一种金属橡胶的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种金属橡胶的制备方法，属于金属橡胶用复合材料领域。其特点在于：利用具有外套的拉伸弹簧制作成复杂结构的金属橡胶毛坯，并通过一定工艺步骤去除外套后，只剩下全部由金属丝构成的金属橡胶毛坯，再将金属橡胶毛坯压制形成纯金属、复杂结构的金属橡胶块。该方法解决了由于金属橡胶采用金属丝制成弹簧，再加工成金属橡胶毛坯过程中，拉伸后的弹簧互相之间极其容易勾连，造成复杂结构金属橡胶块加工难度大，并且效率低下的问题，使金属橡胶应用范围得到了拓展。

Method for preparing metal rubber

The invention relates to a preparation method of metal rubber, belonging to the composite material field of metal rubber. The utility model is characterized in that the metal rubber blank complex structure made by stretching the spring with coat, and through a certain process steps after removal of coat, leaving only the metal rubber blank are formed by wire, the metal rubber blank to suppress the formation of metal rubber piece of pure metal, complex structure. This method solves the metal rubber with metal wire spring, and then processed into metal rubber blank during spring tension after each other very easy to hook, caused by the complex structure of metal rubber block processing difficulty, and the problem of low efficiency, to expand the scope of application of metal rubber.

【技术实现步骤摘要】
一种金属橡胶的制备方法
本专利技术涉及一种金属橡胶的制备方法，属于金属橡胶用复合材料领域。
技术介绍
金属橡胶是一种均质的弹性多孔物质，既有金属的固有特性，又有橡胶一样的弹性，并且具有结构紧凑、体积小、重量轻、稳定性高、变阻尼、多向刚度一致性高的特性。金属橡胶对高频共振区域内的减振效果尤其明显，能够迅速将大量的振动能量转化为产品的弹性势能，从而有效抑制共振峰值、保证被减振件平稳工作。金属橡胶还具有抗老化、环境适应性强的特点，耐受高低温、高真空、高压、空间辐射、核辐射、日照、臭氧和离子撞击等，通过选择耐腐蚀材料，还可以在盐雾、霉菌、潮湿等工况下工作，实现剧烈振动等环境下的阻尼减振、降噪、过滤、密封、节流等功能。目前，金属橡胶已经在精密仪表减振、航天器太阳能帆板减振、高精度相机减振、导弹发射减振、复杂地形军民车辆减振、大功率发动机减噪减振等领域上成功应用。金属橡胶是由金属丝加工成弹簧后，经过拉伸、排布、压制等工序制成。由于拉伸后的弹簧之间极其容易互相勾连，很难实现立体复杂结构的金属橡胶制作，严重限制了金属橡胶的应用范围。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种金属橡胶的制备方法。所述方法解决了由于金属橡胶金属丝加工成弹簧后，再加工金属橡胶毛坯过程中，拉伸后的弹簧之间极其容易互相勾连，造成复杂结构金属橡胶块加工难度大，并且效率低下的问题。