专利名称：碳/碳复合材料制造的机械发动机火塞轴瓦材料的制作方法
技术领域：
采用碳纤维增强树脂及其碳/碳复合材料制造的机械发动机火塞轴瓦材料装置。
背景技术：
发动机离不开各种型号火塞、轴瓦。发动机火塞、轴瓦的加工工艺流程技术繁杂，有的是经过铸造基本成型，均要经过机械设备进行加工制造或者采用专用洗床设备加工等，还要经过热处理其增加火塞、轴瓦的强度，在高速度运转中还要加添润滑油，为了减轻火塞与设备的总体重量，在火塞制造毛坯时就在火塞中心驱动轴部位设计加工出各种不同的对等图案空洞等，均为了延长火塞使用寿命和降低火塞与设备其总重量。降低发动机设备总重量是非常重要的，在飞机和导弹的重量就显得更加重要和非同一般；飞机和导弹在设计制造时要求每一个部件力争减轻毫克，在1枚导弹的总体重量能减少1公斤重量就可以多射程16公里。尤其发动机火塞及微型发动机火塞均存在加工难度大、需要依靠油润滑以减少磨损和按期注灌润滑油等系列问题。传统的微型火塞均依靠模具来铸造，再进行细加工。因模具在选材时要求严格、设计、加工等造成自身成本比较昂贵、使用寿命又非常短暂，使用次数一般不会超过50000次左右，因此给产品增加了成本负担。只有投入实在的成本才能达到精确的时间与最佳的产品。可精密发动机应用的微型火塞、轴瓦其制造和使用寿命与润滑油养护一直是难尽人意。
发明内容
本发明的目的是提供一种采用碳纤维增强树脂及其碳/碳复合材料制造的机械发动机火塞轴瓦材料，本发明主要包括有火塞体；碳/碳复合材料；聚氧化钾稀或金属构成，其以上构造呈一体装置，其制作方法是将PAN基高强度碳纤维与金属或聚氧化钾稀进行复合材料制作，将碳纤维进行短切加工，以碳纤维50％--60％的固定物在专用气体的保护下、与经高温熔化的金属或聚氧化钾烯材料进行复合、经模具压模固化成丕型，然后采用专用洗床设备等进行细加工，还要经过热处理其增加强度，废品率非常低、如果出现废品还可以重复利用再次加工。
本发明的原理是我们根据新材料碳纤维其具有的功能和掌握复合材料的先进技术为基础，根据所需要的发动机火塞的技术参数及具体要求，采用模具方式，减少历史的传统工艺技术，其发挥碳纤维材料自身润滑、增加耐温、耐磨材料、易成形、加工工艺流程简单、减少诸多工艺环节，制造周期短，适应产业化能力、降低制造成本，与金属或工程塑料进行复合，用PAN基高强度碳纤维与聚氧化钾稀或金属进行复合材料制造火塞轴瓦，是依据碳纤维具有高强度、高模量、耐高温、拒腐蚀、耐低温、不变型、自身润滑等诸多优点、及任何材料不及替代等与具有优越性能的(聚氧化钾稀)及金属进行复合制造发动机火塞，无论是论发动机性能还是加工工艺及其环保节能与经济效益和社会效益均是最佳方案的选择。均适合各种发动机设备和机动车辆的配套使用，提高利用率与利润空间等优势。此项技术不但具有更高的技术地位，其次有着广泛的社会效益和丰厚的经济效益。将机械发动机火塞、轴瓦改变为碳纤维复合材料，可以换算成需要油润滑的金属火塞比重7.85以上与无油润滑的碳纤维复合材料火塞比重2.0相比，碳纤维复合材料火塞优势就不能与金属火塞并论。对节约能源、有效的利用能源，提高各个行业技术水平与经济效益等均有十分重要的意义和广阔的运用空间。碳纤维复合材料火塞及其碳/碳复合高级材料火塞以自身润滑的优异性能，可省去润滑油的润滑，仅次一项对节能环保与经济价值的作用就非同一般性的技术进步。另外发动机加工工艺中一般说来有两大比较很难以达到精度的要求一是超大规模工件，二是最小的加工工件。这两者均会影响产业化。给商品的制造增加成本，增加人力与物力的投入，还要有大量的废品和次品出现。
本发明各部件的作用是由以上所述的工艺、方法、材料配方等制造的火塞、轴瓦及其微型火塞、轴瓦使用寿命是金属材料制造火塞、轴瓦的10倍以上。还可以省去油润滑，不需要清洗油泥。适应产业化、机械化、节省时间、节约生产环节、节约劳动力、节省资源、环保卫生，没有加工废弃物。
本发明的适用范围是适合所有发动机、船舶、车辆、飞行器具、钟表、仪器、仪表、所有发动机火塞、轴瓦及其微型发动机火塞、轴瓦无油润滑使用。
