专利名称：用于装配电机的耐磨导条及其制备方法
技术领域：
本发明属于电机制造领域，尤其是一种用于装配电机的耐磨导条及其制备方法。
背景技术：
目前，电机，尤其是微、小型电机，多采取电机流水线生产作业，国内仅冰箱、冰柜、空调、洗衣机等家电类用小型电机达2亿多台。用于生产中 和漆包线以及定子片接触的导条要求表面光滑，不允许有润滑油，且具有一定的表面硬度，避免对漆包线的割伤、划伤。现有技术对导条多采用淬火和表面抛光处理，少数采取镀硬铬处理，硬度HRC50-60，< Ral. Oum，在生产过程中，电机由于割伤和划伤等缺陷造成的报废率达5%，而工具，尤其是导条，平均使用寿命2000台/根。每个电机最少使用量10-12根，尤其是目前对家用电机效率要求越来越高的形势下，使电机用矽钢片的槽口越来越小，从而造成上述浪费成倍增加。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于装配电机的耐磨导条，该导条耐磨性强、表面摩擦系数低、结构简单、设计科学合理、硬度高，有效提高了使用寿命，降低了电机的装配成本。本发明的另一个目的在于提供一种用于装配电机的耐磨导条的制备方法。本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的一种用于装配电机的耐磨导条，包括定位部以及摩擦部，定位部由摩擦部延伸一体制出，其在摩擦部的外表面上均匀喷涂有类金刚石薄膜。而且，所述的类金刚石薄膜从内层至外层分别包括基体渗氮层、铬扩散过渡层、碳、氮的富铬混合层以及类金刚石涂层，基体渗氮层的厚度为20 lOOnm，铬扩散过渡层的厚度为350 800nm，碳、氮的富铬混合层的厚度为100 300nm，类金刚石涂层的厚度为1000 1800nm，含 N量< 10%。一种用于装配电机的耐磨导条的制备方法，其制备方法包括的步骤如下(I)、开启设备将现有的导条处理后露出摩擦部放入真空室内的转盘上，关闭真空室，使真空室压力为10e_2帕，开始升温，并保持温度在70 200°C ;继续抽真空至小于6 X1(T3帕为止；启动转盘，转盘转速1-3转/分钟；(2)、导条的清洗刻蚀通入2 5标况毫升每分的氩气，使真空室内压力达到
0.I 0. 6帕；打开负偏压电源，对导条施加负偏压-500 -1000伏；然后打开离子源，电压900 2000伏，电流80 180毫安，；时间10 20分钟；(3)、抽气关闭负偏压电源、离子源以及氩气，抽真空至小于6X106_3帕；(4)、基体渗氮层沉积通入I 2标况毫升每分的氮气，保持真空度0. I 0.6帕，开启负偏压电源，-2000伏，然后开启离子源电压900 2000伏，时间30 60分钟后，关闭离子源、负偏压电源以及氮气形成基体渗氮层；
(5)、铬扩散过渡层沉积通入10 30标况毫升每分的氩气，至真空度0. 5 I. 3帕，开启负偏压电源至-500 -1000伏，开启磁控铬靶电源，电流3 6安，时间30 100分钟后，关闭氩气、磁控铬靶电源以及负偏压电源形成铬扩散过渡层；(6)、碳、氮的富铬混合层沉积同时通入10 30标况毫升每分的乙炔气以及3-8标况晕升每分的氮气，真空度保持在0. 2 0. 6帕，开启负偏压电源-1000 -1500伏,开启离子源，电压1000 2000伏，沉积时间40 90分钟，形成碳、氮的富铬混合层；(7)、类金刚石涂层沉积降低50%的氮气流量，继续沉积，时间80 100分钟；关闭氮气，继续沉积60分钟，形成类金刚石涂层；(8)、保养关闭所有 气体，负偏压电源以及离子源电源，保持抽真空，控制真空度在IO3帕，10 30分钟，得到用于装配电机的耐磨导条。