专利名称：耐腐蚀性轴衬的制作方法
技术领域：
本披露总体上涉及耐腐蚀性轴衬。
背景技术：
由一种承载基体以及一个滑动层覆盖层构成的滑动轴承复合材料是普遍已知的。 该承载基体以及该滑动层通常是通过使用一种适当的粘合剂进行层压来连接的。该滑动轴承复合材料可以用来形成例如汽车工业所使用的无需维修的轴衬。这些无需维修的轴衬可以用于门、罩、以及引擎室铰链、座椅、转向柱、飞轮、平衡器轴承，等等。另外，由该滑动轴承复合材料所形成的无需维修的轴衬也可以用在非汽车的应用中。对于具有更长的无需维修寿命以及改进的耐腐蚀性的无需维修轴衬存在不断的需要。
发明内容
在一个实施方案，一种形成耐腐蚀性轴衬的方法可以包括从一个层压板片材上切下一个毛坯，该层压板片材包括一个粘合至承载基体的第一表面上的一个滑动层。该毛坯可以具有多个切割的边缘，这些边缘包括该承载基体的一个承载基体部分以及一个暴露出的主表面。该方法可以进一步包括由该毛坯形成一个半完成的轴衬、并且向这些切割边缘的暴露出的表面以及承载基体部分施加一个耐腐蚀性涂层以形成该耐腐蚀性轴衬。在另一个实施方案中，一种轴衬可以包括一个承载基体。该承载基体可以具有一个第一主表面、一个第二主表面、以及多个边缘。一个滑动层可以粘合至该第一主表面，并且一个耐腐蚀性层可以粘合至该第二主表面并且可以延伸覆盖该承载基体的这些边缘。在又另一个实施方案中，一种轴衬可以包括一个承载基体。该承载基体可以具有一个第一主表面以及一个第二主表面。一个滑动层可以粘合至该第一主表面，并且一个耐腐蚀性层可以粘合至该第二主表面。另外，该轴衬可以具有至少约120小时的耐腐蚀性等级。
通过参见附图可以更好地理解本披露，并且使其许多特征和优点对于本领域技术
人员变得清楚。图1和图2是示例性耐腐蚀轴衬的层结构的图解。图3是轴衬的不同实施方式的图解。图4、5和6是示例性铰链的图解。图7是一个示例性的自行车的车头组件的图解。图8是该耐腐蚀轴衬的一个视图。图9是该耐腐蚀轴衬的一个替代视图。图10是图8的区域802的一个近距视图，示出了该耐腐蚀轴衬的切割边缘。在不同的图中使用相同的参考符号表示相似的或相同的事项。
具体实施例方式图1示出了一个截面，该截面展示了该耐腐蚀轴衬的各个层，总体上称为100。轴衬100可以包括一个承载基体102。该承载基体102可以是一个金属的支撑层。该金属的支撑层可以包括一种金属或金属合金，如钢(包括碳钢、弹簧钢、以及类似物)、铁、铝、锌、 铜、镁、或它们的任意组合。在一个具体实施方式
中，该承载基体102可以是一种金属(包括金属合金)，如铁的合金。该承载基体102可以涂覆有临时的腐蚀保护层104和106以防止该承载基体在加工之前的腐蚀。另外，在层104的顶上可以施加临时腐蚀保护层108。层 104、106和108各自可以具有约1微米至约50微米之间的厚度，如在约7微米至约15微米之间。层104和106可以包括锌、铁、锰、或其任意组合的一种磷酸盐。另外，这些层可以是一种纳米陶瓷层。此外，层104和106可以包括功能性的硅烷、基于纳米级硅烷的底胶、水解的硅烷、有机硅烷助黏附剂、基于溶剂/水的硅烷底胶、氯化的聚烯烃类、钝化的表面、可商购的锌(机械镀的/电镀的)或锌-镍涂层、或它们的任意组合。层108可以包括功能性的硅烷、基于纳米级硅烷的底胶、水解的硅烷、有机硅烷助黏附剂、基于溶剂/水的硅烷底胶。在加工过程中可以去除或保留临时腐蚀保护层104、106和108。可以用一个粘合剂层112在该承载基体102上施加一个滑动层110。