專利名稱：一種多極磁性塑料編碼器及其生產工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種多極磁性塑料編碼器及其生產エ藝。
背景技術：
交通工具的安全性是每個人最關心的問題，特別是公共交通工具，更要引起人們的關注。因此人們在開發研究或更新換代交通工具時，首當其沖的就是安全保障，磁性塑料編碼器就是在這樣的背景下產生的。多極磁性塑料編碼器是配合主動傳感器收集車輪的轉動速度，代替了傳統的發音輪及被動傳感器。隨著人們對交通安全意思的不斷提高，無論是高速行駛的動車、地鐵或者 轎車等交通工具，都需要提高和加強行車的安全可靠性。正因為如此，一些車載電腦行車安全操作系統必不可少，而這些操作系統需要ー個很重要的參數來輔助——車輪轉速。如何采集到當前精度的行車速度，這需要在車輪中安裝一個主動的傳感器和多極磁性塑料編碼器，通過傳感器采集那些隨著車輪行走而不斷轉動的編碼器上的南北磁極變化信息，把這些信息轉化為數字信號輸送到車載電腦中去，讓操作系統獲得精確的每個車輪轉動速度，輔助安全控制系統，保障行車安全。
發明內容
針對現有技術存在的問題，本發明的目的在于提出一種多極磁性塑料編碼器及其生產エ藝，該多極磁性塑料編碼器的磁性能優異、層間粘結牢固，在應用過程中能提供準確的磁場信息，具有較強的環境適應性和優異的使用壽命。為達此目的，本發明采用以下技術方案一種多極磁性塑料編碼器，包括磁性塑料外圈、鐵質骨架內圈以及兩者之間的粘結硫化硅橡膠層。優選的，所述磁性塑料外圈為熱塑性塑料和鐵氧體粉料的復合混合物。優選的，所述熱塑性塑料為聚丙烯、尼龍12、尼龍11、尼龍610、尼龍66、聚三氟こ
烯或聚碳酸酷。優選的，所述鐵氧體粉料為鋇鐵氧體、鍶鐵氧體、釤鈷鐵氧體、釹鐵硼鐵氧體或者其他稀土類鐵氧體。優選的，所述鐵氧體粉料的質量百分比為60% 90%。優選的，所述粘結硫化硅橡膠層為聚硅氧烷、補強炭黑和有機過氧化物硫化而成。優選的，所述聚硅氧烷為ニ甲基硅生膠(MQ)、甲基こ烯基硅生膠(VMQ)或者甲基苯基こ烯基硅生膠(PVMQ)。優選的，所述補強炭黑為無定形硅酸和硅酸鹽，可以為沉淀ニ氧化硅、氣相ニ氧化硅或超細ニ氧化硅的凝膠和氣凝膠。優選的，所述有機過氧化物，可以為過氧化苯甲酰、2，4- ニ氯過氧化苯甲酰、過氧化ニ異丙苯、2, 5- ニ甲基-2, 5- ニ叔丁基過氧化己燒。
優選的，所述鐵質骨架內圈為中碳鋼。一種多極磁性塑料編碼器的生產エ藝，包括以下エ序步驟I :將熱塑性塑料和鐵氧體粉料在高溫熔融狀態下復合混配，通過擠出造粒后獲得顆粒狀原料，然后通過擠出成型機制成塑料外圏，待用。步驟2 :在聚硅氧烷中添加無定形硅酸和硅酸鹽，然后在一定溫度和壓カ的密煉機中混煉，混煉完成后獲得硅橡膠和增強炭黑的復合膠，在復合膠中有機過氧化物，通過開煉機混煉分散后獲得粘結硫化硅橡膠組合物，待用；步驟3 :選擇中碳鋼坯料，通過機床加工成鐵質骨架內圈待用。步驟4:把鐵質骨架內圈和塑料外圈裝配在一起，把粘結硫化硅橡膠組合物按照規定尺寸裁切成條狀，平板硫化壓機升溫至適當的溫度，然后打開硫化壓機同時打開模具，先放入鐵質骨架內圈和塑料外圈的組合體，然后迅速放入粘結硫化硅橡膠組合物，閉合模具，啟動硫化壓機;在高溫、高壓和一定時間的條件下，完成硫化組合，獲得硫化組合體；步驟5 :把制作完成的硫化組合體放到充磁設備上加磁，制成成品的多極磁性塑料編碼器。