本发明的优点和有益效果为本用于装配电机的耐磨导条，包括定位部以及摩擦部，定位部由摩擦部延伸一体制出，其在摩擦部的外表面上均匀喷涂有类金刚石薄膜，该类金刚石薄膜从内层至外层分别包括基体渗氮层、铬扩散过渡层、碳、氮的富铬混合层以及类金刚石涂层，基体渗氮层的厚度为20 lOOnm，铬扩散过渡层的厚度为350 800nm，碳、氮的富铬混合层的厚度为100 300nm，类金刚石涂层的厚度为1000 1800nm，含N量< 10%，喷涂类金刚石薄膜的导条耐磨性强，薄膜与导条结合力强、薄膜韧性好、摩擦系数低、硬度高，提高了导条的使用寿命，降低了装配电机的成本。
图I为本发明的结构示意图；图2为图I的A-A向剖视放大图。
具体实施例方式下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。实施例I一种用于装配电机的耐磨导条，包括定位部2以及摩擦部I，定位部由摩擦部延伸一体制出，其在摩擦部的外表面上均匀喷涂有类金刚石薄膜3，该类金刚石薄膜由内层到外层分别包括基体渗氮层、铬扩散过渡层、碳、氮的富铬混合层以及类金刚石涂层，基体渗氮层的厚度为20nm，铬扩散过渡层的厚度为350nm，碳、氮的富铬混合层的厚度为lOOnm，类金刚石涂层的厚度为lOOOnm，含N量8%。一种用于装配电机的耐磨导条的制备方法，其制备方法包括的步骤如下(I)、开启设备将现有的导条处理后露出摩擦部放入真空室内的转盘上，关闭真空室，使真空室压力为10e_2帕，开始升温，并保持温度在70V ;继续抽真空至小于6X10e_3帕为止；启动转盘，转盘转速I转/分钟；(2)、导条的清洗刻蚀通入2标况毫升每分的氩气，使真空室内压力达到0. I帕；打开负偏压电源，对导条施加负偏压_500伏；然后打开尚子源，电压900伏，电流80晕安，；时间10分钟；
(3)、抽气关闭负偏压电源、离子源以及氩气，抽真空至小于6X106_3帕；(4)、基体渗氮层沉积通入I标况毫升每分的氮气，保持真空度0. I帕，开启负偏压电源，-2000伏，然后开启离子源电压900伏，时间30分钟后，关闭离子源、负偏压电源以及氮气形成基体渗氮层；(5)、铬扩散过渡层沉积通入10标况毫升每分的氩气，至真空度0. 5帕，开启负偏压电源至-500伏，开启磁控铬靶电源，电流3安，时间30分钟后，关闭氩气、磁控铬靶电源以及负偏压电源形成铬扩散过渡层；(6)、碳、氮的富铬混合层沉积同时通入10标况毫升每分的乙炔气以及3标况毫升每分的氮气，真空度保持在0. 2帕，开启负偏压电源-1000伏，开启离子源，电压1000伏，沉积时间40分钟，形成碳、氮的富铬混合层；(7)、类金刚石涂层沉积降低50%的氮气流量，继续沉积，时间80分钟；关闭氮气，继续沉积60分钟，形成类金刚石涂层；(8)、保养关闭所有气体，负偏压电源以及离子源电源，保持抽真空，控制真空度在IO3帕，10分钟，得到用于装配电机的耐磨导条。本实施例制备的用于装配电机的耐磨导条其涂有薄膜的性能HV硬度1900-2400，洛氏压痕HFl-3，划痕法结合力> 30N，表面粗糙度RaO. 02-0. 05，应用磨损450N，350RPM，摩擦系数 0. 05-0. 09，摩擦力 500-900N，失效时间> 30hr。