该滑动层110 可以包括一种聚合物。滑动层Iio中可以使用的聚合物的实例包括聚四氟乙烯(PTFE)、 氟化的乙烯-丙烯(FEP)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、乙烯-氯三氟乙烯 (ECTFE)、全氟烷氧基聚合物、聚缩醛、聚对苯二甲酸丁二酯、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚醚醚酮(PEEK)、聚乙烯、聚砜、聚酰胺、聚苯撑氧化物、聚苯撑硫化物(PPS)、聚氨酯、聚酯、或它们的任意组合。另外，滑动层110可以包括填充剂类，例如一种减小摩擦的填充剂。该滑动层110中可以使用的填充剂的实例包括玻璃纤维、碳纤维、硅、石墨、PEEK、二硫化钼、芳香族的聚酯、碳颗粒、青铜、氟聚合物、热塑性填充剂类、碳化硅、氧化铝、聚酰胺酰亚胺(PAI)、 PPS、聚苯砜(PPS02)、液晶聚合物(LCP)、芳香族聚酯类(Econol)、以及矿物颗粒如硅灰石和硫酸钡、或它们的任意组合。填充剂可以处于珠粒、纤维、粉末、网状物、或其任意组合的形式。在一个实施方案中，该滑动层可以包括一种编织网状物或一种多孔金属网格。该编织网状物或多孔金属网格可以包括一种金属或金属合金，如铝、钢、不锈钢、青铜、或类似物。可替代地，该编织网状物可以是一种编织的聚合物网状物。在一个替代实施方案中，该滑动层可以不包括一种网状物或网格。在图2所示的另一个替代实施方案中，该编织网状物或多孔金属网格120可以包埋在两个粘合剂层112A和112B之间。回到图1，粘合剂层112可以是一种热熔性粘合剂。粘合剂层112中可以使用的粘合剂的实例包括氟聚合物、环氧树脂类、聚酰亚胺树脂类、聚醚/聚酰胺共聚物、乙烯乙酸乙烯酯、乙烯-四氟乙烯(ETFE)、ETFE共聚物、全氟烷氧基(PFA)、或它们的任意组合。另外，该粘合剂层112可以包括至少一个选自以下各项的官能团-C = 0、-C-0-R、-C0H、-C00H、-C00R、-CF2 = CF-0R、或它们的任意组合，其中R是一种含有1和 20个之间的碳原子的环状或直链的有机基团。另外，该粘合剂层112可以包括一种聚合物。在一个实施方案中，该热熔性粘合剂可以具有不大于约250°C的熔化温度，如不大于约 220V。在另一个实施方案中，该粘合剂层112可以在约200°C以上、如在约220°C以上分解。在另外的设施方案中，该热熔性粘合剂的熔化温度可以高于250°C、甚至高于300°C。在该承载基体102的与滑动层110相对的表面上，可以施加一个耐腐蚀性涂层 114。该耐腐蚀性涂层114可以具有约1微米和约50微米之间的厚度，如在约5微米和约20 微米之间、如在约7微米和约15微米之间。该耐腐蚀性涂层可以包括一个助黏附剂层116 和一个环氧树脂层118。该助黏附剂层116可以包括锌、铁、锰、锡、或其任意组合的一种磷酸盐。另外，该助黏附剂层116可以是一种纳米陶瓷层。该助黏附剂层116可以包括功能性的硅烷、多个基于纳米级硅烷的层、水解的硅烷、有机硅烷助黏附剂类、基于溶剂/水的硅烷底胶、氯化的聚烯烃类、多个钝化的表面、可商购的锌(机械镀的/电镀的)或锌-镍涂层、或它们的任意组合。该环氧树脂层118可以是一种热固化的环氧树脂、一种UV固化的环氧树脂、一种顶固化的环氧树脂、一种电子束固化的环氧树脂、一种辐射固化的环氧树脂、或一种空气固化的环氧树脂。另外，该环氧树脂可以包括多缩水甘油醚、二缩水甘油醚、双酚A、双酚F、 环氧乙烷、氧杂环丙烷(oxacyclopropane)、氧化乙烯、1，2_环氧丙烷、2-甲基环氧乙烷、9， 10-环氧-9，10- 二氢蒽、或它们的任意组合。该环氧树脂可以包括合成树脂改性的环氧树脂，这些是基于酚醛树脂、脲甲醛树脂、三聚氰胺树脂、带有甲醛的苯基胍胺、以及它们的任意组合。作为举例，环氧树脂可包括单环氧化物
