專利名稱：耐腐蝕性軸襯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本披露總體上涉及耐腐蝕性軸襯。
背景技術(shù)：
由一種承載基體以及一個(gè)滑動(dòng)層覆蓋層構(gòu)成的滑動(dòng)軸承復(fù)合材料是普遍已知的。 該承載基體以及該滑動(dòng)層通常是通過使用一種適當(dāng)?shù)恼澈蟿┻M(jìn)行層壓來連接的。該滑動(dòng)軸承復(fù)合材料可以用來形成例如汽車工業(yè)所使用的無需維修的軸襯。這些無需維修的軸襯可以用于門、罩、以及引擎室鉸鏈、座椅、轉(zhuǎn)向柱、飛輪、平衡器軸承，等等。另外，由該滑動(dòng)軸承復(fù)合材料所形成的無需維修的軸襯也可以用在非汽車的應(yīng)用中。對(duì)于具有更長的無需維修壽命以及改進(jìn)的耐腐蝕性的無需維修軸襯存在不斷的需要。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)實(shí)施方案，一種形成耐腐蝕性軸襯的方法可以包括從一個(gè)層壓板片材上切下一個(gè)毛坯，該層壓板片材包括一個(gè)粘合至承載基體的第一表面上的一個(gè)滑動(dòng)層。該毛坯可以具有多個(gè)切割的邊緣，這些邊緣包括該承載基體的一個(gè)承載基體部分以及一個(gè)暴露出的主表面。該方法可以進(jìn)一步包括由該毛坯形成一個(gè)半完成的軸襯、并且向這些切割邊緣的暴露出的表面以及承載基體部分施加一個(gè)耐腐蝕性涂層以形成該耐腐蝕性軸襯。在另一個(gè)實(shí)施方案中，一種軸襯可以包括一個(gè)承載基體。該承載基體可以具有一個(gè)第一主表面、一個(gè)第二主表面、以及多個(gè)邊緣。一個(gè)滑動(dòng)層可以粘合至該第一主表面，并且一個(gè)耐腐蝕性層可以粘合至該第二主表面并且可以延伸覆蓋該承載基體的這些邊緣。在又另一個(gè)實(shí)施方案中，一種軸襯可以包括一個(gè)承載基體。該承載基體可以具有一個(gè)第一主表面以及一個(gè)第二主表面。一個(gè)滑動(dòng)層可以粘合至該第一主表面，并且一個(gè)耐腐蝕性層可以粘合至該第二主表面。另外，該軸襯可以具有至少約120小時(shí)的耐腐蝕性等級(jí)。


通過參見附圖可以更好地理解本披露，并且使其許多特征和優(yōu)點(diǎn)對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)
人員變得清楚。圖1和圖2是示例性耐腐蝕軸襯的層結(jié)構(gòu)的圖解。圖3是軸襯的不同實(shí)施方式的圖解。圖4、5和6是示例性鉸鏈的圖解。圖7是一個(gè)示例性的自行車的車頭組件的圖解。圖8是該耐腐蝕軸襯的一個(gè)視圖。圖9是該耐腐蝕軸襯的一個(gè)替代視圖。圖10是圖8的區(qū)域802的一個(gè)近距視圖，示出了該耐腐蝕軸襯的切割邊緣。在不同的圖中使用相同的參考符號(hào)表示相似的或相同的事項(xiàng)。
具體實(shí)施例方式圖1示出了一個(gè)截面，該截面展示了該耐腐蝕軸襯的各個(gè)層，總體上稱為100。軸襯100可以包括一個(gè)承載基體102。該承載基體102可以是一個(gè)金屬的支撐層。該金屬的支撐層可以包括一種金屬或金屬合金，如鋼(包括碳鋼、彈簧鋼、以及類似物)、鐵、鋁、鋅、 銅、鎂、或它們的任意組合。在一個(gè)具體實(shí)施方式