实施例2一种用于装配电机的耐磨导条，包括定位部以及摩擦部，定位部由摩擦部延伸一体制出，其在摩擦部的外表面上均匀喷涂有类金刚石薄膜，该类金刚石薄膜由内层至外层分别包括基体渗氮层、铬扩散过渡层、碳、氮的富铬混合层以及类金刚石涂层，基体渗氮层的厚度为lOOnm，铬扩散过渡层的厚度为800nm，碳、氮的富铬混合层的厚度为300nm，类金刚石涂层的厚度为1800nm，含N量9%。一种用于装配电机的耐磨导条的制备方法，其制备方法包括的步骤如下(I)、开启设备将现有的导条处理后露出摩擦部放入真空室内的转盘上，关闭真空室，使真空室压力为10e_2帕，开始升温，并保持温度在200°C ;继续抽真空至小于6X 10e_3帕为止；启动转盘，转盘转速3转/分钟；
(2)、导条的清洗刻蚀通入5标况毫升每分的氩气，使真空室内压力达到0. 6帕；打开负偏压电源，对导条施加负偏压_1000伏；然后打开尚子源，电压2000伏,电流180晕安,;时间20分钟；(3)、抽气关闭负偏压电源、离子源以及氩气，抽真空至小于6X KT3帕；(4)、基体渗氮层沉积通入2标况毫升每分的氮气，保持真空度0. 6帕，开启负偏压电源，-2000伏，然后开启尚子源电压2000伏，时间60分钟后，关闭尚子源、负偏压电源以及氮气形成基体渗氮层；(5)、铬扩散过渡层沉积通入30标况毫升每分的氩气，至真空度I. 3帕，开启负偏压电源至-1000伏，开启磁控铬靶电源，电流6安，时间100分钟后，关闭氩气、磁控铬靶电源以及负偏压电源形成铬扩散过渡层；(6)、碳、氮的富铬混合层沉积同时通入30标况毫升每分的乙炔气以及3-8标况毫升每分的氮气，真空度保持在0. 6帕，开启负偏压电源-1500伏，开启离子源，电压2000伏，沉积时间90分钟，形成碳、氮的富铬混合层；(7)、类金刚石涂层沉积降低50%的氮气流量，继续沉积，时间100分钟；关闭氮气，继续沉积60分钟，形成类金刚石涂层；(8)、保养关闭所有气体，负偏压电源以及离子源电源，保持抽真空，控制真空度在IO3帕，30分钟，得到用于装配电机的耐磨导条。实施例3一种用于装配电机的耐磨导条，包括定位部以及摩擦部，定位部由摩擦部延伸一 体制出，其在摩擦部的外表面上均匀喷涂有类金刚石薄膜，该类金刚石薄膜由内层至外层分别包括基体渗氮层、铬扩散过渡层、碳、氮的富铬混合层以及类金刚石涂层，基体渗氮层的厚度为60nm，铬扩散过渡层的厚度为600nm，碳、氮的富铬混合层的厚度为200nm，类金刚石涂层的厚度为1400nm，含N量6%。一种用于装配电机的耐磨导条的制备方法，其制备方法包括的步骤如下(I)、开启设备将现有的导条处理后露出摩擦部放入真空室内的转盘上，关闭真空室，使真空室压力为10e_2帕，开始升温，并保持温度在150°C ;继续抽真空至小于6X 10e_3帕为止；启动转盘，转盘转速2转/分钟；(2)、导条的清洗刻蚀通入4标况毫升每分的氩气，使真空室内压力达到0. 4帕；打开负偏压电源，对导条施加负偏压_700伏；然后打开尚子源，电压1200伏，电流120晕安，;时间15分钟；(3)、抽气关闭负偏压电源、离子源以及氩气，抽真空至小于6X106_3帕；(4)、基体渗氮层沉积通入I标况毫升每分的氮气，保持真空度0. 4帕，开启负偏压电源，-2000伏，然后开启尚子源电压1200伏，时间45分钟后，关闭尚子源、负偏压电源以及氮气形成基体渗氮层；(5)、铬扩散过渡层沉积通入20标况毫升每分的氩气，至真空度0. 8帕，开启负偏压电源至-800伏，开启磁控铬靶电源，电流4安，时间60分钟后，关闭氩气、磁控铬靶电源以及负偏压电源形成铬扩散过渡层；(6)、碳、氮的富铬混合层沉积同时通入20标况毫升每分的乙炔气以及3-8标况毫升每分的氮气，真空度保持在0. 5帕，开启负偏压电源-1250伏，开启离子源，电压1500伏，沉积时间60分钟，形成碳、氮的富铬混合层；(7)、类金刚石涂层沉积降低50%的氮气流量，继续沉积，时间90分钟；关闭氮气，继续沉积60分钟，形成类金刚石涂层；(8)、保养关闭所有气体，负偏压电源以及离子源电源，保持抽真空，控制真空度在IO3帕，20分钟，得到用于装配电机的耐磨导条。