权利要求
1.一种轴衬，包括一个承载基体，该承载基体具有一个第一主表面、一个第二主表面、以及多个边缘； 一个滑动层，该滑动层粘合至该第一表面；以及一种耐腐蚀性层，该耐腐蚀性层粘合至该第二表面并且延伸覆盖该承载基体的这些边缘。
2.一种轴衬，包括一个承载基体，该承载基体具有一个第一主表面以及一个第二主表面； 一个滑动层，该滑动层粘合至该第一表面；以及一个耐腐蚀性层，该耐腐蚀性层粘合至该第二表面； 其中该轴衬具有至少约120小时的耐腐蚀性等级。
3.如权利要求1或2所述的轴衬，其中，该轴衬具有一个圆柱形状的部分。
4.如权利要求3所述的轴衬，其中该圆柱形状的部分在一个内表面上具有该滑动层。
5.如权利要求3所述的轴衬，其中该圆柱形状的部分在一个外表面上具有该滑动层。
6.如权利要求3所述的轴衬，其中该圆柱形状的部分在一个末端处是楔形的。
7.如权利要求3所述的轴衬，其中该轴衬在该圆柱形部分的一个末端处具有一个有凸缘的部分。
8.如权利要求7所述的轴衬，其中该轴衬在该圆柱形部分的另一个末端处具有一个第二有凸缘的部分。
9.如权利要求1或2所述的轴衬，其中该耐腐蚀性涂层具有约1微米和约50微米之间的厚度。
10.如权利要求9所述的轴衬，其中该厚度是在约5微米和约20微米之间。
11.如权利要求10所述的轴衬，其中该厚度是在约7微米和约15微米之间。
12.如权利要求1或2所述的轴衬，其中该耐腐蚀性涂层包括一个环氧树脂层。
13.如权利要求12所述的轴衬，其中该环氧树脂层包括一种填充剂。
14.如权利要求13所述的轴衬，其中该填充剂是一种导电性填充剂，并且该轴衬是一种导电性轴衬。
15.如权利要求12所述的轴衬，其中该环氧树脂层具有低于该承载基体的第一主表面与该滑动层之间的一个粘合剂层的降解温度的固化温度。
16.如权利要求12所述的轴衬，其中该环氧树脂包括多缩水甘油醚、二缩水甘油醚、 双酚A、双酚F、环氧乙烷、氧杂环丙烷、氧化乙烯、1，2_环氧丙烷、2-甲基环氧乙烷、9，10-环氧-9，10- 二氢蒽、或它们的任意组合。
17.如权利要求16所述的轴衬，其中该环氧树脂进一步包括一种硬化剂。
18.如权利要求17所述的轴衬，其中该硬化剂包括一种胺、一种酸酐、一种脂肪胺化合物、一种聚碳酸酸酐、一种聚丙烯酸酯、一种包胶囊的多异氰酸酯、或它们的任意组合。
19.如权利要求18所述的轴衬，其中该胺包括脂肪族胺、一种脂环族胺、一种芳香族胺、或它们的任意组合。
20.如权利要求1或2所述的轴衬，其中该耐腐蚀性涂层进一步包括在该环氧树脂层下面的一个助黏附剂层。
21.如权利要求20所述的轴衬，其中该助黏附剂层包括锌、铁、锰、锡、或其任意组合的一种磷酸盐。
22.如权利要求20所述的轴衬，其中该助黏附剂层包括电镀的锌、机械镀锌、或它们的任意组合。
23.如权利要求20所述的轴衬，其中该助黏附剂层包括功能性的硅烷、基于纳米级硅烷的底胶、水解的硅烷、有机硅烷助黏附剂类、基于溶剂/水的硅烷底胶、氯化的聚烯烃类、 钝化的表面、或它们的任意组合。