基于以上技術方案的公開，本發明具備如下有益效果本發明中，由于塑料外圈中既含有熱塑性塑料，又含有大量鐵氧體粉料，因此塑料外圈不但有一定的曲撓性，還具有優異的耐溫、耐候性；中層為粘結硫化硅橡膠，經過高溫硫化后粘結成為ー個整體，其牢固性比常溫灌封粘結硅膠要好許多；內圈為鐵質骨架。通過高精度充磁設備進行著磁，該多極磁性塑料編碼器不但有較強的磁感應強度，而且還具有精確的磁極分布。在實際應用中，能提供準確的磁場信息、較強的環境適應性和優異的使用壽命。
具體實施例方式下面結合附圖
并通過具體實施方式
來進ー步說明本發明的技術方案本發明提出了一種多極磁性塑料編碼器，包括磁性塑料外圈、鐵質骨架內圈以及兩者之間的粘結硫化硅橡膠層。塑料外圏，是在熱塑性塑料中加入大量鐵氧體粉料，通過剪切擠出造粒而成，其特性具有優異的著磁性和曲撓性，以及優異的耐溫、耐候性。熱塑性塑料只是ー個載體，對其材料不做特殊的限定，可以為塑料或橡膠弾性體，此處優選熔融溫度和熔融指數較高的熱塑性塑料，例如聚丙烯、尼龍12、尼龍11、尼龍610、尼龍66、聚三氟こ烯、聚碳酸酯等；并且熱塑性塑料在塑料外圈中含量越高，則會導致塑料外圈的磁性能下降，因此，熱塑性塑料的質量百分比不高于50%，優選低于20%。鐵氧體粉料在塑料外圈中質量百分比不低于70%，優選為60 90%，該鐵氧體粉料為粘結性鐵氧體，可選擇鋇鐵氧體、鍶鐵氧體、釤鈷鐵氧體、釹鐵硼鐵氧體等。此處優選鍶鐵氧體和鋇鐵氧體，相對于釤鈷、釹鐵硼或者其他稀土類鐵氧，在價格上低許多，其性價比更高。在生產過程中，首先，把熱塑性塑料和粘結性鐵氧體粉料混合在一起，盡可能的分散均勻，然后把分散好的混合物通過擠出造粒機熔融造粒，所得組合物冷卻后封裝待用；把封裝待用的組合物通過擠出成型機加工成型為塑料外圈，形狀由擠出模具決定。塑料密封圈冷卻后經過后期整通、檢驗、存儲待用。
粘結高溫硫化硅橡膠層，為聚硅氧烷、補強炭黑和有機過氧化物硫化而成，具有很好的熱硫化性，其硫化溫度不得高于180°C ;由于經過高溫硫化后粘結成為ー個整體，其牢固性比常溫灌封粘結硅膠要好許多。其中，聚硅氧烷，可以選ニ甲基硅生膠(MQ)、甲基こ烯基硅生膠(VMQ)或者甲基苯基こ烯基硅生膠(PVMQ);此處優選甲基こ烯基硅橡膠，因為少量的こ烯基能極大地提高硫化活性，擴大有機過氧化物的選擇范圍，改善硫化膠的耐老化、機械強度及壓縮永久變形性能。補強炭黑為ー種無定形硅酸和硅酸鹽，可以為沉淀ニ氧化硅、氣相ニ氧化硅或超細ニ氧化硅的凝膠和氣凝膠等；此處優選沉淀ニ氧化硅，具有優良的回弾性、壓縮永久變形、抗溶脹性及加工性能好，而且價格便宜，膠料不易結構化等優點。有機過氧化物，可以為過氧化苯甲酰、2，4_ ニ氯過氧化苯甲酰、過氧化ニ異丙苯、2，5-ニ甲基-2，5- ニ叔丁基過氧化己烷等；此處優選2，5- ニ甲基-2，5- ニ叔丁基過氧化己烷，由于其活性大，常溫下不揮發，分解產物的揮發性大，能縮短ニ段硫化時間。