專利名稱：滾動軸承表面絕緣層加工工藝的制作方法
技術領域：
本發明屬于軸承絕緣加工技術，主要涉及的是一種滾動軸承表面絕緣層加工工藝，加工出的軸承作為電機配套使用。
背景技術：
近年來，隨著科學技術的進步，滾動軸承的使用環境和條件日益嚴格，同時也趨于多樣化，普通鋼制軸承已難以適應特殊工況的使用要求。而電機配套軸承提前失效的原因是軸承在使用過程中不能有效的阻止電流的侵蝕，典型的損壞是滾動體及滾道上的凹坑及波紋狀凹槽。當瞬時電壓超過0.5V或電流密度超過0.1A/mm2時，軸承就會失效。
解決軸承產生電蝕的對策通常采用在軸承箱的殼體與軸承的外圈間、軸與軸承的內圈間增加一層絕緣材料，以防止電流通過軸承；或者設旁通線路讓電流流向軸承外部。但此兩種做法的缺點是一是設備的體積龐大，增加了設備的投入資金；二是軸承會發生由配合引起的尺寸變化。
發明內容
本發明的目的是提出一種滾動軸承表面絕緣層加工工藝，利用該工藝可使軸承的表面絕緣層均勻，具有較高的熱穩定性和較高的失效電壓。
為實現上述目的，本發明采取的技術方案是它是利用等離子非金屬熱噴涂工藝將涂層均勻、牢固地涂覆在軸承表面上，其包括以下步驟(1)、先對軸承的鋼質基體進行脫脂凈化處理；(2)、對所有不需表面預處理的部位，用鋼帶或銅帶進行遮蔽保護；(3)、對鋼質基體表面進行噴砂預處理，將Ni-Al合金粉末噴涂到鋼質基體表面；(4)、涂層材料采用Al2O3-TiO2合金，材料規格為200-360/微米，其中Al2O3占3-13％；(5)、將涂層材料噴涂到預處理過的鋼質基體表面采用氣穩等離子熱噴涂方法即用氧氣和氫氣產生高溫將涂層材料熔化，并將熔化狀態的材料粉末顆粒，高速送入等離子射束中均勻噴射到預處理的基體表面上；
(6)、涂層的封孔處理對于軸承工作溫度T≤80℃時，采用微晶石蠟對涂層進行封孔處理，對于軸承工作溫度80℃≤T≤260℃時，采用環氧樹脂對涂層進行封孔處理。
(7)、涂層的精加工對噴有涂層的表面先用金剛石砂輪進行粗磨后，再用細綠碳化硅砂輪精磨，以達到軸承所需的尺寸精度和旋轉精度。
上述工藝中，在對預處理后的鋼質基體表面進行噴涂絕緣涂層時，噴槍噴嘴到工件的距離為0.3-0.4m，噴槍以0.5-1.0m/s的速度勻速進行。
由上所述的加工工藝，可使非金屬涂層均勻，牢固地涂覆在軸承的表面上，主要作為電機配套用電絕緣軸承，具有普通軸承的所有基性能，與非絕緣軸承可互換，適用于所有常用外殼的配合，有很高的熱穩定性，經測試，其失效電壓達500V以上。
附圖1為圓柱滾子軸承的外圈表面絕緣涂層示意圖。
附圖2為球軸承的外圈表面絕緣涂層示意圖。
附圖3為圓柱滾子軸承的內圈表面絕緣涂層示意圖。
附圖4為球軸承的內圈表面絕緣涂層示意圖。
圖中，1、絕緣涂層，2、內圈，3、外圈。
具體實施例方式
結合附圖，給出本發明的實施例如下如附圖所示，本發明所述的加工工藝是將絕緣涂層1均勻牢固地涂覆在軸承的內圈2內表面和外圈3外表面上，構成一個和電機配套用的絕緣軸承。