24.如权利要求1或2所述的轴承，其中该承载基体包括一种金属或金属合金。
25.如权利要求M所述的轴衬，其中该金属或金属合金包括钢、铁、铝、锌、铜、镁、或它们的任意组合。
26.如权利要求M所述的轴衬，其中该金属或金属合金包括一种铁的合金。
27.如权利要求1或2所述的轴衬，其中该滑动层包括一种聚合物。
28.如权利要求27所述的轴承，其中该聚合物包括聚四氟乙烯、氟化的乙烯-丙烯、 聚偏二氟乙烯、聚氯三氟乙烯、乙烯-氯三氟乙烯、全氟烷氧基聚合物、聚缩醛、聚对苯二甲酸丁二酯、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚醚醚酮、聚乙烯、聚砜、聚酰胺、聚苯撑氧化物、聚苯撑硫化物、聚氨酯、聚酯、或它们的任意组合。
29.如权利要求27所述的轴衬，其中该滑动层进一步包括一种减小摩擦的填充剂。
30.如权利要求四所述的轴衬，其中该减小摩擦的填充剂包括玻璃纤维、碳纤维、硅、 石墨、聚醚醚酮、二硫化钼、芳香族聚酯、碳颗粒、青铜、氟聚合物、热塑性填充剂类、矿物填充剂类、或它们的任意组合。
31.如权利要求1或2所述的轴衬，进一步包括在该承载基体的第一主表面与该滑动层之间的一个粘合剂层。
32.如权利要求31所述的轴衬，其中该粘合剂层包括一种熔融粘合剂。
33.如权利要求32所述的轴衬，其中该熔融粘合剂层包括一种氟聚合物、一种环氧树脂、一种聚酰亚胺树脂、一种聚醚/聚酰胺共聚物、乙烯乙酸乙烯酯、或它们的任意组合。
34.如权利要求1或2所述的轴衬，其中该耐腐蚀性等级为至少约168小时。
35.如权利要求34所述的轴衬，其中该耐腐蚀性等级为至少约240小时。
36.如权利要求35所述的轴衬，其中该耐腐蚀性等级为至少约288小时。
37.一种铰链组件，包括第一和第二铰链部分，连接该第一和第二铰链部分的一个铆钉或销钉；以及一个根据权利要求1或2所述的轴衬，该轴衬位于该铆钉或销钉与该第一和第二铰链部分的至少一个之间。
38.一种用于部署在两轮车辆的头管之中的车头组件，该车头组件包括一个被配置为在该头管中部署的转向管，该转向管具有一个外表面；以及一个根据权利要求1或2所述的轴衬，该轴衬被配制为放置在该转向管的外表面与该头管的一个内表面之间。
39.一种轴衬预成型件，包括一个承载基体，该承载基体具有一个第一主表面、一个第二主表面、以及多个边缘；一个滑动层，该滑动层粘合至该第一表面；以及一种耐腐蚀性层，该耐腐蚀性层粘合至该第二表面上并且延伸覆盖该承载基体的这些边缘。
40.如权利要求39所述的轴衬预成型件，其中该轴衬预成型件是一种层压板、一种切割毛坯、或一个半完成的轴衬。
41.一种用于形成耐腐蚀性轴衬的方法，该方法包括从该层压板片材上切下一个毛坯，该层压板片材包括在一个承载基体顶上的一个滑动层，该毛坯具有多个切割边缘，这些切割边缘包括该承载基体的一个承载基体部分以及一个暴露的主表面；由该毛坯形成一个半完成的轴衬；并且向这些切割边缘的暴露出的主表面和承载基体部分施加一个耐腐性涂层以形成该耐腐蚀性的轴衬。
42.如权利要求41所述的方法，进一步包括将该滑动层粘合至该承载基体的一个第一表面以形成该层压板片材。
43.如权利要求41所述的方法，其中该耐腐蚀性涂层具有约5微米和约20微米之间的厚度。
44.如权利要求43所述的方法，其中该厚度是在约7微米和约15微米之间。
45.如权利要求41所述的方法，其中施加该耐腐蚀性涂层包括电泳涂覆、喷涂、浸渍旋转涂覆、静电涂覆、流涂、滚涂、刮涂、卷材涂覆、或它们的任意组合。