在生產過程中，混合設備采用捏合機或其他高速混合機，把聚硅氧烷和無定形硅酸和硅酸鹽加入到粘合劑中，在此步驟中，如果有必要可以把溫度升至120°C，加速聚硅氧烷和補強炭黑的復合，更有利于兩種物質的結合分散；也可以加入甲基硅油或者こ烯基硅油用于調節黏度和結構控制等；然后把所得混合物冷卻至40°C以下，此時加入有機過氧化 物，此步驟無需要升溫，自然狀態下捏合即可，最后把所得物冷卻后包裝待用。鐵質圓形骨架，可選范圍較廣，可以選擇中碳鋼，此處優選45鋼或其他類型的鋼材。根據編碼器的規格，按照圖紙外觀和尺寸要求，使用數控機床對鐵質坯料進行切割精銑，然后對其進行尺寸和外觀的檢測，合格后封裝待用。在完成上述塑料外圈、鐵質骨架內圈以及兩者之間的粘結硫化硅橡膠層的生產后，進入多極磁性塑料編碼器的裝配制作首先平板硫化壓機要升溫至120 170°C，該問題可根據有機過氧化物不同而定，同時把內圈骨架和磁性塑料外圈裝配在一起，把中層粘結組合物按照規定尺寸裁切成條狀，然后打開硫化壓機，同時打開模具，先放入內圈骨架和外圈磁性塑料的組合體，然后迅速放入中層粘結組合物，閉合模具，啟動硫化壓機；在高溫、高壓和一定時間的條件下，就能完成硫化組合步驟，獲得硫化組合體。把制作完成的硫化組合體放到充磁設備上加磁，制成成品的多極磁性塑料編碼器，此步驟中需要用到高精密充磁設備和檢測設備。把上述得到的硫化組合體放置到高精密充磁設備的夾具中，啟動充磁按鈕，約5秒中內即可完成一件半成品的充磁過程。把完成充磁的產品經過高精密檢測設備，對其磁性能進行檢測驗證，篩選出不合格的產品，合格的產品即為我們所發明制作出的多極磁性塑料編碼器。基于上述多極磁性塑料編碼器，本發明還提出了一種多極磁性塑料編碼器的生產エ藝，包括以下步驟步驟I :將100質量份的尼龍66和500質量份的鍶鐵氧體粉料在高溫熔融狀態下復合混配，通過擠出造粒后獲得顆粒狀原料。然后通過擠出成型機做成塑料外圈，冷卻整理后封裝待用。步驟2 :按照100質量份聚硅氧烷中添加50質量份沉淀ニ氧化硅粉末的配比稱量各物質，然后在一定溫度和壓カ的密煉機中捏合混煉，混煉完成后獲得硅橡膠和增強炭黑的復合膠，從復合膠中取150克添加O. 7克的(e) 2，5- ニ甲基-2，5- ニ叔丁基過氧化己烷，通過開煉機混煉分散后獲得粘結硫化組合物，封裝待用。
步驟3 :選擇合適的45鋼還料,參考圖紙要求通過機床加工成鐵質內圈,包裝后待用。步驟4 :平板硫化壓機要升溫至165°C，把內圈骨架和磁性塑料外圈裝配在一起、把中層粘結組合物按照規定尺寸裁切成條狀，然后打開硫化壓機，同時打開模具，先放入內圈骨架和外圈磁性塑料的組合體，然后迅速放入中層粘結組合物，閉合模具，啟動硫化壓機。在高溫、高壓和一定時間的條件下，就能完成硫化組合步驟，獲得硫化組合體。步驟5 :把制作完成的硫化組合體放到充磁設備上加磁，然后檢測磁性能，剔除不良品，即獲得合格的多極磁性塑料編碼器。 上述生產的多極磁性塑料編碼器的具體性能見下表
權利要求
1.一種多極磁性塑料編碼器，其特征在于，包括磁性塑料外圈、鐵質骨架內圈以及兩者之間的粘結硫化硅橡膠層。
2.根據權利要求I所述的多極磁性塑料編碼器，其特征在于，所述磁性塑料外圈為熱塑性塑料和鐵氧體粉料的復合混合物。