为实现本专利技术的目的，提供以下技术方案：一种金属橡胶的制备方法，所述方法具体步骤如下：(1)按照旋绕比范围4～16，将金属丝绕制成无缝隙的弹簧；(2)拉伸弹簧至螺旋中径和螺距尺寸相同，得到拉伸后的弹簧；(3)将拉伸后的弹簧穿入外套通孔内，从另外一端穿出；(4)将弹簧的两个端头分别和外套的临近端头固定，得到套有拉伸弹簧的外套；(5)将套有拉伸弹簧的外套进行折叠交叉往返排布，编织成为预定复杂形状的金属橡胶毛坯；(6)外套选用溶于酸的材料，则将金属橡胶毛坯放入可溶解该材料、但不溶解弹簧的酸液中，将外套完全溶解；外套选用溶于碱的材料，则将金属橡胶毛坯放入可溶解该材料、但不溶解弹簧的碱液中，将外套完全溶解；外套选用燃点低于200℃的材料，则加温到该材料的燃点，将外套燃尽，得到无外套的金属橡胶毛坯；(7)用去离子水将无外套的金属橡胶毛坯上残留的酸液或碱液、以及其它残留物用去离子水清洗干净，并晾干；(8)将晾干后的无外套的金属橡胶毛坯制成孔隙率为10％～90％的金属橡胶块，得到一种复杂结构的金属橡胶。所述步骤(3)中的外套为溶于酸、溶于碱或燃点低于200℃的材料。优选的，所述步骤(1)的绕制过程在绕簧机上进行。优选的，所述步骤(4)中的卷制过程采用芯棒卷制。有益效果本专利技术所述的一种复杂金属橡胶的制备方法具有以下优点：(1)弹簧丝的编织不再受到弹簧丝之间互相勾连的影响，可以利用编织设备实现立体复杂结构金属橡胶毛坯的制作，生产效率大幅提高；(2)能够实现复杂金属橡胶的制作，金属橡胶应用范围得到了拓展；(3)制成品不含非金属材料，保持了金属橡胶环境适应性强和长寿命的特点，能够耐受高低温、高真空、高压、空间辐射、核辐射、日照、臭氧和离子撞击等，通过选择耐腐蚀材料还可以在盐雾、霉菌、潮湿等工况下工作。附图说明图1为本专利技术的实施例中套有拉伸弹簧的粘胶纤维外套的结构示意图。图2为本专利技术实施例中制备的金属橡胶块的截面图。图3为本专利技术实施例中制备的金属橡胶块的俯视图。1-外套，2-弹簧。具体实施方式以下实施例中相关计算公式如下：(1)孔隙率计算公式：式中：P—金属橡胶孔隙率，％；V0—金属橡胶块体积，m3；V—金属丝体积，m3；实施例1：(1)选取直径0.2mm、材料牌号为1Cr18Ni9Ti的不锈钢丝，并将其在绕簧机上绕制成中径为1.6mm的无缝隙的细长弹簧；(2)将弹簧螺距拉伸至1.6mm；(3)将拉伸后的弹簧2穿入粘胶纤维外套1的通孔内，从另外一端穿出；(4)将弹簧2的端头和粘胶纤维外套1的临近端头用粘胶丝绑扎固定，得到套有拉伸弹簧2的粘胶纤维外套1，如图1所示；(5))将套有拉伸弹簧2的粘胶纤维外套1进行折叠交叉往返排布，编织成为中心为凸出的圆环，圆环内径为20mm，圆环外径为32～48mm，中心截圆Φ76mm上均布有6个Φ8mm通孔，外径为80～120mm，圆环部分的高度等于总高大于40mm，圆环至外径100mm间部分的高度大于10mm的法兰状金属橡胶毛坯；(6)将金属橡胶毛坯浸入质量分数为98％的H2SO4溶液中，将粘胶纤维外套完全溶解，从H2SO4溶液中取出金属橡胶毛坯，得到无外套的金属橡胶毛坯；(7)用去离子水将无外套的金属橡胶毛坯上残留的酸液、以及粘胶残留物清洗干净，晾干；(8)将晾干后的金属橡胶毛坯放入模具中压制成中心为凸出的圆环，圆环内径为20mm，圆环外径为40mm，中心截圆Φ76mm上均布有6个Φ8mm通孔，外径为100mm，圆环部分的高度为40mm，圆环至外径100mm间部分的高度为10mm的金属橡胶块，即一种复杂结构金属橡胶，如图2和图3所示。