中，該承載基體102可以是一種金屬(包括金屬合金)，如鐵的合金。該承載基體102可以涂覆有臨時(shí)的腐蝕保護(hù)層104和106以防止該承載基體在加工之前的腐蝕。另外，在層104的頂上可以施加臨時(shí)腐蝕保護(hù)層108。層 104、106和108各自可以具有約1微米至約50微米之間的厚度，如在約7微米至約15微米之間。層104和106可以包括鋅、鐵、錳、或其任意組合的一種磷酸鹽。另外，這些層可以是一種納米陶瓷層。此外，層104和106可以包括功能性的硅烷、基于納米級(jí)硅烷的底膠、水解的硅烷、有機(jī)硅烷助黏附劑、基于溶劑/水的硅烷底膠、氯化的聚烯烴類、鈍化的表面、可商購的鋅(機(jī)械鍍的/電鍍的)或鋅-鎳涂層、或它們的任意組合。層108可以包括功能性的硅烷、基于納米級(jí)硅烷的底膠、水解的硅烷、有機(jī)硅烷助黏附劑、基于溶劑/水的硅烷底膠。在加工過程中可以去除或保留臨時(shí)腐蝕保護(hù)層104、106和108?？梢杂靡粋€(gè)粘合劑層112在該承載基體102上施加一個(gè)滑動(dòng)層110。該滑動(dòng)層110 可以包括一種聚合物?；瑒?dòng)層Iio中可以使用的聚合物的實(shí)例包括聚四氟乙烯(PTFE)、 氟化的乙烯-丙烯(FEP)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、乙烯-氯三氟乙烯 (ECTFE)、全氟烷氧基聚合物、聚縮醛、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯、聚酰亞胺、聚醚酰亞胺、聚醚醚酮(PEEK)、聚乙烯、聚砜、聚酰胺、聚苯撐氧化物、聚苯撐硫化物(PPS)、聚氨酯、聚酯、或它們的任意組合。另外，滑動(dòng)層110可以包括填充劑類，例如一種減小摩擦的填充劑。該滑動(dòng)層110中可以使用的填充劑的實(shí)例包括玻璃纖維、碳纖維、硅、石墨、PEEK、二硫化鉬、芳香族的聚酯、碳顆粒、青銅、氟聚合物、熱塑性填充劑類、碳化硅、氧化鋁、聚酰胺酰亞胺(PAI)、 PPS、聚苯砜(PPS02)、液晶聚合物(LCP)、芳香族聚酯類(Econol)、以及礦物顆粒如硅灰石和硫酸鋇、或它們的任意組合。填充劑可以處于珠粒、纖維、粉末、網(wǎng)狀物、或其任意組合的形式。在一個(gè)實(shí)施方案中，該滑動(dòng)層可以包括一種編織網(wǎng)狀物或一種多孔金屬網(wǎng)格。該編織網(wǎng)狀物或多孔金屬網(wǎng)格可以包括一種金屬或金屬合金，如鋁、鋼、不銹鋼、青銅、或類似物。可替代地，該編織網(wǎng)狀物可以是一種編織的聚合物網(wǎng)狀物。在一個(gè)替代實(shí)施方案中，該滑動(dòng)層可以不包括一種網(wǎng)狀物或網(wǎng)格。在圖2所示的另一個(gè)替代實(shí)施方案中，該編織網(wǎng)狀物或多孔金屬網(wǎng)格120可以包埋在兩個(gè)粘合劑層112A和112B之間?；氐綀D1，粘合劑層112可以是一種熱熔性粘合劑。粘合劑層112中可以使用的粘合劑的實(shí)例包括氟聚合物、環(huán)氧樹脂類、聚酰亞胺樹脂類、聚醚/聚酰胺共聚物、乙烯乙酸乙烯酯、乙烯-四氟乙烯(ETFE)、ETFE共聚物、全氟烷氧基(PFA)、或它們的任意組合。另外，該粘合劑層112可以包括至少一個(gè)選自以下各項(xiàng)的官能團(tuán)-C = 0、-C-0-R、-C0H、-C00H、-C00R、-CF2 = CF-0R、或它們的任意組合，其中R是一種含有1和 20個(gè)之間的碳原子的環(huán)狀或直鏈的有機(jī)基團(tuán)。另外，該粘合劑層112可以包括一種聚合物。