极导线接电源的正极，将不锈钢槽和辅助阴极电连接电源的负极；控制溶液温度处于20-40℃，启动非对称双极性脉冲电源并采用恒压控制，保持正向电流密度处于2-10A/dm²，待正向电压升至400-420V时，开始缓慢加载负向电压，使负向电流密度处于1-6A/dm²，然后维持正负向电流密度不变，当正向电压升至520-540V时，断开电源，拆卸工装，取出纺杯并清洗干净；

用专用设备对纺杯表面进行抛光，使表面粗糙度达到Ra＝0.4um左右，得到耐磨性好的铝合金纺杯成品。

所述吊装装置包括铝合金底座、氟橡胶垫圈、钛合金螺钉、氟橡胶衬套以及不锈钢阴极；所述铝合金底座由横向基座和其上一体形成的竖向突出圆筒组成，所述圆筒周向间隔分开为若干筒片与纺杯装配孔适配，圆筒内有倒圆台形孔，孔底是通入铝合金底座的内螺纹盲孔；

吊装时，先将氟橡胶垫圈套设于圆筒外底端，再将纺杯装配孔套于圆筒外，且纺杯下端紧压在所述氟橡胶垫圈上，使得纺杯装配孔下端开口密封，然后将所述氟橡胶衬套紧密套设于所述倒圆台形孔中，钛合金螺钉向下穿过所述氟橡胶衬套锁紧于铝合金底座上，使得筒片受到氟橡胶衬套的压力而向外张开紧贴纺杯装配孔、且氟橡胶衬套上部及其上边缘密封在纺杯装配孔上部隔绝溶液进入轴孔。