專利名稱：碳/碳復合材料制造的機械發(fā)動機火塞軸瓦的制作方法
技術領域：
碳/碳復合材料制造的機械發(fā)動機火塞軸瓦 技術領域 采用碳纖維增強樹脂及其碳/碳復合材料制造的機械發(fā)動機火塞軸 瓦裝置。
背景技術：
發(fā)動機離不開各種型號火塞、軸瓦。發(fā)動機火塞、軸瓦的加工工藝 流程技術繁雜，有的是經過鑄造基本成型，均要經過機械設備進行加工制造或者 采用專用洗床設備加工等，還要經過熱處理其增加火塞、軸瓦的強度，在高速度 運轉中還要加添潤滑油，為了減輕火塞與設備的總體重量，在火塞制造毛坯時就 在火塞中心驅動軸部位設計加工出各種不同的對等圖案空洞等，均為了延長火塞 使用壽命和降低火塞與設備其總重量。降低發(fā)動機設備總重量是非常重要的，在 飛機和導彈的重量就顯得更加重要和非同一般；飛機和導彈在設計制造時要求每 一個部件力爭減輕毫克，在1枚導彈的總體重量能減少1公斤重量就可以多射程 16公里。尤其發(fā)動機火塞及微型發(fā)動機火塞均存在加工難度大、需要依靠油潤 滑以減少磨損和按期注灌潤滑油等系列問題。傳統的微型火塞均依靠模具來鑄 造，再進行細加工。因模具在選材時要求嚴格、設計、加工等造成自身成本比較 昂貴、使用壽命又非常短暫，使用次數一般不會超過50000次左右，因此給產品 增加了成本負擔。只有投入實在的成本才能達到精確的時間與最佳的產品?？删?密發(fā)動機應用的微型火塞、軸瓦其制造和使用壽命與潤滑油養(yǎng)護一直是難盡人思o
發(fā)明內容本實用新型的g的是提供一種采用碳纖維增強樹脂及其碳/碳復合材料制造的機械發(fā)動機火塞軸瓦，本實用新型主要包括有火塞體；碳/碳復合材 料；聚氧化鉀稀或金屬構成，其以上構造呈一體裝置，其制作方法是將PAN 基高強度碳纖維與金屬或聚氧化鉀稀進行復合材料制作，將碳纖維進行短切加
加工，以碳纖維50%——60。/。的固定物在專用氣體的保護下、與經高溫熔化的金 屬或聚氧化鉀烯材料進行復合、經模具壓模固化成丕型，然后采用專用洗床設備 等進行細加工，還要經過熱處理其增加強度，廢品率非常低、如果出現廢品還可 以重復利用再次加工。本實用新型的原理是我們根據新材料碳纖維其具有的功能和掌握復合材料的先進技術為基礎，根據所需要的發(fā)動機火塞的技術參數及具體要求，采用模具 方式，減少歷史的傳統工藝技術，其發(fā)揮碳纖維材料自身潤滑、增加耐溫、耐磨 材料、易成形、加工工藝流程簡單、減少諸多工藝環(huán)節(jié)，制造周期短，適應產業(yè)化能力、降低制造成本，與金屬或工程塑料進行復合，用PAN基高強度碳纖維 與聚氧化鉀稀或金屬進行復合材料制造火塞軸瓦，是依據碳纖維具有高強度、高 模量、耐高溫、拒腐蝕、耐低溫、不變型、自身潤滑等諸多優(yōu)點、及任何材料不 及替代等與具有優(yōu)越性能的(聚氧化鉀稀)及金屬進行復合制造發(fā)動機火塞，無論 是論發(fā)動機性能還是加工工藝及其環(huán)保節(jié)能與經濟效益和社會效益均是最佳方 案的選擇。均適合各種發(fā)動機設備和機動車輛的配套使用，提高利用率與利潤空 間等優(yōu)勢。此項技術不但具有更高的技術地位，其次有著廣泛的社會效益和豐厚 的經濟效益。將機械發(fā)動機火塞、軸瓦改變?yōu)樘祭w維復合材料，可以換算成需 要油潤滑的金屬火塞比重7.85以上與無油潤滑的碳纖維復合材料火i比重2.0相 比，碳纖維復合材料火塞優(yōu)勢就不能與金屬火塞并論。對節(jié)約能源、有效的利用 能源，提高各個行業(yè)技術水平與經濟效益等均有十分重要的意義和廣闊的運用空 間。碳纖維復合材料火塞及其碳/碳復合高級材料火塞以自身潤滑的優(yōu)異性能， 可省去潤滑油的潤滑，僅次一項對節(jié)能環(huán)保與經濟價值的作用就非同一般性的技術進步。另外發(fā)動機加工工藝中一般說來有兩大比較很難以達到精度'的要求一是超大規(guī)模工件，二是最小的加工工件。這兩者均會影響產業(yè)化。給商品的制造
