本發(fā)明涉及電刷的制備工藝，尤其涉及一種電刷的制備方法。
背景技術(shù)：
：目前電刷在使用過程中，噪聲、溫升、使用壽命與電性能的技術(shù)指標(biāo)之間有著相互制約和矛盾的關(guān)系，保證好的電性能，就要犧牲其它的技術(shù)指標(biāo)。電刷與換向器、滑環(huán)之間的高速相對旋轉(zhuǎn)運動，產(chǎn)生摩擦噪聲和摩擦熱，另外大電流的換向火花加速電刷和換向器、滑環(huán)的電蝕磨耗，降低使用壽命；為了提高使用壽命，需要適當(dāng)增加電刷的電阻，降低電刷摩擦系數(shù)，而電阻的增加，又導(dǎo)致電刷發(fā)熱量的增加，這樣溫升指標(biāo)將得不到保證，溫度升高后反過來又導(dǎo)致電刷、換向器、滑環(huán)發(fā)熱，超過允許溫度后的結(jié)果是降低整機的使用壽命，同時要犧牲部分電刷的電性能；要保證電刷的電性能，就要增加電刷的導(dǎo)電性，這將導(dǎo)致摩擦系數(shù)的提高，降低了換向器、滑環(huán)的使用壽命。高速相對旋轉(zhuǎn)運動，產(chǎn)生摩擦噪聲也是高端電刷產(chǎn)品所不允許的，要想通過浸漬潤滑劑和提高材料的氣孔率達(dá)到降噪，效果也是有限的。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明意在提供一種可降低電刷運行過程中所產(chǎn)生的噪聲，同時降低發(fā)熱量的一種電刷的制備方法。本方案中的一種電刷的制備方法，該制作方法的制作步驟為：步驟一：選取原材料，分別為焦炭粉、金屬粉末、粘結(jié)劑、潤滑劑；步驟二：按重量份數(shù)取焦炭粉100份，金屬粉末50～65份，粘結(jié)劑16～20份，潤滑劑18～22份，進(jìn)行混合攪拌；步驟三:將步驟二所得的混合物粉碎成粉末狀；步驟四：將所述粉末狀的混合物放在模具中預(yù)壓制成預(yù)制品，所述預(yù)制品的一面上形成若干S形槽，S形槽之間連通有若干橫槽；步驟五：將所述預(yù)制品兩個成一對，預(yù)制品設(shè)有S形槽的一面緊貼在一起，放入模具中再次壓制形成初加工品，所述初加工品內(nèi)部形成若干S形貫穿孔，S形貫穿孔之間連通有橫孔；步驟六：進(jìn)行打磨去掉所述初加工品表面的毛刺；步驟七：燒結(jié)，將所述去毛刺的初加工品放在鍋爐中在溫度為1300～1500℃，壓強為20～25MPa的環(huán)境下進(jìn)行燒結(jié)；步驟八：冷卻，將所述燒結(jié)后的初加工品放在鍋爐中浸漬冷卻至40℃，所述冷卻時間為6-8小時；步驟九：選取膨脹石墨、碘、粘結(jié)劑和潤滑劑，取膨脹石墨4～6份，碘1～2份，粘結(jié)劑1～2份，潤滑劑1～2份進(jìn)行混合制得填充物；步驟十：將填充物注入冷卻后的初加工品內(nèi)的S形貫穿孔和橫孔中，壓實形成成品；本方案的技術(shù)原理為：步驟一：選取制備電刷所需的原材料，金屬粉末是為了增強碳刷的導(dǎo)電性和硬度，粘接劑是為了將電刷中的各組分粘接在一起，潤滑劑是為了減小電刷的摩擦系數(shù)，從而降低電刷在運行過程中產(chǎn)生的熱量；步驟二：按比例選取各個組分的量，是為了將電刷的導(dǎo)電性、硬度及摩擦系數(shù)達(dá)到一個最佳的值；步驟三：為了對步驟二所得的混合物進(jìn)一步加工形成粉末狀，使各個組分混合的更均勻，以提高電刷的致密性；步驟四：是為了將粉末狀的混合物放入模具中進(jìn)行預(yù)壓制形成帶有S形槽和與S形槽連通的橫槽的預(yù)制品；步驟五：是為了對預(yù)制品進(jìn)行再次壓制形成初加工品，使得初加工品內(nèi)留有S形貫穿孔和與S形貫穿孔連通的橫孔，貫穿孔和橫孔是為了在電刷運行過程中，增加若干個分散噪音傳播方向的通道，從而電刷運行所導(dǎo)出的聲波能量降低，從而達(dá)到了降低噪音的目的，同時貫穿孔和橫孔也為了增加在電刷在高速旋轉(zhuǎn)運動中產(chǎn)生的摩擦熱和電刷電阻產(chǎn)生的熱量在電刷內(nèi)部的氣流散熱通道，電刷內(nèi)部的熱量通過氣流運動帶走內(nèi)部熱量，從而達(dá)到額外散熱的目的；步驟六：為了除去電刷表面的毛刺，提高電刷表面的光滑度；步驟七：將初加工品在溫度為1300～1500℃，壓強為20～25MPa的環(huán)境下進(jìn)行燒結(jié)，使初加工品內(nèi)的各個組分融合，形成一個整體，將各個組分的性能體現(xiàn)出來，縮短了電刷的燒結(jié)時間；步驟八：初加工品經(jīng)過燒結(jié)之后，溫度高，放在鍋爐中浸漬冷卻，使得燒結(jié)之后的初加工品慢慢的冷卻，使電刷的各個組分的性能進(jìn)一步提高，同時避免對燒結(jié)之后的初加工品進(jìn)行驟冷，造成破損的現(xiàn)象；步驟九：選取填充物的原料，膨脹石墨受熱能夠發(fā)生膨脹，同時石墨具有導(dǎo)電的作用，碘受熱發(fā)生升華，吸收熱量；步驟十：將填充物注入S形貫穿孔和橫孔中，是為了在電刷在運行過程中，膨脹石墨受到電刷在運行過程中產(chǎn)生熱量，膨脹石墨受熱發(fā)生膨脹，膨脹石墨在貫穿孔和橫孔內(nèi)漲緊，使得電刷磨耗到貫穿孔和橫孔的時候，電阻的突變值小，同時膨脹石墨也加強了電刷的導(dǎo)電性；同時碘受到電刷在運行過程中產(chǎn)生熱量而發(fā)生升華，吸收熱量，進(jìn)而對電刷進(jìn)行了降溫，提高了電刷的使用壽命。本方案的有益效果為：1、通過在電刷內(nèi)開有貫穿孔和橫孔，起到分散噪聲傳播方向，增加噪聲傳播方向通道，從而達(dá)到降低噪聲的目的，同時在電刷內(nèi)部增加了氣流散熱通道，電刷內(nèi)部的熱量通過氣流運動帶走內(nèi)部熱量，從而達(dá)到額外散熱的目的；2、貫穿孔和橫孔內(nèi)填充膨脹石墨與碘，在電刷磨到貫穿孔和橫孔處時，膨脹石墨受到電刷運行過程產(chǎn)生的熱量發(fā)生膨脹，漲緊在貫穿孔和橫孔內(nèi)，起到導(dǎo)電的作用，確保了電刷的導(dǎo)電面積不變，電刷上通過的電流保持不變，同時碘受熱升華，對電刷進(jìn)一步降溫，避免電刷運行中過熱而縮短電刷的使用壽命。進(jìn)一步，所述金屬粉末為銅粉。銅粉具有導(dǎo)電性，同時提高了電刷的硬度。進(jìn)一步，所述S形貫穿孔和橫孔的橫截面面積為0.8-1.2mm2。使貫穿孔和橫孔起到降噪音和作為電刷摩擦產(chǎn)熱的散熱通道，同時避免橫截面面積過大影響導(dǎo)電效果。進(jìn)一步，所述潤滑劑為二硫化鉬，粘結(jié)劑為人造樹脂。二硫化鉬的摩擦系數(shù)小，在電刷運轉(zhuǎn)過程中能夠產(chǎn)生具有良好潤滑作用的硫化物薄膜，減小電刷摩擦產(chǎn)生的熱量。人造樹脂是為了將膨脹石墨、碘和二硫化鉬粘接在一起，注入貫穿孔和橫孔內(nèi)，緊密的結(jié)合在一起。進(jìn)一步，所述燒結(jié)為真空熱壓燒結(jié)，燒結(jié)的環(huán)境為真空度為10～30Pa。提高了電刷的燒結(jié)質(zhì)量，縮短了電刷的燒結(jié)時間。進(jìn)一步，所述冷卻時間為7小時。7個小時的冷卻時間燒結(jié)好的電刷還帶有溫度，便于在注入填充物時，填充物能夠與電刷更好的融合。