一种电动工具电机用电刷及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电机用电刷，特别是涉及一种电动工具电机用电刷及其制备方法，属 于电机领域。
【背景技术】
[0002] 电动工具是以电动机或电磁铁为动力，通过传动机构驱动工作头的一种机械化工 具，主要分为金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具。常见的 电动工具有电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器、电刨 等。
[0003] 电机电刷是电动机或发电机等旋转机械的固定部分和转动部分之间传递能量或 信号的装置。又称碳刷。碳刷一般是纯碳加凝固剂制成，外型一般是方块，卡在金属支架上， 里面有弹簧把它紧压在转轴上。碳刷的样子有点像擦铅笔的橡皮条那样，顶上有导线引出。 体积有大有小。碳刷作为一种滑动接触件，在许多电气设备中得到广泛的应用。
[0004] 现有技术中，一般采用碳、石墨粉体为基料，并以树脂为粘接材料，经混捏、磨粉、 成型及固化来制造电刷，如专利号为200610052676的中国发明专利公开了一种电机用的 电刷，电刷的组成材料由镀铜的复合粉颗粒和碳纤维、外层碳粉、外层粘结剂压延而成，其 中所述的复合粉颗粒的组成为（重量份）：碳粉65-79,粘结剂0. 5-10,合金元素1. 5-11 ;所 述镀铜的为10-35 ;所述的碳纤维为0. 3-0. 9 ;所述的外层碳粉为10-18 ;所述的外层粘结 剂为0. 3-6 ;其中的粘结剂为酚醛树脂和环氧树脂的混合物，该专利制备的电刷的耐磨性 好、电阻率低。
[0005] 又如专利号为97106640. X的发明专利公开了一种电机用电刷及其制备方法，该 电机电刷由镀铜或银的石墨粉或碳粉、碳质粉或/和金属粉末、粘结剂组成，镀铜或银的石 墨粉或碳粉的含量为10-100%，碳质粉或金属粉末或者两者混合后的含量为0-90%,根据上 述两种含量，粘结剂的含量为0-20%。制造工艺为：首先将各组分混合搅拌，然后压制，再烧 结，再一次压制，最后进行成型加工。该发明的电机用电刷在汽车、航空、电气的电机行业具 有很强的实用价值。
[0006] 电动工具电器用交流电机因其体积小、转速高的特点，通过要求电刷具备换向性 能好、耐磨性能优、耐高压、使用寿命长、环保、抗干扰强等优点；此外，由于电机的换向要求 苛刻，要求电刷的电阻率低。然而，一般的电刷使用性能较差，稳定性不好，电刷单位压力过 高，是电刷的磨损加剧，单位压力过小，接触不稳定，容易出现机械火花。特别是耐磨性差、 换向性能差、抗干扰能力差，常无法满足电动工具电机对电刷的各种要求。
【发明内容】
[0007] 本发明的首要目的是针对上述现有技术存在的问题提供一种电动工具电机用电 刷及其制备方法，本发明的电机用电刷电阻率低、耐磨性好、换向性能好、抗干扰能力强及 使用寿命长，更重要的是具有高耐磨性，耐高压并且火花等级低。
[0008] 为实现本发明的目的，本发明一方面提供一种电动工具电机用电刷，包括如下原 料石墨、浙青、润滑剂、硬脂酸锌、三氧化二铝、石蜡。
[0009] 其中，所述电机用电刷原料的重量份配比为：石墨30-90、浙青10-35、润滑剂 0. 2-0. 8、硬脂酸锌0. 5-5、三氧化二铝0. 5-3、石蜡0. 5-5。
[0010] 特别是，所述原料的重量份配比优选为：石墨50-75、浙青20-25、润滑剂0. 2-0. 7、 硬脂酸锋1_3、二氧化二错0. 7-2、石錯1-3。
[0011] 尤其是，所述原料的重量份配比优选为：石墨60-75、浙青20-25、润滑剂0. 4-0. 6、 硬脂酸锋1_3、二氧化二错0. 7-2、石錯1-3。
[0012] 其中，所述润滑剂为二硫化钨和磷酸铝。
[0013] 特别是，所述润滑剂二硫化钨与磷酸铝的重量份配比为1 :1-3,优选为1 :1_2,进 一步优选为1 :1。
[0014] 尤其是，所述润滑剂的平均粒径为200-300目，优选为200目，二硫化钨和磷酸铝 均具有优良的摩擦性能，摩擦系数较低，抗压强度大。
[0015] 其中，所述石墨选择天然石墨和人工石墨，其中天然石墨与人工石墨的重量份配 比为 0? 4-2. 5 :1，优选为 0? 4-2 :1。
[0016] 特别是，所述天然石墨的粒度为200-300目，碳含量彡99%，灰份< 1% ;所述人造石 墨的粒度为200-300目，碳含量彡99%，灰份彡1%，水份彡1%。
[0017] 特别是，所述浙青选择中温浙青；所述石蜡选择液体石蜡。
[0018] 本发明的天然石墨具有质量轻、导电、导热、润滑性能好、机械加工性能优良等特 点，特别是选用鳞片石墨，其平均粒径为300目，碳含量彡99%，灰份< 1%;人造石墨耐磨性 能好，能抑制电刷火花和提高电刷换向的效果，其平均粒径为200目，碳含量>99%，灰份 < 1%，水份< 1% ;二硫化钨的平均粒径为200目，含量> 99%，二硫化钨主要用于增加与换 向器之间的润滑性能和提高电刷的耐磨性；磷酸铝的平均粒径为200目，含量> 99%，磷酸 铝主要用于增加电刷的耐磨性能、抗干扰性能及换向性能；硬脂酸锌的平均粒径为300目， 硬脂酸锌主要用于压制过程脱模的作用，防止粘模以及提高电阻性能；三氧化二铝的平均 粒径为300目，含量> 99%，三氧化二铝主要用于增加电刷的耐磨性能和抗干扰性能；液体 石蜡在混合过程与材料相容性很好，还能有效抑制火花以及提高润滑性能。
[0019] 本发明另一方面提供一种电动工具电机用电刷的制备方法，包括如下顺序进行的 步骤：
[0020] 1)按照如下重量份配比备料：
[0021] 石墨30-90、浙青10-35、润滑剂0. 2-0. 8、硬脂酸锌0. 5-5、三氧化二铝0. 5-3、石蜡 0. 5-5 ；
[0022] 2)在加热条件下，将原料石墨、浙青、润滑剂、硬脂酸锌、三氧化二铝、石蜡混合均 匀，制得预混料；
[0023] 3)将预混料粉碎成电刷物料粉末后置于模具中压制成型，制得电刷粗坯；
[0024] 4)再将电刷粗坯进行焙烧处理，即得。
[0025] 其中，步骤1)中所述原料的重量份配比优选为：石墨50-75、浙青20-25、润滑剂 0. 2-0. 7、硬脂酸锌1-3、三氧化二铝0. 7-2、石蜡1-3。
[0026] 特别是，所述原料的重量份配比优选为：石墨60-75、浙青20-25、润滑剂0. 4-0. 6、 硬脂酸锋1_3、二氧化二错0. 7-2、石錯1-3。
[0027] 特别是，所述润滑剂为二硫化钨和磷酸铝。
[0028] 尤其是，所述润滑剂二硫化钨与磷酸铝的重量份配比为1 :1_3,优选为1 :1_2,进 一