在一個(gè)實(shí)施方案中，該熱熔性粘合劑可以具有不大于約250°C的熔化溫度，如不大于約 220V。在另一個(gè)實(shí)施方案中，該粘合劑層112可以在約200°C以上、如在約220°C以上分解。在另外的設(shè)施方案中，該熱熔性粘合劑的熔化溫度可以高于250°C、甚至高于300°C。在該承載基體102的與滑動(dòng)層110相對(duì)的表面上，可以施加一個(gè)耐腐蝕性涂層 114。該耐腐蝕性涂層114可以具有約1微米和約50微米之間的厚度，如在約5微米和約20 微米之間、如在約7微米和約15微米之間。該耐腐蝕性涂層可以包括一個(gè)助黏附劑層116 和一個(gè)環(huán)氧樹脂層118。該助黏附劑層116可以包括鋅、鐵、錳、錫、或其任意組合的一種磷酸鹽。另外，該助黏附劑層116可以是一種納米陶瓷層。該助黏附劑層116可以包括功能性的硅烷、多個(gè)基于納米級(jí)硅烷的層、水解的硅烷、有機(jī)硅烷助黏附劑類、基于溶劑/水的硅烷底膠、氯化的聚烯烴類、多個(gè)鈍化的表面、可商購的鋅(機(jī)械鍍的/電鍍的)或鋅-鎳涂層、或它們的任意組合。該環(huán)氧樹脂層118可以是一種熱固化的環(huán)氧樹脂、一種UV固化的環(huán)氧樹脂、一種頂固化的環(huán)氧樹脂、一種電子束固化的環(huán)氧樹脂、一種輻射固化的環(huán)氧樹脂、或一種空氣固化的環(huán)氧樹脂。另外，該環(huán)氧樹脂可以包括多縮水甘油醚、二縮水甘油醚、雙酚A、雙酚F、 環(huán)氧乙烷、氧雜環(huán)丙烷(oxacyclopropane)、氧化乙烯、1，2_環(huán)氧丙烷、2-甲基環(huán)氧乙烷、9， 10-環(huán)氧-9，10- 二氫蒽、或它們的任意組合。該環(huán)氧樹脂可以包括合成樹脂改性的環(huán)氧樹脂，這些是基于酚醛樹脂、脲甲醛樹脂、三聚氰胺樹脂、帶有甲醛的苯基胍胺、以及它們的任意組合。作為舉例，環(huán)氧樹脂可包括單環(huán)氧化物
權(quán)利要求
1.一種軸襯，包括一個(gè)承載基體，該承載基體具有一個(gè)第一主表面、一個(gè)第二主表面、以及多個(gè)邊緣； 一個(gè)滑動(dòng)層，該滑動(dòng)層粘合至該第一表面；以及一種耐腐蝕性層，該耐腐蝕性層粘合至該第二表面并且延伸覆蓋該承載基體的這些邊緣。
2.一種軸襯，包括一個(gè)承載基體，該承載基體具有一個(gè)第一主表面以及一個(gè)第二主表面； 一個(gè)滑動(dòng)層，該滑動(dòng)層粘合至該第一表面；以及一個(gè)耐腐蝕性層，該耐腐蝕性層粘合至該第二表面； 其中該軸襯具有至少約120小時(shí)的耐腐蝕性等級(jí)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的軸襯，其中，該軸襯具有一個(gè)圓柱形狀的部分。
4.如權(quán)利要求3所述的軸襯，其中該圓柱形狀的部分在一個(gè)內(nèi)表面上具有該滑動(dòng)層。
5.如權(quán)利要求3所述的軸襯，其中該圓柱形狀的部分在一個(gè)外表面上具有該滑動(dòng)層。
6.如權(quán)利要求3所述的軸襯，其中該圓柱形狀的部分在一個(gè)末端處是楔形的。
7.如權(quán)利要求3所述的軸襯，其中該軸襯在該圓柱形部分的一個(gè)末端處具有一個(gè)有凸緣的部分。
8.如權(quán)利要求7所述的軸襯，其中該軸襯在該圓柱形部分的另一個(gè)末端處具有一個(gè)第二有凸緣的部分。
9.如權(quán)利要求1或2所述的軸襯，其中該耐腐蝕性涂層具有約1微米和約50微米之間的厚度。