具體實施方式下面通過具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明：針對本方案的一種電刷的制備方法，進(jìn)行了以下實施例試驗，如表1所示：表1一種電刷的制備方法的參數(shù)表步驟一：選取原材料，分別為焦炭粉、金屬粉末、粘結(jié)劑、潤滑劑；步驟二：取焦炭粉1kg，銅粉0.6kg，人造樹脂0.18kg，二硫化鉬0.18kg，進(jìn)行混合攪拌；步驟三:將步驟二所得的混合物粉碎成粉末狀；步驟四：將粉末狀的混合物放在模具中預(yù)壓制成預(yù)制品，預(yù)制品的一面上形成若干S形槽，S形槽之間連通有若干橫槽；步驟五：將預(yù)制品兩個成一對，預(yù)制品設(shè)有S形槽的一面緊貼在一起，放入模具中再次壓制形成初加工品，初加工品內(nèi)部形成若干S形貫穿孔，S形貫穿孔之間連通有橫孔；步驟六：進(jìn)行打磨去掉初加工品表面的毛刺；步驟七：將去毛刺的初加工品放在鍋爐中在真空度20Pa，燒結(jié)溫度為1400℃，壓強為20MPa的條件下進(jìn)行燒結(jié)；步驟八：將燒結(jié)后的初加工品放在鍋爐中浸漬冷卻至40℃，冷卻時間為7小時；步驟九：選取膨脹石墨、碘、粘結(jié)劑和潤滑劑，取膨脹石墨0.05kg，碘0.02kg，人造樹脂0.01kg，二硫化鉬0.01kg進(jìn)行混合制得填充物；步驟十：將填充物注入冷卻后的初加工品內(nèi)的S形貫穿孔和橫孔中，壓實形成成品。實施例2～實施例8及對比例1～對比例9與實施例1的區(qū)別參照表1的參數(shù)對電刷進(jìn)行制作。針對實施例1～實施例8及對比例1～對比例9在制作過程中的燒結(jié)時間數(shù)據(jù)如下：表2燒結(jié)時間統(tǒng)計表編號燒結(jié)時間(min)實施例120實施例224實施例327實施例423實施例522實施例625實施例720實施例826對比例124對比例227對比例325對比例425對比例524對比例624對比例736對比例846對比例923通過表2中可以得出，采用真空熱壓燒結(jié)，可以縮短電刷在燒結(jié)過程中的時間，從而能夠提高電刷在生產(chǎn)過程中的產(chǎn)量，能夠用于電刷的大規(guī)模生產(chǎn)。針對實施例1～實施例8及對比例1～對比例9制得的電刷在安裝在電機上，在測試條件為：轉(zhuǎn)速:15000RPM/MIN、滿負(fù)、環(huán)境噪聲:40dB、環(huán)境溫度:25℃、運行時間：3H、300個工作循環(huán)的條件下進(jìn)行對噪音、溫升和磨耗的測試，得出以下表3中的數(shù)據(jù)：表3測試數(shù)據(jù)表通過表3中的測試數(shù)據(jù)可以看出，S形貫穿孔和橫孔能夠降低噪音、溫升和磨耗，同時在S形貫穿孔和橫孔中注入含有膨脹石墨和碘的填充物能夠降低噪音、溫升和磨耗，電刷中含有一定比例銅粉、人造樹脂和二硫化鉬也能夠降低噪音、溫升和磨耗。綜上所述：采用本發(fā)明一種電刷的制備方法所制備的電刷，在燒結(jié)過程中縮短了燒結(jié)時間，能夠提高電刷的生產(chǎn)量，同時降低了電刷在運行的時候所產(chǎn)生的噪音，降低了電刷的摩擦系數(shù)，增強了電刷的散熱效果，降低了電刷的磨耗量，從而提高電刷的使用壽命。以上所述的僅是本發(fā)明的實施例，方案中公知的具體結(jié)構(gòu)及特性等常識在此未作過多描述。應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明結(jié)構(gòu)的前提下，還可以作出若干變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)該視為本發(fā)明的保護(hù)范圍，這些都不會影響本發(fā)明實施的效果和專利的實用性。本申請要求的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以其權(quán)利要求的內(nèi)容為準(zhǔn)，說明書中的具體實施方式等記載可以用于解釋權(quán)利要求的內(nèi)容。當(dāng)前第1頁1 2 3