增加成本，增加人力與物力的投入，還要有大量的廢品和次品出現。本實用新型各部件的作用是由以上所述的工藝、方法、材料配方等制造的火塞、軸瓦及其微型火塞、軸瓦使用壽命是金屬材料制造火塞、軸瓦的io倍以上。還可以省去油潤滑，不需要清洗油泥。適應產業(yè)化、機械化、節(jié)省時間、節(jié)約生 產環(huán)節(jié)、節(jié)約勞動力、節(jié)省資源、環(huán)保衛(wèi)生，沒有加工廢棄物。本實用新型的適用范圍是適合所有發(fā)動機、船舶、車輛、飛行器具、鐘表、 儀器、儀表、所有發(fā)動機火塞、軸瓦及其微型發(fā)動機火塞、軸瓦無油潤滑使用。本實用新型優(yōu)點是由此方法制造的微型火塞使用壽命是金屬材料制造火塞的10倍以上。還可以省去油潤滑，不需要清洗油泥，適應產業(yè)化、機械化、節(jié)省時間、節(jié)省生產環(huán)節(jié)、節(jié)約勞動力、節(jié)省資源、環(huán)保衛(wèi)生，沒有加工廢棄物。 所有工業(yè)的發(fā)動機設備和機動車輛以及更多的發(fā)動機均離不開火塞、軸瓦的配套 使用，并需要大量的潤滑油來潤滑和冷卻，達到增加火塞、軸瓦的使用壽命?；?塞、紳瓦的制造工藝流程繁雜、耗費能源多，制造成的發(fā)動機設備沉重。尤其機 動車輛所增加的重量均需要配套的發(fā)動機結構來配合，因此，造成發(fā)動機設備和 機動車輛的整體重量的增加，這就需要以消耗燃油為代價來換取設備轉動功能和 行走功能。所消耗量的燃油和其它能源真正服務于目的的只占百分之幾，例如-原一臺95馬力的5噸貨運解放牌載重汽車，已有89馬力耗費在自身重量，僅有 6馬力才用到驅動半軸上。由此看來，如果想減輕發(fā)動機設備總體重量就需要從 每個零部件開始減輕。只有減輕了發(fā)動機設備的總體重量，就會將發(fā)動機設備及 機動車輛所耗費的燃油和其它能源降低，以消耗很小的能源代價，獲取更大的利 益和效果。這樣一來，將我們以50年可用盡的資源，最少可延長使用到IOO年。 這是一個創(chuàng)舉，不是一個簡單的節(jié)約，這項技術的實用新型不但給普通工業(yè)的技 術帶來更新換代的發(fā)展，更重要的給航空航天工業(yè)帶來機遇和優(yōu)勢發(fā)展空間。所
以，現有龐大的發(fā)動機加工業(yè)因沒有經濟效益和虧損大有夕陽可能。采用新技術、 新工藝、新材料制造微型鐘表火塞和發(fā)動機火塞大有益處。完全可以引發(fā)發(fā)動機 制造與加工業(yè)的又一次革命。將對發(fā)動機制造與加工業(yè)增加客觀的經濟效益和廣 泛的社會效益。因此，我們實用新型制造采用碳纖維復合材料火塞及其碳/碳復 合高級材料火塞、軸瓦將會給工業(yè)體系發(fā)動機設備工業(yè)裝備帶來新的革命。

圖1是本實用新型的平面示意簡圖具體實施方式根據圖1和圖2所示的一種采用碳纖維增強樹脂及其碳/碳復 合材料制造的機械發(fā)動機火塞、軸瓦材料立體示意簡圖中，本實用新型主要包括 有火塞體l;碳/碳復合材料2;聚氧化鉀稀或金屬3構成，其以上構造呈一體裝 置，其制作方法是將PAN基高強度碳纖維與金屬或聚氧化鉀稀進行復合材料 制作，將碳纖維進行短切加工，以碳纖維50%——60%的固定物在專用氣體的保 護下、與經高溫熔化的金屬或聚氧化鉀烯材料進行復合、經模具壓模固化成丕型， 然后采用專用洗床設備等進行細加工，還要經過熱處理其增加強度，廢品率非常 低、如果出現廢品還可以重復利用再次加工。
權利要求1、一種碳/碳復合材料制造的機械發(fā)動機火塞軸瓦，其特征在于外觀與傳統火塞軸瓦同樣形狀，結構有碳/碳復合材料、聚氧化鉀稀或金屬構成。
專利摘要一種碳/碳復合材料制造的機械發(fā)動機火塞軸瓦，涉及機械發(fā)動機領域，其特征是將碳纖維進行短切加工，以碳纖維50％—60％的固定物在專用氣體的保護下、與經高溫熔化的金屬或聚氧化鉀烯材料進行復合、經模具壓模固化成丕型，然后采用專用洗床進行細加工，再經過熱處理使其增加強度，如果出現廢品還可以重復利用再次加工。使用范圍是所有機械用的火塞、軸瓦，優(yōu)點是省去油潤滑，節(jié)省資源，是傳統的機械發(fā)動機火塞軸瓦的替代品。
文檔編號F16C33/04GK201027812SQ200620091328
公開日2008年2月27日 申請日期2006年6月1日 優(yōu)先權日2006年6月1日
發(fā)明者肖忠淵 申請人:肖忠淵