10.如權(quán)利要求9所述的軸襯，其中該厚度是在約5微米和約20微米之間。
11.如權(quán)利要求10所述的軸襯，其中該厚度是在約7微米和約15微米之間。
12.如權(quán)利要求1或2所述的軸襯，其中該耐腐蝕性涂層包括一個(gè)環(huán)氧樹脂層。
13.如權(quán)利要求12所述的軸襯，其中該環(huán)氧樹脂層包括一種填充劑。
14.如權(quán)利要求13所述的軸襯，其中該填充劑是一種導(dǎo)電性填充劑，并且該軸襯是一種導(dǎo)電性軸襯。
15.如權(quán)利要求12所述的軸襯，其中該環(huán)氧樹脂層具有低于該承載基體的第一主表面與該滑動(dòng)層之間的一個(gè)粘合劑層的降解溫度的固化溫度。
16.如權(quán)利要求12所述的軸襯，其中該環(huán)氧樹脂包括多縮水甘油醚、二縮水甘油醚、 雙酚A、雙酚F、環(huán)氧乙烷、氧雜環(huán)丙烷、氧化乙烯、1，2_環(huán)氧丙烷、2-甲基環(huán)氧乙烷、9，10-環(huán)氧-9，10- 二氫蒽、或它們的任意組合。
17.如權(quán)利要求16所述的軸襯，其中該環(huán)氧樹脂進(jìn)一步包括一種硬化劑。
18.如權(quán)利要求17所述的軸襯，其中該硬化劑包括一種胺、一種酸酐、一種脂肪胺化合物、一種聚碳酸酸酐、一種聚丙烯酸酯、一種包膠囊的多異氰酸酯、或它們的任意組合。
19.如權(quán)利要求18所述的軸襯，其中該胺包括脂肪族胺、一種脂環(huán)族胺、一種芳香族胺、或它們的任意組合。
20.如權(quán)利要求1或2所述的軸襯，其中該耐腐蝕性涂層進(jìn)一步包括在該環(huán)氧樹脂層下面的一個(gè)助黏附劑層。
21.如權(quán)利要求20所述的軸襯，其中該助黏附劑層包括鋅、鐵、錳、錫、或其任意組合的一種磷酸鹽。
22.如權(quán)利要求20所述的軸襯，其中該助黏附劑層包括電鍍的鋅、機(jī)械鍍鋅、或它們的任意組合。
23.如權(quán)利要求20所述的軸襯，其中該助黏附劑層包括功能性的硅烷、基于納米級(jí)硅烷的底膠、水解的硅烷、有機(jī)硅烷助黏附劑類、基于溶劑/水的硅烷底膠、氯化的聚烯烴類、 鈍化的表面、或它們的任意組合。
24.如權(quán)利要求1或2所述的軸承，其中該承載基體包括一種金屬或金屬合金。
25.如權(quán)利要求M所述的軸襯，其中該金屬或金屬合金包括鋼、鐵、鋁、鋅、銅、鎂、或它們的任意組合。
26.如權(quán)利要求M所述的軸襯，其中該金屬或金屬合金包括一種鐵的合金。
27.如權(quán)利要求1或2所述的軸襯，其中該滑動(dòng)層包括一種聚合物。
28.如權(quán)利要求27所述的軸承，其中該聚合物包括聚四氟乙烯、氟化的乙烯-丙烯、 聚偏二氟乙烯、聚氯三氟乙烯、乙烯-氯三氟乙烯、全氟烷氧基聚合物、聚縮醛、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯、聚酰亞胺、聚醚酰亞胺、聚醚醚酮、聚乙烯、聚砜、聚酰胺、聚苯撐氧化物、聚苯撐硫化物、聚氨酯、聚酯、或它們的任意組合。
29.如權(quán)利要求27所述的軸襯，其中該滑動(dòng)層進(jìn)一步包括一種減小摩擦的填充劑。
30.如權(quán)利要求四所述的軸襯，其中該減小摩擦的填充劑包括玻璃纖維、碳纖維、硅、 石墨、聚醚醚酮、二硫化鉬、芳香族聚酯、碳顆粒、青銅、氟聚合物、熱塑性填充劑類、礦物填充劑類、或它們的任意組合。
31.如權(quán)利要求1或2所述的軸襯，進(jìn)一步包括在該承載基體的第一主表面與該滑動(dòng)層之間的一個(gè)粘合劑層。
32.如權(quán)利要求31所述的軸襯，其中該粘合劑層包括一種熔融粘合劑。
33.如權(quán)利要求32所述的軸襯，其中該熔融粘合劑層包括一種氟聚合物、一種環(huán)氧樹脂、一種聚酰亞胺樹脂、一種聚醚/聚酰胺共聚物、乙烯乙酸乙烯酯、或它們的任意組合。
34.如權(quán)利要求1或2所述的軸襯，其中該耐腐蝕性等級(jí)為至少約168小時(shí)。
35.如權(quán)利要求34所述的軸襯，其中該耐腐蝕性等級(jí)為至少約240小時(shí)。
36.如權(quán)利要求35所述的軸襯，其中該耐腐蝕性等級(jí)為至少約288小時(shí)。
37.一種鉸鏈組件，包括第一和第二鉸鏈部分，連接該第一和第二鉸鏈部分的一個(gè)鉚釘或銷釘；以及一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軸襯，該軸襯位于該鉚釘或銷釘與該第一和第二鉸鏈部分的至少一個(gè)之間。
38.一種用于部署在兩輪車輛的頭管之中的車頭組件，該車頭組件包括一個(gè)被配置為在該頭管中部署的轉(zhuǎn)向管，該轉(zhuǎn)向管具有一個(gè)外表面；以及一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軸襯，該軸襯被配制為放置在該轉(zhuǎn)向管的外表面與該頭管的一個(gè)內(nèi)表面之間。
39.一種軸襯預(yù)成型件，包括一個(gè)承載基體，該承載基體具有一個(gè)第一主表面、一個(gè)第二主表面、以及多個(gè)邊緣；一個(gè)滑動(dòng)層，該滑動(dòng)層粘合至該第一表面；以及一種耐腐蝕性層，該耐腐蝕性層粘合至該第二表面上并且延伸覆蓋該承載基體的這些邊緣。
40.如權(quán)利要求39所述的軸襯預(yù)成型件，其中該軸襯預(yù)成型件是一種層壓板、一種切割毛坯、或一個(gè)半完成的軸襯。
41.一種用于形成耐腐蝕性軸襯的方法，該方法包括從該層壓板片材上切下一個(gè)毛坯，該層壓板片材包括在一個(gè)承載基體頂上的一個(gè)滑動(dòng)層，該毛坯具有多個(gè)切割邊緣，這些切割邊緣包括該承載基體的一個(gè)承載基體部分以及一個(gè)暴露的主表面；由該毛坯形成一個(gè)半完成的軸襯；并且向這些切割邊緣的暴露出的主表面和承載基體部分施加一個(gè)耐腐性涂層以形成該耐腐蝕性的軸襯。
42.如權(quán)利要求41所述的方法，進(jìn)一步包括將該滑動(dòng)層粘合至該承載基體的一個(gè)第一表面以形成該層壓板片材。
43.如權(quán)利要求41所述的方法，其中該耐腐蝕性涂層具有約5微米和約20微米之間的厚度。
44.如權(quán)利要求43所述的方法，其中該厚度是在約7微米和約15微米之間。
45.如權(quán)利要求41所述的方法，其中施加該耐腐蝕性涂層包括電泳涂覆、噴涂、浸漬旋轉(zhuǎn)涂覆、靜電涂覆、流涂、滾涂、刮涂、卷材涂覆、或它們的任意組合。
46.如權(quán)利要求45所述的方法，其中施加該耐腐蝕性涂層包括電泳涂覆或靜電涂覆。
47.如權(quán)利要求41所述的方法，其中施加該耐腐蝕性涂層進(jìn)一步包括施加一個(gè)環(huán)氧樹月旨層。
48.如權(quán)利要求47所述的方法，其中該環(huán)氧樹脂層具有低于該層壓板片材的降解溫度的固化溫度。
49.如權(quán)利要求47所述的方法，其中該環(huán)氧樹脂包括多縮水甘油醚、二縮水甘油醚、 雙酚A、雙酚F、環(huán)氧乙烷、氧雜環(huán)丙烷、氧化乙烯、1，2_環(huán)氧丙烷、2-甲基環(huán)氧乙烷、9，10-環(huán)氧-9，10- 二氫蒽、或它們的任意組合。
