本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機零部件,具體是一種耐高溫缸墊的制備方法。
背景技術:
現(xiàn)有氣缸墊是由石棉纖維(粉)和聚四氟乙烯(PTFE)樹脂混合后在常溫下通過推壓和模壓法成型,再經(jīng)繞結而制成的橡膠質(zhì)石棉紙(板)。然后把石棉紙(板)壓在一塊鐵皮薄板的兩面再進行沖孔包邊而制成了一張完整的氣缸墊。氣缸墊形狀多為長方形,在缸墊上開有缸孔、水孔、回油孔、鑼釘孔等常用通孔。
現(xiàn)有氣缸墊存在如下缺陷:1)選用的材料難以散解熱量,現(xiàn)有缸墊的基料為石棉纖維(粉狀),物化性能;“熱導率=0”,傳熱散熱性能差,氣缸內(nèi)的熱量難以散解,易造成高溫。2)氣缸墊材料無粘結性,結構松散,易崩易裂。3)無膨脹性能,當發(fā)動機高溫時,缸壁由于高溫而變形下沉時,氣缸墊與缸壁平面之間出現(xiàn)了空隙和漏氣,導致各缸互相串氣,造成發(fā)動機損壞。石棉的“彈性模量=0”,石棉在推壓和模壓下成為缸墊之后無回彈力,在安裝上發(fā)動機,用鑼釘緊固時,缸墊起不到二次壓縮壓緊作用。缸墊在遇到過熱或者高溫時,黏膠就會溶化變軟,缸墊的緊固鑼釘松動,使發(fā)動機早期損壞。
現(xiàn)有缸墊所用的PTFE聚四氟乙烯樹脂黏膠,物化性能:“熔點”=327℃,安全工作溫度=(+250℃)和(-180℃),易老化而失粘。當發(fā)動機高溫時的溫度達到450℃時PTFE黏劑已熔化被燒焦變碳,石棉缸墊潰爛造成發(fā)動機氣缸漏氣、漏水、漏機油而損壞,其原因是發(fā)動機氣缸墊在使用一段時間后,缸墊、黏膠會熔化收縮,石棉松散,缸墊隨之變薄,使缸蓋上的鑼釘松動。而氣缸墊相鄰的缸壁是兩個氣缸是共用一個缸壁,缸壁又比較薄,缸壁又沒得到冷卻水冷卻。從上述得知,石棉的熱導率=0,散熱性差,相鄰缸壁上的溫度無法得到很好散熱,因此積熱而造成了高溫,高溫時與缸墊密封的接觸處的氣缸上平面變形往下凹。
另外,由于現(xiàn)有缸墊下面的缸孔是用鐵皮包邊,包邊過寬并且包跨過鄰缸,在缸與缸中間沒有留出通道,石棉軟質(zhì)體被鐵皮完全包住無法與鄰缸的缸壁上平面粘合,這樣缸壁上平面變形下凹,鐵皮板面與缸壁平面就出現(xiàn)了空隙,造成竄氣,沖壞氣缸墊,使發(fā)動機早期損壞。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種耐高溫缸墊的制作方法,使制成的缸墊具有高密封性能,且耐高溫。
本發(fā)明以如下技術方案解決上述技術問題:
本發(fā)明耐高溫缸墊的制作方法,包括如下操作步驟:
1)制備氧化鋁薄板:
原料按質(zhì)量百分比配比是:氧化鋁粉45%,石墨粉40%,聚苯并噻唑黏膠15%,余量為水;
制備工藝:
將氧化鋁粉放入攪拌機內(nèi)翻滾攪拌,然后將水噴上,待氧化鋁粉稍微有點潮潤后,再將石墨粉加入攪拌機內(nèi)進行攪拌均勻后,再將聚苯并噻唑黏膠噴入攪拌均勻后,將物料出機用推壓和摸壓成薄板塊并涼干;
2)制備缸墊:將步驟1)得到的氧化鋁薄板壓牢在沖刺厚度為0.2mm—0.25mm的不銹鋼薄板的兩面上,再按機型開出氣缸孔、水孔、機油孔,然后用厚度為0.2—0.25mm的不銹鋼皮包住氣缸孔的周邊;
3)最后再在缸墊兩邊涂上聚苯并噻唑黏膠,涼干后即可使用。
所述氧化鋁粉采用過600目的氧化鋁粉,所述石墨粉采用目數(shù)>32目的石墨粉。
所述氧化鋁粉采用鋁粉或氫氧化鋁粉替代。
采用本發(fā)明方法得到的耐高溫缸墊密封性好,回彈性好,耐高溫、耐用。本發(fā)明缸墊與現(xiàn)有技術相比,具有如下有益效果:
