[发明专利]碳换向器及其制造方法

说明书

本发明公开了一种碳换向器，包括铜支架、绝缘基座和碳片板，铜支架的一表面与碳片板通过焊料膏在真空状态下钎焊连接，铜支架的另一表面设有绝缘基座，铜支架与绝缘基座的连接处设有的纵向凸起植入绝缘基座内部，铜支架与碳片板的连接处设有的横向凸起嵌入碳片板内部。本发明公开的碳换向器，整体连接结构强度高，碳基本体和换向片之间的连接牢固度好，使用寿命长；本发明还公开了碳换向器的制造方法，铜支架与碳片板粘结的焊料膏，采用镍、铬、铁、硅、硼、钪多种金属元素组成，采用上述焊料膏，制成的碳换向器碳片板与换向片的连接处为金属层，结合紧密、牢固，可靠性高。

技术领域

本发明涉及一种碳换向器，具体涉及一种碳换向器及其制造方法。

背景技术

碳换向器是燃料动力电喷系统的部件之一，(电喷燃油泵)它处于油箱之中，以供给动力燃油为主。

传统的换向器是电解铜制作而成，由于国际降低排放增加汽车燃烧性而在燃料中添加乙醇介质，从而提升燃料的燃烧性，2020年中国将全面使用乙醇汽油，这已是事实。在燃料中添加乙醇后，那么传统的铜制换向器将无法满足使用寿命和设计功能要求，从而需碳制换向器。

碳换向器的碳基本体具有优越的化学稳定性，不易被醇类腐蚀的特点；但目前的碳换向器存在的主要问题是，碳基本体与换向片之间的结合牢固度不佳，难以承受电机的高速运转，容易产生碳基本体与换向片脱离的现象，影响碳换向器的质量和使用寿命。

为了提高碳基本体与换向片之间的结合牢固度，通常会在碳基本体与换向片之间设置一层金属连接层用于增强碳基本体与换向片之间的结合牢固度。金属连接层一般是通过电镀或烧结或压制的方式设置到碳基本体表面上，但在现有的制作工艺中金属连接层与碳基本体的连接强度依旧不佳，金属连接层容易剥落；使得碳基本体与换向片之间分离、脱落。

对于碳换向器的碳基本体和换向片，是金属与非金属两种不同材质的连接，因此，碳换向器的焊接工艺及焊料的研发，需要保证焊接电阻、抗拉强度、耐腐蚀、低电流。这正是本发明要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种碳换向器及其制造方法，解决碳基本体与换向片脱离的问题。

本发明所采用的技术方案是：

碳换向器，包括铜支架、绝缘基座和碳片板，所述铜支架的一表面与碳片板通过焊料膏在真空状态下钎焊连接，所述铜支架的另一表面设有绝缘基座，所述铜支架与绝缘基座的连接处设有纵向凸起，所述铜支架的纵向凸起植入绝缘基座内部，所述铜支架与碳片板的连接处设有横向凸起，所述横向凸起嵌入碳片板内部，所述绝缘基座的中心孔与铜支架和碳片板的中心孔在同一垂直线上。

进一步的，所述绝缘基座设有凸起圆形台座，所述圆形台座设有内环形台阶。

进一步的，所述碳片板的直径与铜支架的直径一致。

作为优选，所述纵向凸起为燕尾槽形。

碳换向器的制造方法，包括如下步骤：

S1、制取铜支架和碳片板，将铜板通过落料、拉伸、打弯工序而制成铜支架，将碳粉和石墨粉放入模具中压制烧结成型碳片板；

S2、将步骤S1中制得的铜支架的一表面涂刷有焊料膏，在碳片板的表面涂刷有焊料膏后，将铜支架与碳片板固紧放置于真空高温钎焊炉中，铜支架与碳片板经过钎焊之后粘结在一起，制得碳换向器半成品；

其中，所述焊料膏由如下重量百分比的组分组成：镍55-59％、铬19-23％、铁4-5％、硅4-5％、硼1.9-2.3％、钪6-10％，余量为粘结剂；

S3、将步骤S2中制得的碳换向器半成品经过铰内孔、车外圆、铣槽、弯钩、抛光工序而制得碳换向器成品。