50.如權(quán)利要求49所述的方法，其中該環(huán)氧樹脂進(jìn)一步包括一種硬化劑。
51.如權(quán)利要求50所述的方法，其中該硬化劑是處于一種包膠囊的非反應(yīng)性的形式。
52.如權(quán)利要求50所述的方法，其中該硬化劑包括一種脂肪族胺、一種脂環(huán)族胺、一種芳香族胺、或它們的任意組合。
53.如權(quán)利要求47所述的方法，其中施加該耐腐蝕性涂層進(jìn)一步包括使該環(huán)氧樹脂層固化。
54.如權(quán)利要求53所述的方法，其中使該環(huán)氧樹脂層固化包括熱固化、UV固化、IR固化、電子束固化、輻射固化、或它們的任意組合。
55.如權(quán)利要求47所述的方法，其中施加該耐腐蝕性涂層包括向該半完成的軸襯施加一個(gè)助黏附劑層。
56.如權(quán)利要求55所述的方法，其中該助黏附劑層包括鋅、鐵、錳、錫、或其任意組合的一種磷酸鹽。
57.如權(quán)利要求41所述的方法，其中將該滑動(dòng)層粘合至該承載基體的第一表面包括在該滑動(dòng)層與該第一表面之間施加一種熔融粘合劑。
58.如權(quán)利要求57所述的方法，其中該熔融粘合劑層包括一種氟聚合物、一種環(huán)氧樹脂、一種聚酰亞胺樹脂、一種聚醚/聚酰胺共聚物、乙烯乙酸乙烯酯、或它們的任意組合。
59.如權(quán)利要求41所述的方法，其中該滑動(dòng)層包括一種聚合物。
60.如權(quán)利要求59所述的方法，其中該聚合物包括聚四氟乙烯、氟化的乙烯-丙烯、 聚偏二氟乙烯、聚氯三氟乙烯、乙烯-氯三氟乙烯、全氟烷氧基聚合物、聚縮醛、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯、聚酰亞胺、聚醚酰亞胺、聚醚醚酮、聚乙烯、聚砜、聚酰胺、聚苯撐氧化物、聚苯苯撐硫化物、聚氨酯、聚酯、或它們的任意組合。
61.如權(quán)利要求59所述的方法，其中該滑動(dòng)層進(jìn)一步包括一種減小摩擦的填充劑。
62.如權(quán)利要求61所述的方法，其中該減小摩擦的填充劑包括玻璃纖維、碳纖維、硅、 石墨、聚醚醚酮、二硫化鉬、芳香族聚酯、碳顆粒、青銅、氟聚合物、熱塑性填充劑類、礦物填充劑類、或它們的任意組合。
63.如權(quán)利要求41所述的方法，其中形成一種半完成的軸襯包括軋制和形成凸緣。
64.如權(quán)利要求41所述的方法，進(jìn)一步包括在施加該耐腐蝕性涂層之前洗滌該半完成的軸襯。
全文摘要
一種形成耐腐蝕性軸襯的方法包括將一個(gè)滑動(dòng)層粘合至一個(gè)承載基體的一個(gè)第一表面上以形成一個(gè)層壓板片材、并且從該層壓板片材上切下一個(gè)毛坯。該層壓板片材包括與該承載基體的一個(gè)第二表面相對(duì)應(yīng)的一個(gè)暴露出的表面。該毛坯包括具有一個(gè)承載基體部分的多個(gè)切割邊緣。該方法進(jìn)一步包括由該毛坯形成一個(gè)半完成的軸襯、并且向這些切割邊緣的暴露出的表面以及負(fù)載軸承基體部分施加一個(gè)耐腐蝕性涂層以形成該耐腐蝕性的軸襯。
文檔編號(hào)F16C33/20GK102510957SQ201080042550
公開日2012年6月20日 申請日期2010年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月28日
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