高性能無油潤滑納米復(fù)合鍍層在縫紉機(jī)關(guān)鍵零部件上的應(yīng)用開發(fā)

     運(yùn)用表面納米復(fù)合技術(shù)制備一種新型的耐磨減摩復(fù)合鍍層，該技術(shù)可以為國內(nèi)高速縫紉機(jī)提供無油潤滑關(guān)鍵材料，為全面提升我國工業(yè)縫紉機(jī)的整體技術(shù)水平提供技術(shù)支持。

    上海市納米科技與產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進(jìn)中心研究小組通過對次項(xiàng)目的研究，獲得Ni-P-PTFE、Ni-P/Al2O3、Ni-P/SiC、Ni-P/PTFE-SiC以及Ni-P/Gr-SiC等復(fù)合鍍層。對上述納米復(fù)合鍍層熱處理前后的性能及組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，結(jié)果表明其硬度和耐磨性比Ni-P鍍層有明顯提高，特別是熱處理之后，Ni-P/SiC復(fù)合鍍層的硬度可達(dá)HV1206，同時(shí)耐磨性得到明顯提高，另外Al2O3等納米粒子的引入使Ni-P/Al2O3復(fù)合鍍層的晶化溫度有明顯下降。運(yùn)用化學(xué)復(fù)合鍍技術(shù)，通過對表面活性劑、攪拌、溫度和pH值等工藝參數(shù)對復(fù)合鍍的影響研究和配方的改進(jìn)優(yōu)化，研究開發(fā)了具有粒子含量較高的Ni-P/PTFE復(fù)合鍍層，該鍍層與GCr15對磨，摩擦系數(shù)可低至0.1。通過對雙相粒子復(fù)合鍍層摩擦磨損性能測試表明，雙相粒子復(fù)合鍍層在不同功能顆粒的協(xié)同作用下，不僅具有良好的減摩效果，同時(shí)相對于Ni-P/PTFE，其耐磨性得到明顯改善，在此基礎(chǔ)上研究了各鍍層的摩擦磨損機(jī)理，針對工業(yè)縫紉機(jī)零部件的摩擦磨損特性確定了合適的施鍍工藝，同時(shí)在樣機(jī)臺(tái)架進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，證明運(yùn)用上述方法制備的復(fù)合鍍層確實(shí)提高了零部件的耐磨減摩性能和使用壽命、且具有噪音小、能耗低的特點(diǎn)。部分研究成果已經(jīng)應(yīng)用于上工集團(tuán)GC9000系列以及上海金鴿縫紉設(shè)備有限公司KD1388系列高速無油潤滑縫紉機(jī)上，經(jīng)過用戶單位的測試，自潤滑涂層材料性能達(dá)到了國外同類產(chǎn)品的使用要求。

    本項(xiàng)目采用自潤滑顆粒和陶瓷顆粒的協(xié)同復(fù)合技術(shù)，最大限度的提高了機(jī)械零部件的耐磨減摩性能，該技術(shù)和傳統(tǒng)的物理冶金方法相比，該技術(shù)具有制備溫度低、納米粒子在鍍液中易分散等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)所需設(shè)備簡單，操作簡便，大大降低了生產(chǎn)成本。本項(xiàng)目的實(shí)施與投產(chǎn)，可以解決縫紉機(jī)設(shè)備關(guān)鍵零部件的摩擦磨損問題，特別是對于無油潤滑縫紉機(jī)設(shè)備的研制提供了關(guān)鍵的無油潤滑技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了國內(nèi)縫紉機(jī)設(shè)備的技術(shù)跨越，同時(shí)提升了我國縫紉機(jī)設(shè)備的整體技術(shù)水平，增強(qiáng)了出口競爭能力。此外，該技術(shù)的推廣應(yīng)用，可望在其他機(jī)械、航空航天、模具等工業(yè)領(lǐng)域獲得應(yīng)用。