本發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：
：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指標之間有著相互制約和矛盾的關系，保證好的電性能，就要犧牲其它的技術指標。電刷與換向器、滑環之間的高速相對旋轉運動，產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、滑環的電蝕磨耗，降低使用壽命；為了提高使用壽命，需要適當增加電刷的電阻，降低電刷摩擦系數，而電阻的增加，又導致電刷發熱量的增加，這樣溫升指標將得不到保證，溫度升高后反過來又導致電刷、換向器、滑環發熱，超過允許溫度后的結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，就要增加電刷的導電性，這將導致摩擦系數的提高，降低了換向器、滑環的使用壽命。高速相對旋轉運動，產生摩擦噪聲也是高端電刷產品所不允許的，要想通過浸漬潤滑劑和提高材料的氣孔率達到降噪，效果也是有限的。技術實現要素：本發明意在提供一種可降低電刷運行過程中所產生的噪聲，同時降低發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、粘結劑、潤滑劑；步驟二：按重量份數取焦炭粉100份，金屬粉末50～65份，粘結劑16～20份，潤滑劑18～22份，進行混合攪拌；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壓制成預制品，所述預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：將所述預制品兩個成一對，預制品設有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：進行打磨去掉所述初加工品表面的毛刺；步驟七：燒結，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的環境下進行燒結；步驟八：冷卻，將所述燒結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、粘結劑和潤滑劑，取膨脹石墨4～6份，碘1～2份，粘結劑1～2份，潤滑劑1～2份進行混合制得填充物；步驟十：將填充物注入冷卻后的初加工品內的S形貫穿孔和橫孔中，壓實形成成品；本方案的技術原理為：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，從而降低電刷在運行過程中產生的熱量；步驟二：按比例選取各個組分的量，是為了將電刷的導電性、硬度及摩擦系數達到一個最佳的值；步驟三：為了對步驟二所得的混合物進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行預壓制形成帶有S形槽和與S形槽連通的橫槽的預制品；步驟五：是為了對預制品進行再次壓制形成初加工品，使得初加工品內留有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，從而電刷運行所導出的聲波能量降低，從而達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運動中產生的摩擦熱和電刷電阻產生的熱量在電刷內部的氣流散熱通道，電刷內部的熱量通過氣流運動帶走內部熱量，從而達到額外散熱的目的；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的環境下進行燒結，使初加工品內的各個組分融合，形成一個整體，將各個組分的性能體現出來，縮短了電刷的燒結時間；步驟八：初加工品經過燒結之后，溫度高，放在鍋爐中浸漬冷卻，使得燒結之后的初加工品慢慢的冷卻，使電刷的各個組分的性能進一步提高，同時避免對燒結之后的初加工品進行驟冷，造成破損的現象；步驟九：選取填充物的原料，膨脹石墨受熱能夠發生膨脹，同時石墨具有導電的作用，碘受熱發生升華，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生熱量，膨脹石墨受熱發生膨脹，膨脹石墨在貫穿孔和橫孔內漲緊，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電性；同時碘受到電刷在運行過程中產生熱量而發生升華，吸收熱量，進而對電刷進行了降溫，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，從而達到降低噪聲的目的，同時在電刷內部增加了氣流散熱通道，電刷內部的熱量通過氣流運動帶走內部熱量，從而達到額外散熱的目的；2、貫穿孔和橫孔內填充膨脹石墨與碘，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生的熱量發生膨脹，漲緊在貫穿孔和橫孔內，起到導電的作用，確保了電刷的導電面積不變，電刷上通過的電流保持不變，同時碘受熱升華，對電刷進一步降溫，避免電刷運行中過熱而縮短電刷的使用壽命。進一步，所述金屬粉末為銅粉。銅粉具有導電性，同時提高了電刷的硬度。進一步，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熱的散熱通道，同時避免橫截面面積過大影響導電效果。進一步，所述潤滑劑為二硫化鉬，粘結劑為人造樹脂。二硫化鉬的摩擦系數小，在電刷運轉過程中能夠產生具有良好潤滑作用的硫化物薄膜，減小電刷摩擦產生的熱量。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，緊密的結合在一起。進一步，所述燒結為真空熱壓燒結，燒結的環境為真空度為10～30Pa。提高了電刷的燒結質量，縮短了電刷的燒結時間。進一步，所述冷卻時間為7小時。7個小時的冷卻時間燒結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明作進一步詳細的說明：針對本方案的一種電刷的制備方法，進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表步驟一：選取原材料，分別為焦炭粉、金屬粉末、粘結劑、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壓制成預制品，預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：將預制品兩個成一對，預制品設有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，燒結溫度為1400℃，壓強為20MPa的條件下進行燒結；步驟八：將燒結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的區別參照表1的參數對電刷進行制作。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時間數據如下：表2燒結時間統計表編號燒結時間(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，可以縮短電刷在燒結過程中的時間，從而能夠提高電刷在生產過程中的產量，能夠用于電刷的大規模生產。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：轉速:15000RPM/MIN、滿負、環境噪聲:40dB、環境溫度:25℃、運行時間：3H、300個工作循環的條件下進行對噪音、溫升和磨耗的測試，得出以下表3中的數據：表3測試數據表通過表3中的測試數據可以看出，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：采用本發明一種電刷的制備方法所制備的電刷，在燒結過程中縮短了燒結時間，能夠提高電刷的生產量，同時降低了電刷在運行的時候所產生的噪音，降低了電刷的摩擦系數，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明的實施例，方案中公知的具體結構及特性等常識在此未作過多描述。應當指出，對于本領域的技術人員來說，在不脫離本發明結構的前提下，還可以作出若干變形和改進，這些也應該視為本發明的保護范圍，這些都不會影響本發明實施的效果和專利的實用性。本申請要求的保護范圍應當以其權利要求的內容為準，說明書中的具體實施方式等記載可以用于解釋權利要求的內容。當前第1頁1 2 3