CN113477487A - 一种活塞加工用的高结合强度石墨涂层工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种活塞加工用的高结合强度石墨涂层工艺，包括如下步骤：（1）碱水涂油、超声波清洗：配置碱性清洁剂，活塞裙放至超声波清洗机内清洗除油，（2）初次加热固化：活塞裙放进料架，将料架推入烘箱加热、（3）自动喷涂：活塞裙部进行石墨化处理，（4）二次加热固化：将活塞裙及料架推入烘箱，再次加热固化，本发明的活塞石墨涂层工艺通过对人、机、物、料、环等方面进行研究，试验优化清洗方式，升温模式，自动喷涂与二次加热固化相结合，该工艺完全符合并能通过GB/T9286划格法测量涂层附着力检测方法与标准要求，具有质量可靠，效率提高，成本降低，安全环保，并且适用于规模批量生产。
Description
技术领域
本发明是一种活塞加工用的高结合强度石墨涂层工艺，涉及活塞石墨涂层工艺领域。
背景技术
为了提高活塞的性能，以应对增加的摩擦力并提高发动机性能，与过去的活塞相比，今天的活塞重量更轻、热膨胀更小、热传导性更好。此外活塞的设计也有小小的改变，比如活塞裙更短、与销镗孔垂直的表面积也减少了，这样活塞的摩擦力也得到了降低。在工作中，活塞的这些表面要承受来自销子导向和扭动的压力，因此受到摩擦的强度最大。这些改变虽然意义重大，但是随着复杂的冷启动和喷射***在发动机上的应用，这些改变所带来的性能提升被大大地削弱了。发动机的这些改进把更多的燃油带入汽缸，使活塞区域的润滑油油膜粘℃明显降低，反而减弱了发动机的负载能力。虽然润滑技术在不断提高，但是发动机的每一项改进也在削弱其带来的效果，从而不断地增加活塞的摩擦力和发动机的磨损。
现有很多活塞如机车柴油机活塞不用石墨涂层工艺，直接是金属本色，船用柴油机活塞石墨涂层工艺，均是活塞前期进行磷化处理后，再进行喷涂石墨工艺。另外，现有的活塞石墨涂层工艺由于前期需要进行磷化处理，生产周转效率低下，增加成本；因此，现在急需一种活塞加工用的高结合强度石墨涂层工艺来解决上述出现的问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种活塞加工用的高结合强度石墨涂层工艺，以解决上述背景技术中提出的问题，本发明的活塞石墨涂层工艺通过对人、机、物、料、环等方面进行研究，试验优化清洗方式，升温模式，自动喷涂与二次加热固化相结合，该工艺完全符合并能通过GB/T9286划格法测量涂层附着力检测方法与标准要求，具有质量可靠，效率提高，成本降低，安全环保，并且适用于规模批量生产。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种活塞加工用的高结合强度石墨涂层工艺，包括如下步骤：（1）碱水涂油、超声波清洗、（2）初次加热固化、（3）自动喷涂、（4）二次加热固化；
（1）碱水涂油、超声波清洗：配置碱性清洁剂，活塞裙放至超声波清洗机内清洗除油；
（2）初次加热固化：活塞裙放进料架，将料架推入烘箱加热；
（3）自动喷涂：活塞裙部进行石墨化处理；
（4）二次加热固化：将活塞裙及料架推入烘箱，再次加热固化。
进一步地，所述步骤（1）中，在超声波清洗机放水清水，水基油脂清洗剂和水按照体积比1:30至1：110配置碱性清洁剂。
进一步地，所述步骤（1）中，开启超声波清洗机加热至65±1.5℃，活塞裙清洗15min以上。
进一步地，所述步骤（2）中，活塞裙放进料架内，料架一次装20只活塞裙，活塞裙中间距离隔开20mm以上。
进一步地，所述步骤（2）中，烘箱温度设定至150±5℃，烘箱温度上升至设定温度后，保温60-70min。
进一步地，所述步骤（3）中，用自动喷涂机喷涂活塞裙表面，喷涂石墨层之前，活塞裙的销孔通过遮挡件进行遮挡，石墨层喷涂厚度≤0.02mm。
进一步地，所述步骤（4）中，烘箱温度设定175±5℃，烘箱温度上升至设定温度后，保温30-35min，然后打开烘箱，空冷至常温。
进一步地，所述步骤（5）中，活塞裙空冷至室温，按照GB/T 9286划格法、测量涂量附着力检测法检测石墨层粘结度，筛选掉不合格的活塞裙。