其包括以下具體步驟1、采用乳液清洗法(國標)對鋼質基體進行脫脂凈化處理，利用牌號LC-84低溫脫脂劑，用LC-84脫脂劑15-25ml/L，焦磷酸鈉2-5g/L，氫氧化鈉1-5g/L，浸漬溫度25-40℃，浸漬時間3-5min；2、對所有不需表面預處理的部位，用鋼帶或銅帶進行遮蔽保護；3、采用噴口處壓力為0.34-0.52MPa的壓力式噴砂法，所使用的壓縮空氣必須干燥、無油，噴射方向與工件面法線之間的夾角為15°-30°噴砂嘴到工件的距離為0.1-0.3m。對鋼質基體表面，用Ni-Al(95/5)合金粉末進行噴砂預處理，使金屬基體與非金屬涂層之間產生自粘結、粗化、簾柵屏蔽、緩沖效應，處理后的工件清潔度應達到Sa3級。
4、涂層材料采用Al2O3-TiO2合金，材料規格為200-360/微米，其中Al2O3占3-13％；5、采用氣穩等離子熱噴涂方法用氬氣和5-10％的氫氣產生高達2500-2700℃的溫度，將熔化狀態的材料粉末顆粒，以顆粒速度600m/s的高速送入等離子射束中噴射到預處理的基體表面上，形成優質涂層。其噴嘴到工件距離為0.3-0.4m，噴槍以0.5-1.0m/s的速度勻速運行；6、涂層進行封孔處理軸承工作溫度T≤80℃時，采用刷涂法或浸漬法用熔化的微晶石蠟對涂層進行封孔處理，而軸承工作溫度80℃≤T≤260℃時，采用噴涂法或真空浸漬法用環氧樹脂和X-7環氧漆稀釋劑稀釋，對涂層進行封孔處理。
7、涂層的精加工對噴有涂層的表面先用金剛石砂輪進行粗磨后，再用細綠碳化硅砂輪精磨，以達到軸承所需的尺寸精度和旋轉精度。
權利要求
1.一種滾動軸承表面絕緣層加工工藝，其特征在于利用等離子非金屬熱噴涂工藝將涂層均勻，牢固地涂覆在軸承表面上，其包括以下步驟(1)、先對軸承的鋼質基體進行脫脂凈化處理；(2)、對所有不需表面預處理的部位，用鋼帶或銅帶進行遮蔽保護；(3)、對鋼質基體表面進行噴砂預處理，將Ni-Al合金粉末噴涂到鋼質基體表面；(4)、涂層材料采用Al2O3-TiO2合金，材料規格為200-360/微米，其中Al2O3占3-13％；(5)、將涂層材料噴涂到預處理過的鋼質基體表面采用氣穩等離子熱噴涂方法即用氧氣和氫氣產生高溫將涂層材料熔化，并將熔化狀態的材料粉末顆粒，高速送入等離子射束中均勻噴射到預處理的基體表面上；(6)、涂層的封孔處理對于軸承工作溫度T≤80℃時，采用微晶石蠟對涂層進行封孔處理，對于軸承工作溫度80℃≤T≤260℃時，采用環氧樹脂對涂層進行封孔處理。(7)、涂層的精加工對噴有涂層的表面先用金剛石砂輪進行粗磨后，再用細綠碳化硅砂輪精磨，以達到軸承所需的尺寸精度和旋轉精度。
2.根據權利要求1所述的滾動軸承表面絕緣層加工工藝，其特征在于在對預處理后的鋼質基體表面進行噴涂絕緣涂層時，噴槍噴嘴到工件的距離為0.3-0.4m，噴槍以0.5-1.0m/s的速度勻速進行。
全文摘要
本發明提出的滾動軸承表面絕緣層加工工藝，利用等離子非金屬熱噴涂工藝將涂層均勻，牢固地涂覆在軸承表面上，其包括以下步驟先對軸承的鋼質基體進行脫脂凈化處理；對所有不需表面預處理的部位，用鋼帶或銅帶進行遮蔽保護；對鋼質基體表面進行噴砂預處理，將Ni－Al合金粉末噴涂到鋼質基體表面；涂層材料采用Al
文檔編號C23C4/10GK1706980SQ200410010350
公開日2005年12月14日 申請日期2004年6月11日 優先權日2004年6月11日
發明者王景夏, 李雅寧, 王黎峰, 馬新志 申請人:洛陽軸承集團有限公司