实施例2：(1)选取直径0.2mm、材料牌号为1Cr18Ni9Ti的不锈钢丝，并将其在绕簧机上绕制成中径为1.6mm的无缝隙的细长弹簧；(2)将弹簧螺距拉伸至1.6mm；(3)将拉伸后的弹簧2穿入涤纶外套1的通孔内，从另外一端穿出；(4)将弹簧2的端头和涤纶外套1的临近端头用涤纶丝绑扎固定，得到套有拉伸弹簧2的粘胶纤维外套1，如图1所示；(5))将套有拉伸弹簧2的粘胶纤维外套1进行折叠交叉往返排布，编织成为中心为凸出的圆环，圆环内径为20mm，圆环外径为32～48mm，中心截圆Φ76mm上均布有6个Φ8mm通孔，外径为80～120mm，圆环部分的高度等于总高大于40mm，圆环至外径100mm间部分的高度大于10mm的法兰状金属橡胶毛坯；(6)将金属橡胶毛坯浸入温度80℃的质量分数为85％的NaOH溶液中，将涤纶外套完全溶解从NaOH溶液中取出金属橡胶毛坯，得到无外套的金属橡胶毛坯；(7)用去离子水将无外套的金属橡胶毛坯残留的碱液、以及涤纶残留物清洗干净，晾干；(8)将晾干后的金属橡胶毛坯放入模具中压制成中心为凸出的圆环，圆环内径为20mm，圆环外径为40mm，中心截圆Φ76mm上均布有6个Φ8mm通孔，外径为100mm，圆环部分的高度为40mm，圆环至外径100mm间部分的高度为10mm的金属橡胶块，即一种复杂结构金属橡胶，如图2和图3所示。实施例3：(1)选取直径0.2mm、材料牌号为1Cr18Ni9Ti的不锈钢丝，并将其在绕簧机上绕制成中径为1.6mm的无缝隙的细长弹簧；(2)将弹簧螺距拉伸至1.6mm；(3)将拉伸后的弹簧2穿入涤纶外套1的通孔内，从另外一端穿出；(4)将弹簧2的端头和涤纶外套1的临近端头用涤纶丝绑扎固定，得到套有拉伸弹簧2的涤纶外套1，如图1所示；(5))将套有拉伸弹簧2的粘胶纤维外套1进行折叠交叉往返排布，编织成为中心为凸出的圆环，圆环内径为20mm，圆环外径为32～48mm，中心截圆Φ76mm上均布有6个Φ8mm通孔，外径为80～120mm，圆环部分的高度等于总高大于40mm，圆环至外径100mm间部分的高度大于10mm的法兰状金属橡胶毛坯；(6)点燃金属橡胶毛坯上的涤纶外套，待其燃净，得到无外本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属橡胶的制备方法，所述方法具体步骤如下：(1)按照旋绕比范围4～16，将金属丝绕制成无缝隙的弹簧；(2)拉伸弹簧至螺旋中径和螺距尺寸相同，得到拉伸后的弹簧(2)；(3)将拉伸后的弹簧穿入外套(2)的通孔内，从另外一端穿出；(4)将弹簧(2)的两个端头分别和外套(1)的临近端头固定，得到套有拉伸弹簧(2)的外套(1)；(5)将套有拉伸弹簧(2)的外套(1)进行折叠交叉往返排布，编织成为预定复杂形状的金属橡胶毛坯；(6)外套选用溶于酸的材料，则将金属橡胶毛坯放入可溶解该材料、但不溶解弹簧的酸液中，将外套完全溶解；外套选用溶于碱的材料，则将金属橡胶毛坯放入可溶解该材料、但不溶解弹簧的碱液中，将外套完全溶解；外套选用燃点低于200℃的材料，则加温到该材料的燃点，将外套燃尽，得到无外套的金属橡胶毛坯；(7)用去离子水将无外套的金属橡胶毛坯上残留的酸液或碱液、以及其它残留物用去离子水清洗干净，并晾干；(8)将晾干后的无外套的金属橡胶毛坯制成孔隙率为10％～90％的金属橡胶块，得到一种复杂结构的金属橡胶；所述步骤(3)中的外套为溶于酸、溶于碱或燃点低于200℃的材料。

【技术特征摘要】
1.一种金属橡胶的制备方法，所述方法具体步骤如下：(1)按照旋绕比范围4～16，将金属丝绕制成无缝隙的弹簧；(2)拉伸弹簧至螺旋中径和螺距尺寸相同，得到拉伸后的弹簧(2)；(3)将拉伸后的弹簧穿入外套(2)的通孔内，从另外一端穿出；(4)将弹簧(2)的两个端头分别和外套(1)的临近端头固定，得到套有拉伸弹簧(2)的外套(1)；(5)将套有拉伸弹簧(2)的外套(1)进行折叠交叉往返排布，编织成为预定复杂形状的金属橡胶毛坯；(6)外套选用溶于酸的材料，则将金属橡胶毛坯放入可溶解该材料、但不溶解弹簧的酸液中，将外套完全溶解；外套选用溶于碱的材料，则将金属橡胶毛坯放入可溶解该材料、...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑利杰，高波，马动涛，丁成斌，靳小鑫，刘璐，董占敏，
申请(专利权)人：兰州空间技术物理研究所，
类型：发明
国别省市：甘肃,62