烧结双金属轴向推力轴承

技术供应描述：

一、概述
    双金属零件，亦称复合金属零件。这里，我们所指的是钢—铜合金的这种在各种转动机械上用得最为广泛、用量也最多的轴向推力轴承。品种类型有：圆形、环形、半圆环形、凹、凸（球）形、不规则形等。从二十世纪初到现在这类产品，还是采用传统的方法制造，即是将已经复合好的钢—铜复合金属板材或卷带材，经过冲裁及切削加工制成。所用的钢—铜复合金属板材或卷带材的复合技术有两种：一种是出现得最早的，至今仍沿用，在钢板、带上浇铸铜合金；另一种，是在钢板、带上烧结铜合金材料（这是二十世纪三十年代美国Delaware特拉华(州)的一家公司①发明的）。用这两类复合好的材料再经过切削加工后制成轴向推力轴承。

    切削加工，要使用各种机床，损耗(浪费)被切削的材料，特别是制作圆盘形、圆环形和不规则形状的双金属轴向推力轴承零件时，双金属材料的利用率，平均仅40%，再加上工艺废损，浪费很大。此外，对于特殊的零件，例如：厚衬背、凹凸(球形)形②的双金属零件，用已有的工艺技术及上述材料一直是实现工业化生产的一大制造难题。为此，为加速中国机械基础件工业的发展，经过了近二十年的苦心研究和生产实践，一个省料、省工、省设备、省投资的技术成果“烧结双金属轴向推力轴承” 终于被开发出来了，2002年获授权中国专利。

    “烧结双金属轴向推力轴承”它不用钢板、带，而是用钢粉和铜合金粉经先进工艺和设备，不经切削加工或经极少量的精细加工就可以制成达到直接装配要求的产品。属高新技术产品③，国内、外领先。也是双金属轴向推力轴承制造工艺上的一项重大技术创新成果，它突破了传统的钢—铜合金双金属零件的制造要用已制成双金属板、带材，再经过大量众多的切削深加工后才能制成双金属轴向推力轴承零件的传统加工模式。特别是它为不规则形、凹凸形(球形)、超大型的轴向推力轴承零件的制造，写下了新的一页。

    由于直接制造成产品，除可以做到合理利用并大量节约有色金属、黑色金属外，还能有效地节省大量的加工工时、人力及设备，具有节约能源、降低损耗、减少切削加工的突出特点，生产效率高，社会、经济、技术效益极其显著。用这项专利就可以开创一个新兴的产业。

“烧结双金属轴向推力轴承”特点是：
    1、节材、节能。材料利用率大于95%～98%；
    2、完成双金属零件的制造，只用两台套设备。节省机械加工3/4；
    3、降低制造成本平均50%。

    制造双金属轴向推力轴承零件的设备只需要2台套（设备投资约55--65万元），可产出300吨/年的产品，能为国内、外诸多种类转动机械的制造业提供省费用、省加工、省设备的双金属轴向推力轴承。典型的产品品种有：超大尺寸及特殊形状和不规则形状的双金属零件。
如：
    ⑴、各种通用机械上用的单、双面有铜合金减摩层的止推轴承环(整环、半环)、片等（国际标准产品）（国标：GB10446-89；GB10447-89；GB-9162-90）；
    ⑵、锻压机行业、重型及矿山机床、大马力柴油机用大直径止推轴承圆环(Thrust washer)，直径可达Φ450mm；
    ⑶、超厚衬背的零件有低中压齿轴油泵的浮动轴承套；
    (4)、凹凸形、异形的零件有：柴油机中的推力轴承垫（Spherical shells for operating pistons in Diesel engines Thrust-bearing pads）；汽车空调压缩机中的旋转滑靴(Piston shoes)；中、高压齿轮油泵中的8字形、椭圆形侧板(Side-plates)，小轿车、载重车转向油泵8字浮动侧板等零件。

    产品质优价廉，是机械摩擦副行业扩大推广的新型材料、零件。与国家“复合金属材料制备工艺及其成套设备”③项目中铜—钢带液—固复合工艺生产线的工艺设备相比,它不用钢板或钢带，是用原料钢粉和铜合金粉经先进工艺和设备直接制造成达到装配要求的复合金属零件产品，比“指南”42项的先做成复合材料再切削加工成产品更加省料、省工、省设备、省投资,它应该是“指南”42中的一个“新成员”国内、外领先。