本发明的有益效果：本发明的活塞石墨涂层工艺通过对人、机、物、料、环等方面进行研究，试验优化清洗方式，升温模式，自动喷涂与二次加热固化相结合，该工艺完全符合并能通过GB/T9286划格法测量涂层附着力检测方法与标准要求，具有质量可靠，效率提高，成本降低，安全环保，并且适用于规模批量生产。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明一种活塞加工用的高结合强度石墨涂层工艺的流程图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种活塞加工用的高结合强度石墨涂层工艺，包括如下步骤：
碱水涂油、超声波清洗步骤中：在超声波清洗机放水清水，严格按照1:30的配比放入MGC101水基油脂清洗剂和水，来配置碱性清洁剂；活塞裙放至超声波清洗机内清洗除油，开启超声波清洗机加热至65℃，活塞裙清洗15min以上；
初次加热固化步骤中：活塞裙放进料架，料架一次装20只活塞裙，活塞裙中间距离隔开20mm以上；然后将料架推入烘箱加热，烘箱温度设定175°，烘箱温度升至150°后，保温60min；
自动喷涂步骤中：通过活塞裙部进行石墨化处理，将活塞裙表面喷涂石墨层，石墨层喷涂厚度≤0.02mm，且喷涂石墨层时，须保护活塞裙的销孔，喷涂石墨层需均匀；
二次加热固化步骤中：对活塞裙再次加热固化，通过将活塞裙及料架推入烘箱，烘箱温度设定175°，烘箱温度升至175°后，保温30min，然后打开烘箱，空冷至常温；
最后，通过划格检验步骤：活塞裙空冷至室温后，检查石墨粘结度，按照GB/T 9286划格法，测量涂量附着力检测方法与标准进行操作，筛选掉不合格的活塞裙。
本发明的活塞石墨涂层工艺通过对人、机、物、料、环等方面进行研究，试验优化清洗方式，升温模式，自动喷涂与二次加热固化相结合，该工艺完全符合并能通过GB/T9286划格法测量涂层附着力检测方法与标准要求，具有质量可靠，效率提高，成本降低，安全环保，并且适用于规模批量生产。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (8)
1.一种活塞加工用的高结合强度石墨涂层工艺，其特征在于，包括如下步骤：
（1）、碱水涂油、超声波清洗：配置用于活塞清洗的碱性清洁剂，活塞裙放至超声波清洗机内清洗除油；
（2）、初次加热固化：活塞裙放进料架内，将料架推入烘箱加热；
（3）、自动喷涂：活塞裙部进行喷涂石墨层，进行石墨化处理；
（4）、二次加热固化：将活塞裙及料架推入烘箱，再次加热固化；
（5）、石墨层检验：检查石墨粘结度。
2.根据权利要求1所述的一种活塞加工用的高结合强度石墨涂层工艺，其特征在于：所述步骤（1）中，在超声波清洗机放水清水，水基油脂清洗剂和水按照体积比1:30至1：110配置碱性清洁剂。
3.根据权利要求1或2所述的一种活塞加工用的高结合强度石墨涂层工艺，其特征在于：所述步骤（1）中，开启超声波清洗机加热至65±1.5℃，活塞裙清洗15min以上。
4.根据权利要求1所述的一种活塞加工用的高结合强度石墨涂层工艺，其特征在于：所述步骤（2）中，活塞裙放进料架内，料架一次装20只活塞裙，活塞裙中间距离隔开20mm以上。
5.根据权利要求1或4所述的一种活塞加工用的高结合强度石墨涂层工艺，其特征在于：所述步骤（2）中，烘箱温度设定至150±5℃，烘箱温度上升至设定温度后，保温60-70min。
6.根据权利要求1所述的一种活塞加工用的高结合强度石墨涂层工艺，其特征在于：所述步骤（3）中，用自动喷涂机喷涂活塞裙表面，喷涂石墨层之前，活塞裙的销孔通过遮挡件进行遮挡，石墨层喷涂厚度≤0.02mm。
7.根据权利要求1所述的一种活塞加工用的高结合强度石墨涂层工艺，其特征在于：所述步骤（4）中，烘箱温度设定175±5℃，烘箱温度上升至设定温度后，保温30-35min，然后打开烘箱，空冷至常温。
8.根据权利要求1所述的一种活塞加工用的高结合强度石墨涂层工艺，其特征在于，所述步骤（5）中，活塞裙空冷至室温，按照GB/T 9286划格法、测量涂量附着力检测法检测石墨层粘结度，筛选掉不合格的活塞裙。
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