46.如权利要求45所述的方法，其中施加该耐腐蚀性涂层包括电泳涂覆或静电涂覆。
47.如权利要求41所述的方法，其中施加该耐腐蚀性涂层进一步包括施加一个环氧树月旨层。
48.如权利要求47所述的方法，其中该环氧树脂层具有低于该层压板片材的降解温度的固化温度。
49.如权利要求47所述的方法，其中该环氧树脂包括多缩水甘油醚、二缩水甘油醚、 双酚A、双酚F、环氧乙烷、氧杂环丙烷、氧化乙烯、1，2_环氧丙烷、2-甲基环氧乙烷、9，10-环氧-9，10- 二氢蒽、或它们的任意组合。
50.如权利要求49所述的方法，其中该环氧树脂进一步包括一种硬化剂。
51.如权利要求50所述的方法，其中该硬化剂是处于一种包胶囊的非反应性的形式。
52.如权利要求50所述的方法，其中该硬化剂包括一种脂肪族胺、一种脂环族胺、一种芳香族胺、或它们的任意组合。
53.如权利要求47所述的方法，其中施加该耐腐蚀性涂层进一步包括使该环氧树脂层固化。
54.如权利要求53所述的方法，其中使该环氧树脂层固化包括热固化、UV固化、IR固化、电子束固化、辐射固化、或它们的任意组合。
55.如权利要求47所述的方法，其中施加该耐腐蚀性涂层包括向该半完成的轴衬施加一个助黏附剂层。
56.如权利要求55所述的方法，其中该助黏附剂层包括锌、铁、锰、锡、或其任意组合的一种磷酸盐。
57.如权利要求41所述的方法，其中将该滑动层粘合至该承载基体的第一表面包括在该滑动层与该第一表面之间施加一种熔融粘合剂。
58.如权利要求57所述的方法，其中该熔融粘合剂层包括一种氟聚合物、一种环氧树脂、一种聚酰亚胺树脂、一种聚醚/聚酰胺共聚物、乙烯乙酸乙烯酯、或它们的任意组合。
59.如权利要求41所述的方法，其中该滑动层包括一种聚合物。
60.如权利要求59所述的方法，其中该聚合物包括聚四氟乙烯、氟化的乙烯-丙烯、 聚偏二氟乙烯、聚氯三氟乙烯、乙烯-氯三氟乙烯、全氟烷氧基聚合物、聚缩醛、聚对苯二甲酸丁二酯、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚醚醚酮、聚乙烯、聚砜、聚酰胺、聚苯撑氧化物、聚苯苯撑硫化物、聚氨酯、聚酯、或它们的任意组合。
61.如权利要求59所述的方法，其中该滑动层进一步包括一种减小摩擦的填充剂。
62.如权利要求61所述的方法，其中该减小摩擦的填充剂包括玻璃纤维、碳纤维、硅、 石墨、聚醚醚酮、二硫化钼、芳香族聚酯、碳颗粒、青铜、氟聚合物、热塑性填充剂类、矿物填充剂类、或它们的任意组合。
63.如权利要求41所述的方法，其中形成一种半完成的轴衬包括轧制和形成凸缘。
64.如权利要求41所述的方法，进一步包括在施加该耐腐蚀性涂层之前洗涤该半完成的轴衬。
全文摘要
一种形成耐腐蚀性轴衬的方法包括将一个滑动层粘合至一个承载基体的一个第一表面上以形成一个层压板片材、并且从该层压板片材上切下一个毛坯。该层压板片材包括与该承载基体的一个第二表面相对应的一个暴露出的表面。该毛坯包括具有一个承载基体部分的多个切割边缘。该方法进一步包括由该毛坯形成一个半完成的轴衬、并且向这些切割边缘的暴露出的表面以及负载轴承基体部分施加一个耐腐蚀性涂层以形成该耐腐蚀性的轴衬。
文档编号F16C33/20GK102510957SQ201080042550
公开日2012年6月20日 申请日期2010年8月27日 优先权日2009年8月28日
发明者P·纳图 申请人:圣戈班性能塑料帕姆普斯有限公司