一种轴承内外圈电绝缘涂层的制备方法

摘要

一种轴承内外圈电绝缘涂层的制备方法，轴承内外圈是指轴承的内圈和外圈并分别具有C面、A面和B面，电绝缘涂层制备在轴承内外圈的C面、A面和B面上，将非电绝缘涂层称之为轴承内外圈的非涂层面，制备方法包括下切加工、表面清洗、遮蔽保护、喷砂粗化、粘结底层制备、陶瓷面层制备、对电绝缘涂层的封孔刷涂处理以及对电绝缘涂层的磨削加工，电绝缘涂层的总厚度可以达到400~480µm，磨削加工后的电绝缘涂层厚度完全恢复到轴承内外圈的各项原始尺寸，电绝缘涂层的结合强度达到25~35MPa，电绝缘涂层的绝缘电阻达到400~1000MΩ，电绝缘涂层的击穿电压达到1800~3000VDC。

主权项

一种轴承内外圈电绝缘涂层的制备方法，轴承内外圈是指轴承的内圈和外圈，将轴承外圈的外径面或是轴承内圈的内径面均称其为C面，将轴承外圈或是轴承内圈的左端面均称其为A面，将轴承外圈或是轴承内圈的右端面均称其为B面，电绝缘涂层制备在轴承内外圈的C面、A面和B面，将非电绝缘涂层称其为轴承内外圈的非涂层面，制备方法包括下切加工、表面清洗、遮蔽保护、喷砂粗化、粘结底层制备、陶瓷面层制备、对电绝缘涂层的封孔刷涂处理以及对电绝缘涂层的磨削加工，其中：下切加工采用车削加工或是磨削加工并简称为车磨加工；表面清洗采用手工清洗或是喷枪清洗或是超声清洗；遮蔽保护中使用到遮蔽带；喷砂粗化中使用到压力式喷砂机；粘结底层制备中使用到镍铬合金粉末、等离子气以及等离子气的相关工艺参数；陶瓷面层制备中使用到氧化铝粉末、等离子气以及等离子气的相关工艺参数；对电绝缘涂层的封孔刷涂处理中使用到微晶石蜡或环氧树脂；对电绝缘涂层的磨削加工中使用到金刚石/陶瓷砂轮；其特征是：Ⅰ、下切加工：先对轴承内外圈的C面、A面和B面进行各项原始尺寸测量并记录各项原始尺寸，再对轴承内外圈的C面、A面和B面进行下切加工，下切加工相对轴承内外圈的C面、A面和B面的车磨加工量均控制在300~350µm，其中C面对A面以及C面对B面的棱角要进行倒圆，所述倒圆的圆角R大于1mm；Ⅱ、表面清洗：先用丙酮或是石油醚，再用无水乙醇分别对轴承内外圈的C面、A面和B面进行表面清洗；Ⅲ、遮蔽保护：按所述非涂层面的面积全部粘贴上遮蔽带，所述遮蔽带对所述非涂层面进行遮蔽保护；Ⅳ、喷砂粗化：通过压力式喷砂机，将粒度为24~50目的棕刚玉或是白刚玉砂粒喷射到轴承内外圈的C面、A面和B面，所述喷射使用的压缩空气必须干燥、无油且工作压力控制在0.6~0.8MPa，所述喷射方向与轴承内外圈C面、A面和B面的各法线夹角控制在10~20°，喷砂粗化的喷砂距离控制在0.1~0.2m，喷砂粗化的喷砂时间以轴承内外圈C面、A面和B面的基体表面露出新鲜金属表面为准；Ⅴ、粘结底层制备：先在经喷砂粗化的轴承内外圈C面、A面和B面上分别喷涂上一层粘结底层，粘结底层的喷涂厚度控制在50~80µm，粘结底层的喷涂方式通过等离子气来进行，所述等离子气含有氩气和氢气，粘结底层采用镍铬合金粉末，在所述镍铬合金粉末中：镍含量占75~85wt.%，铬含量占18~22wt.%，其余为杂质含量，要求所述镍铬合金粉末呈近球形，所述近球形的粒径控制在40~75µm；所述镍铬合金粉末的粒子喷射速度要求大于300m/s，轴承内外圈的基体温度要求小于150℃，粘结底层喷涂速度控制在400~600mm/s，所述等离子气的喷涂工艺参数如下：喷涂电流控制在700~750A；喷涂电压控制在40~55 V；输送所述高纯氧化铝粉末的速度控制在30~50 g/min；载气流量控制在5~8 L/min；主气流量控制在40~60 L/min；主气压力控制在0.5~0.8 MPa；辅气流量控制在3~12 L/min；辅气压力控制在0.4~0.6 MPa；喷涂距离控制在90~120 mm；喷涂角度控制在75~90°；Ⅵ、陶瓷面层制备：在粘结底层表面进行陶瓷面层制备，陶瓷面层的厚度控制在350~400µm，陶瓷面层采用高纯氧化铝粉末，要求所述高纯氧化铝粉末中氧化铝的纯度不低于99.0 wt.%，要求所述高纯氧化铝粉末呈近球形，该近球形的粒径控制在20~40um，陶瓷面层的喷涂方式也通过等离子气来进行，所述等离子气含有氩气和氢气，所述高纯氧化铝粉末的粒子喷射速度要求大于300m/s，轴承内外圈的基体温度要求小于150℃，陶瓷面层的喷涂速度控制在400~600mm/s，陶瓷面层的所述等离子气的喷涂工艺参数与上述粘结底层的喷涂工艺参数相同；要求：电绝缘涂层的结合强度达到25~35MPa，电绝缘涂层的绝缘电阻达到400~1000MΩ，电绝缘涂层的击穿电压达到1800~3000VDC；       Ⅶ、对电绝缘涂层的封孔刷涂处理；采用微晶石蜡或环氧树脂对电绝缘涂层进行封孔刷涂处理，封孔刷涂处理时间以微晶石蜡或环氧树脂干枯为准；Ⅷ、对电绝缘涂层的磨削加工：采用纯度为80~100、粒度为80~120目的金刚石/陶瓷砂轮对上述电绝缘涂层进行粗磨，粗磨的速度控制在15~30m/s，粗磨的进刀量小于10~50µm，注意粗磨后的电绝缘涂层厚度仍要大于等于轴承内外圈C面、A面和B面的各项原始尺寸；再采用纯度为80~100、粒度为240~320目的金刚石/陶瓷砂轮对粗磨后的电绝缘涂层进行精磨，精磨的速度和进刀量要以粗磨的速度和进刀量为准，注意精磨后的电绝缘涂层厚度要等于轴承内外圈C面、A面和B面的各项原始尺寸。