权利要求
1.一种用于装配电机的耐磨导条，包括定位部以及摩擦部，定位部由摩擦部延伸一体制出，其特征在于在摩擦部的外表面上均匀喷涂有类金刚石薄膜。
2.根据权利要 求I所述的用于装配电机的耐磨导条，其特征在于所述的类金刚石薄膜从内层至外层分别包括基体渗氮层、铬扩散过渡层、碳、氮的富铬混合层以及类金刚石涂层，基体渗氮层的厚度为20 lOOnm，铬扩散过渡层的厚度为350 800nm，碳、氮的富铬混合层的厚度为100 300nm，类金刚石涂层的厚度为1000 1800nm，含N量< 10%。
3.—种如权利要求I所述的用于装配电机的耐磨导条的制备方法，其特征在于该制备方法包括的步骤如下 (1)、开启设备将现有的导条处理后露出摩擦部放入真空室内的转盘上，关闭真空室，使真空室压力为10e_2帕，开始升温，并保持温度在70 200°C ;继续抽真空至小于6X 10e_3帕为止；启动转盘，转盘转速1-3转/分钟； (2)、导条的清洗刻蚀通入2 5标况毫升每分的氩气，使真空室内压力达到0.I ·0.6帕；打开负偏压电源，对导条施加负偏压-500 -1000伏；然后打开离子源，电压900 2000伏，电流80 180毫安，；时间10 20分钟； (3)、抽气关闭负偏压电源、离子源以及氩气，抽真空至小于6X106_3帕； (4)、基体渗氮层沉积通入I 2标况毫升每分的氮气，保持真空度0.I 0. 6帕，开启负偏压电源，-2000伏，然后开启离子源电压900 2000伏，时间30 60分钟后，关闭离子源、负偏压电源以及氮气形成基体渗氮层； (5)、铬扩散过渡层沉积通入10 30标况毫升每分的氩气，至真空度0.5 I. 3帕，开启负偏压电源至-500 -1000伏，开启磁控铬靶电源，电流3 6安，时间30 100分钟后，关闭氩气、磁控铬靶电源以及负偏压电源形成铬扩散过渡层； (6)、碳、氮的富铬混合层沉积同时通入10 30标况毫升每分的乙炔气以及3-8标况晕升每分的氮气，真空度保持在0. 2 0. 6帕，开启负偏压电源-1000 -1500伏,开启尚子源，电压1000 2000伏，沉积时间40 90分钟，形成碳、氮的富铬混合层； ⑵、类金刚石涂层沉积降低50%的氮气流量，继续沉积，时间80 100分钟；关闭氮气，继续沉积60分钟，形成类金刚石涂层； (8)、保养关闭所有气体，负偏压电源以及离子源电源，保持抽真空，控制真空度在IO3帕，10 30分钟，得到用于装配电机的耐磨导条。
全文摘要
本发明涉及一种用于装配电机的耐磨导条，包括定位部以及摩擦部，定位部由摩擦部延伸一体制出，其在摩擦部的外表面上均匀喷涂有类金刚石薄膜。本发明耐磨性强、表面摩擦系数低、结构简单、设计科学合理、硬度高，有效提高了使用寿命，降低了电机的装配成本。
文档编号C23C14/35GK102664496SQ201210129790
公开日2012年9月12日 申请日期2012年4月27日 优先权日2012年4月27日
发明者甄洪宾 申请人:赛屋(天津)涂层技术有限公司