二、烧结双金属轴向推力轴承零件材料性能指标：
    1、轴承铜合金硬度   HB 35-45  45-55  55-75
    2、比          压   ≥400公斤/平方厘米
    3、线    速    度   ≥8—12米
    4、工  作  温  度   ≥250度(摄氏)

技术的应用领域前景分析：

应用领域:
    轴向推力轴承是机器上的零配件，应用配套于：柴油机、汽车、农用机械、液压机械、机床、林业机械、工程机械、矿山、铁路、船舶、石油化工机械、压铸机、冶金设备；食品包装机械、纺织、轻工机械和航空、兵器等工业等诸多行业和和部门的各种机器、机械上。

市场需求:
    这项专利产品，开创了一项钢—铜合金双金属轴向推力轴承的新材料和制造新技术，省料、省工、省设备，省建设投资，实现了产品高质量、高效率的统一，特别是能加工传统工艺所难以工业化生产的特殊形状的零件，另一个优点是产品的材料费用，只有传统加工方法的约二分之一。因此，具有难以匹敌的市场竞争优势和广阔的应用市场前景。

    先从对材料的需求来看产品的市场，据国家计委科技部《当前优先发展的高新技术产业化重点领域指南》④文件（1999年版）七、材料90．复合金属材料制备工艺及其成套设备中“近期产业化的重点是：2～5万吨/年生产能力的铝—不锈钢、铝—钢、铜—钢带液—固复合工艺生产线”，这是用来制造最终产品所需要的材料，估算对钢—铜合金双金属材料约需5000吨/年。用这个数量的材料加工成的双金属零件其数量将是以亿为单位计，这就是目前国内的市场量。

    再以国内汽车业和液压油泵产业上前几年用的钢—铜合金双金属止推轴承的实体市场需求量来看它的市场前景。汽车工业是我国的支柱产业，以每辆车上用止推轴承环最少10件来计（实际用量是远远超过），我国汽车工业，原"九五"期间汽车工业的建设规模为300万辆，其中轿车150万辆；2010年的规模为600万辆，其中轿车400万辆。还有，目前我国农用车保有量已达1500万辆，98年年产量已达293万辆。又有，近年年产9~10万台左右的大中型拖拉机。这几项加起来，年需求量已超过数亿件之多。这还只是对汽车、农用汽车、四轮拖拉机的主机配套需求量的测算，还没有算上这些车种保有量的年维修用配件数。再算上空调压缩机的旋转滑靴(每机两件)年用量是800万件(这只算了在轿车上的用量)。

    再看液压机械的液压油泵，它是一种广泛应用于各种液压装置中的液压动力源，我国早已列为重点发展的重要机械基础部件，双金属零件在低、中、高压齿轮油泵中、叶片油泵中、柱塞油泵中是必不可少的关键零配件，以每机最少用两件计，那时产品的实体市场量已约400万件/年。据国家有关部门那时预测2000年，我国液压件产量将达940万件，其中液压泵的产量也必有大幅度增加，不难看出，液压泵对双金属零配件的需求量也是非常可观的。

    仅从原"九五"期间上述两个行业中就足以验证其实体市场量之大。现在中国已经“入市”了，市场前景是将更加看好。社会、经济、技术效益也将是巨大的。

效益分析：

产品产量、销售额及利税:
    是以设备投入的最小经济规模入手         按年开工率70%计(225天)
产品产量： 
    双金属轴向推力轴承零件        300吨/年（零件以材料吨计，是为粗算直观）
销售额：
    双金属轴向推力轴承零件        600万元/年(以低于国内市场价2元万/吨的材料价计，零件价约是它的1—1?5倍，余地充分)

年经济指标：
    产    值                600万元/年
    实现利税                189--210万元/年(按30%--35%计)

厂房条件建议：

1．设备资金投入
    ①、主要关键设备（2台套）55—65 万元(一条生产线最少数)
    ②、一般通用设备          少量（视经济力量选配）
    ③、流动资金投入          一般按年产值的20%-25%计。

2．工厂用房
    ①生产车间300-500 平方米；
    ②库房50－100 平方米；
    ③办公用房50－100 平方米
    ④水电：电力150KVA～250 KVA；循环水6M3/H；
    ⑤保护气20～30M3/H

3．人员
        建厂初期企业暂定员                    28人
        其中：管理部门          厂      长     1人
                                财  会  部     2人
                                销  售  部     5人
                                公关行政部     1人
                                司机           2人
               生产部门         技检人员       3人
                                操作工人      12人
                                维修工人       2人(机、电各1)