本發明涉及汽車配件技術領域，尤其涉及一種固體潤滑的滾珠螺桿及其制備方法。
背景技術：
滾珠螺桿(Ballscrew)，別名球螺桿、導螺桿，是一種鋼珠介于螺帽與螺桿之間做運動，將傳統螺桿之滑動接觸轉換成滾動接觸然后再將螺帽內的鋼珠回轉運動轉為直線運動的傳動機械組件。滾珠螺桿具有定位精度高、高壽命、低污染和可做高速正逆向的傳動及變換傳動等特性，因具上述特性，滾珠螺桿已成為近來精密科技產業及精密機械產業的定位及測量系統上的重要零組件之一。
滾珠螺桿主要為螺桿、螺帽、鋼珠、固定座、刮刷器及回流管所構成的，依其循環系統的不同更分為外循環式、內循環式、端塞循環式滾珠螺桿。
滾珠螺桿的結構傳統分為內循環結構(以圓形反向器和橢圓形反向器為代表)和外循環結構(以插管為代表)兩種。這兩種結構也是最常用的結構。這兩種結構性能沒有本質區別，只是內循環結構安裝連接尺寸小；外循環結構安裝連接尺寸大。目前，滾珠絲杠副的結構已有10多種，但比較常用的主要有：內循環結構；外循環結構；端蓋結構；蓋板結構。。
技術實現要素：
本發明的目的在于提出一種固體潤滑的滾珠螺桿及其制備方法，能夠使得滾珠螺桿摩擦減小。
為達此目的，本發明采用以下技術方案：
一種固體潤滑的滾珠螺桿，其主要為螺桿、螺帽、滾珠、固定座、刮刷器及回流管所構成，的所述滾珠表面具有20-30μm厚度的等離子噴涂Ni包覆微米石墨與石墨烯涂層。
本發明所述涂層是Ni包覆微米石墨與石墨烯涂層混合而成。優選的，所述重量比為(3-5):1，優選4:1。
所述混合是采用行星球磨機和離心噴霧造粒機將涂層噴粉。其工藝包括：
(1)將Ni包覆微米石墨顆粒與石墨烯在行星球磨機上球磨至少5分鐘；
(2)球磨停止前5分鐘時，加入有機黏結劑球磨，得到懸濁液；
(3)將懸濁液進行噴霧造粒，得到Ni包覆微米石墨與石墨烯團聚顆粒。
本發明通過等離子噴涂將Ni包覆微米石墨與石墨烯團聚顆粒噴涂到滾珠上。所述等離子噴涂，其電流為400-700A，電壓為30-70V，主氣氬氣流量50-140L/min，送粉速度25-60g/min。優選的，電流為550A，電壓30V，氬氣流量50L/min。
本發明所述的Ni包覆微米石墨顆粒，是現有產品，本領域技術人員可以通過市場購買得到，也可以按照現有技術的方法制備得到。本發明不再就其限定。
本發明的涂層，在摩擦磨損過程中，石墨不斷從鎳包石墨顆粒中析出，在切向力作用下流動，能對犁溝起到填平作用，因而可以提高主軸的耐磨性。而加入的石墨烯，更加順滑，附著在主軸表面，減少其摩擦阻力。
本發明的復合涂層厚度約為20-30μm，其硬度較基體明顯提高，超過500HV0.2。同時，在復合涂層中添加石墨烯使得晶粒得到細化，平均晶粒尺寸下降到20nm左右。
本發明的復合涂層使得摩擦系數和磨損率同時降低，具有較低的摩擦系數，在各個載荷下，磨損率比基體降低50％以上。
具體實施方式
下面通過具體實施方式來進一步說明本發明的技術方案。
實施例1
采用行星球磨機和離心噴霧造粒機將涂層材料噴粉。其工藝包括：
(1)將Ni包覆微米石墨顆粒與石墨烯在行星球磨機上球磨至少5分鐘；
(2)球磨停止前5分鐘時，加入有機黏結劑球磨，得到懸濁液；
(3)將懸濁液進行噴霧造粒，得到Ni包覆微米石墨與石墨烯團聚顆粒。
通過等離子噴涂將所述Ni包覆微米石墨與石墨烯團聚顆粒噴涂到滾珠表面上。所述等離子噴涂，其電流為550A，電壓30V，氬氣流量50L/min。
所述滾珠上的涂層，其起到固體自潤滑作用。
將螺桿、螺帽、滾珠、固定座、刮刷器及回流管所構成固體潤滑的滾珠螺桿。
對比例1
省略實施例1的石墨烯，其余與實施例1相同。
對比例2
將Ni包覆微米石墨替換為微米石墨，其余與實施例1相同。
對比例1-2的涂層，同樣能起到潤滑作用，但所述潤滑效果稍差，只是相較于不含涂層的滾珠，提高一些。實施例1的潤滑效果要明顯優于對比例1-2，且耐磨時間長，起到潤滑的時間也明顯較長。即，本發明的2種材料混合，起到協同作用。