1.基料選用氧化鋁粉[Al2o3]或鋁粉或氫氧化鋁粉。物化性能;純氧化鋁粉的熔點=600℃,外表層熔點=2000℃。具有良好的吸水解熱散熱性能。其膨脹系數(shù)=7.2—8.6(10—6·K—1),膨脹量大。
2.本發(fā)明選用的助劑為石墨粉,物理性能:熔點3800℃,與Al2o3復合后,能提高Al2o3的熔點42%—44%,石墨粉的膠聯(lián)纖維本身有自粘性、柔韌性、潤滑性,不易老化,不易斷裂,反彈性好。
3.采用聚苯并噻唑黏劑作為結構膠,物化性能;耐高溫,安全工作溫度高于500℃,在與石墨粉和Al2o3混合后在500℃以上的溫度還可以提高18%—21%的耐溫度,使得其黏膠比現(xiàn)有缸墊所用的黏膠提高了一倍多的耐高溫的溫度。
附圖說明
圖1是本發(fā)明耐高溫缸墊的結構示意圖。
具體實施方式
下面對本發(fā)明方法作進一步的說明:
本發(fā)明耐高溫缸墊的制作方法,包括如下操作步驟:
1)制備氧化鋁薄板:
原料按質(zhì)量百分比配比是:氧化鋁粉45%,石墨粉40%,聚苯并噻唑黏膠15%,余量為水;所述氧化鋁粉采用過600目的氧化鋁粉,所述石墨粉采用目數(shù)>32目的石墨粉;所述氧化鋁粉也可采用鉛粉或氫氧化鋁粉替代。
制備工藝:
將氧化鋁粉放入攪拌機內(nèi)翻滾攪拌,然后將水噴上,待氧化鋁粉稍微有點潮潤后,再將石墨粉加入攪拌機內(nèi)進行攪拌均勻后,再將聚苯并噻唑黏膠噴入攪拌均勻后,將料出機用推壓和摸壓成薄板塊并涼干,即得到氧化鋁薄板;
2)制備缸墊:將步驟1)得到的氧化鋁薄板壓牢在沖刺厚度為0.2mm—0.25mm的不銹鋼薄板的兩面上,再按機型開出氣缸孔、水孔、機油孔等(見圖1所示,部分螺栓孔等沒有示出),然后再用厚度為0.2—0.25mm的不銹鋼皮包住氣缸孔的周邊;
3)最后再在缸墊兩邊涂上聚苯并噻唑黏膠,涼干后即可使用。
以下是本發(fā)明方法制作得到的缸墊的試驗案例:
試驗一,用火槍以明火向本發(fā)明產(chǎn)品氣缸墊火燒至250℃時,缸墊的膨脹量=0.08mm,燒至1000℃膨脹量=0.13mm,膨脹量為7.2%(缸墊厚度=1.8mm,膨脹量0.13mm)。
用火槍以明火燒兩鄰缸壁至900—1000℃時,缸壁變形往下沉(凹)0.045mm。用火槍以明火燒氣缸蓋下平面400℃時,缸蓋平面變形往上彎拱起0.052mm(注明:缸壁溫度1000℃=缸蓋溫度400℃—450℃),因為缸蓋有水孔和水道有冷卻水,冷卻著。缸壁沒有冷卻水冷卻,在發(fā)動機工作時這個部位的溫度最高,是最容易沖墊的地方。發(fā)動機高溫時,缸壁和缸蓋的總變形空隙是0.097mm,氣缸墊的膨脹量是0.13mm,變形收縮出的空隙0.097mm,本發(fā)明氣缸墊膨脹量大于空隙0.033mm,可見,氣缸墊膨脹量大,使得氣缸墊與缸壁平面之間不易出現(xiàn)空隙和漏氣現(xiàn)象。
試驗二,將本發(fā)明缸墊安裝到發(fā)動機內(nèi),啟動發(fā)動機以中,高速4000轉/分—4500轉/分的轉速運轉,在發(fā)動機無冷卻水的情況下,運轉了25分鐘之后,發(fā)動機因高溫而自己熄火。在熄火時測出發(fā)動機外部溫度為267℃和238℃,發(fā)動機熄火后,馬上向發(fā)動機水箱加注冷卻水,水不會漏入缸內(nèi),重新啟動發(fā)動機,發(fā)動機工作一切都為正常。
試驗三,安裝有本發(fā)明方法制備得到的缸墊的發(fā)動機,在無冷卻水的情況下可安全行駛38公里以上。發(fā)動機不會漏氣和損壞。試驗方法,讓汽車在公路上無水行駛,當行駛到11—12公里的時候發(fā)動機自動熄火,發(fā)動機外表溫度在200℃—250℃,在等待發(fā)動機溫度降至常溫后,重啟發(fā)動機又可繼續(xù)安全行駛十多公里,就這樣斷斷續(xù)續(xù)可以安全行駛幾十公里。