本发明优点是由此方法制造的微型火塞使用寿命是金属材料制造火塞的10倍以上。还可以省去油润滑，不需要清洗油泥，适应产业化、机械化、节省时间、节省生产环节、节约劳动力、节省资源、环保卫生，没有加工废弃物。所有工业的发动机设备和机动车辆以及更多的发动机均离不开火塞、轴瓦的配套使用，并需要大量的润滑油来润滑和冷却，达到增加火塞、轴瓦的使用寿命。火塞、轴瓦的制造工艺流程繁杂、耗费能源多，制造成的发动机设备沉重。尤其机动车辆所增加的重量均需要配套的发动机结构来配合，因此，造成发动机设备和机动车辆的整体重量的增加，这就需要以消耗燃油为代价来换取设备转动功能和行走功能。所消耗量的燃油和其它能源真正服务于目的的只占百分之几，例如原一台95马力的5吨货运解放牌载重汽车，已有89马力耗费在自身重量，仅有6马力才用到驱动半轴上。由此看来，如果想减轻发动机设备总体重量就需要从每个零部件开始减轻。只有减轻了发动机设备的总体重量，就会将发动机设备及机动车辆所耗费的燃油和其它能源降低，以消耗很小的能源代价，获取更大的利益和效果。这样一来，将我们以50年可用尽的资源，最少可延长使用到100年。这是一个创举，不是一个简单的节约，这项技术的发明不但给普通工业的技术带来更新换代的发展，更重要的给航空航天工业带来机遇和优势发展空间。所以，现有庞大的发动机加工业因没有经济效益和亏损大有夕阳可能。采用新技术、新工艺、新材料制造微型钟表火塞和发动机火塞大有益处。完全可以引发发动机制造与加工业的又一次革命。将对发动机制造与加工业增加客观的经济效益和广泛的社会效益。因此，我们发明制造采用碳纤维复合材料火塞及其碳/碳复合高级材料火塞、轴瓦将会给工业体系发动机设备工业装备带来新的革命。
图1是本发明的平面示意简图具体实施方式
根据图1和图2所示的一种采用碳纤维增强树脂及其碳/碳复合材料制造的机械发动机火塞、轴瓦材料立体示意简图中，本发明主要包括有火塞体1；碳/碳复合材料2；聚氧化钾稀或金属3构成，其以上构造呈一体装置，其制作方法是将PAN基高强度碳纤维与金属或聚氧化钾稀进行复合材料制作，将碳纤维进行短切加工，以碳纤维50％--60％的固定物在专用气体的保护下、与经高温熔化的金属或聚氧化钾烯材料进行复合、经模具压模固化成丕型，然后采用专用洗床设备等进行细加工，还要经过热处理其增加强度，废品率非常低、如果出现废品还可以重复利用再次加工。
权利要求
1.一种采用碳纤维增强树脂及其碳/碳复合材料制造的机械发动机火塞轴瓦材料，主要包括有火塞体；碳/碳复合材料；聚氧化钾稀或金属构成，其以上构造呈一体装置，其制作方法是将PAN基高强度碳纤维与金属或聚氧化钾稀进行复合材料制作，将碳纤维进行短切加工，以碳纤维50％——60％的固定物在专用气体的保护下、与经高温熔化的金属或聚氧化钾烯材料进行复合、经模具压模固化成丕型，然后采用专用洗床设备等进行细加工，还要经过热处理其增加强度，废品率非常低、如果出现废品还可以重复利用再次加工，适合所有发动机、船舶、车辆、飞行器具、钟表、仪器、仪表、所有发动机火塞、轴瓦及其微型发动机火塞、轴瓦无油润滑使用。
全文摘要
一种采用碳纤维增强树脂及其碳/碳复合材料制造的机械发动机火塞轴瓦材料，其以上构造呈一体装置，其制作方法是将PAN基高强度碳纤维与金属或聚氧化钾稀进行复合材料制作，将碳纤维进行短切加工，以碳纤维50％－60％的固定物在专用气体的保护下、与经高温熔化的金属或聚氧化钾烯材料进行复合、经模具压模固化成丕型，然后采用专用洗床设备等进行细加工，还要经过热处理其增加强度，废品率非常低、如果出现废品还可以重复利用再次加工。优点是省去油润滑，适应产业化、机械化、节省时间、节省生产环节、节约劳动力、节省资源、环保卫生，没有加工废弃物。
文档编号H01T13/02GK1858290SQ20061004677
公开日2006年11月8日 申请日期2006年6月1日 优先权日2006年6月1日
发明者肖忠渊 申请人:肖忠渊