3.根據權利要求2所述的多極磁性塑料編碼器，其特征在于，所述熱塑性塑料為聚丙烯、尼龍12、尼龍11、尼龍610、尼龍66、聚三氟乙烯或聚碳酸酯。
4.根據權利要求2所述的多極磁性塑料編碼器，其特征在于，所述鐵氧體粉料為鋇鐵氧體、鍶鐵氧體、釤鈷鐵氧體、釹鐵硼鐵氧體或者其他稀土類鐵氧體。
5.根據權利要求2-4任一項所述的多極磁性塑料編碼器，其特征在于，所述鐵氧體粉料的質量百分比為60% 90%。
6.根據權利要求I所述的多極磁性塑料編碼器，其特征在于，所述粘結硫化硅橡膠層為聚硅氧烷、補強炭黑和有機過氧化物硫化而成。
7.根據權利要求6所述的多極磁性塑料編碼器，其特征在于，所述聚硅氧烷為二甲基硅生膠(MQ)、甲基乙烯基硅生膠(VMQ)或者甲基苯基乙烯基硅生膠(PVMQ)。
8.根據權利要求6所述的多極磁性塑料編碼器，其特征在于，所述補強炭黑為無定形硅酸和硅酸鹽，可以為沉淀二氧化硅、氣相二氧化硅或超細二氧化硅的凝膠和氣凝膠。
9.根據權利要求6所述的多極磁性塑料編碼器，其特征在于，所述有機過氧化物，可以為過氧化苯甲酰、2，4-二氯過氧化苯甲酰、過氧化二異丙苯、2，5-二甲基-2，5-二叔丁基過氧化己烷。
10.根據權利要求I所述的多極磁性塑料編碼器，其特征在于，所述鐵質骨架內圈為中碳鋼。
11.一種多極磁性塑料編碼器的生產工藝，其特征在于，包括以下工序 步驟I :將熱塑性塑料和鐵氧體粉料在高溫熔融狀態下復合混配，通過擠出造粒后獲得顆粒狀原料，然后通過擠出成型機制成塑料外圈，待用。
步驟2 :在聚硅氧烷中添加無定形硅酸和硅酸鹽，然后在一定溫度和壓力的密煉機中混煉，混煉完成后獲得硅橡膠和增強炭黑的復合膠，在復合膠中有機過氧化物，通過開煉機混煉分散后獲得粘結硫化硅橡膠組合物，待用； 步驟3 :選擇中碳鋼坯料，通過機床加工成鐵質骨架內圈待用。
步驟4 :把鐵質骨架內圈和塑料外圈裝配在一起，把粘結硫化硅橡膠組合物按照規定尺寸裁切成條狀，平板硫化壓機升溫至適當的溫度，然后打開硫化壓機同時打開模具，先放入鐵質骨架內圈和塑料外圈的組合體，然后迅速放入粘結硫化硅橡膠組合物，閉合模具，啟動硫化壓機；在高溫、高壓和一定時間的條件下，完成硫化組合，獲得硫化組合體； 步驟5 :把制作完成的硫化組合體放到充磁設備上加磁，制成成品的多極磁性塑料編碼器。
全文摘要
本發明公開了一種多極磁性塑料編碼器，包括磁性塑料外圈、鐵質骨架內圈以及兩者之間的粘結硫化硅橡膠層。由于塑料外圈中既含有熱塑性塑料，又含有大量鐵氧體粉料，因此塑料外圈不但有一定的曲撓性，還具有優異的耐溫、耐候性；中層為粘結硫化硅橡膠，經過高溫硫化后粘結成為一個整體，其牢固性比常溫灌封粘結硅膠要好許多；內圈為鐵質骨架。通過高精度充磁設備進行著磁，該多極磁性塑料編碼器不但有較強的磁感應強度，而且還具有精確的磁極分布。在實際應用中，能提供準確的磁場信息、較強的環境適應性和優異的使用壽命。
文檔編號G01P3/44GK102662075SQ20121012852
公開日2012年9月12日 申請日期2012年4月27日 優先權日2012年4月27日
發明者嚴江威, 夏迎松, 張德舟, 朱寶寧, 李愛民, 田友峰, 陳晉陽 申請人:安徽中鼎密封件股份有限公司