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专利名称：一种多极磁性塑料编码器及其生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种多极磁性塑料编码器及其生产エ艺。
背景技术：
交通工具的安全性是每个人最关心的问题，特别是公共交通工具，更要引起人们的关注。因此人们在开发研究或更新换代交通工具时，首当其冲的就是安全保障，磁性塑料编码器就是在这样的背景下产生的。多极磁性塑料编码器是配合主动传感器收集车轮的转动速度，代替了传统的发音轮及被动传感器。随着人们对交通安全意思的不断提高，无论是高速行驶的动车、地铁或者 轿车等交通工具，都需要提高和加强行车的安全可靠性。正因为如此，一些车载电脑行车安全操作系统必不可少，而这些操作系统需要ー个很重要的參数来辅助——车轮转速。如何采集到当前精度的行车速度，这需要在车轮中安装一个主动的传感器和多极磁性塑料编码器，通过传感器采集那些随着车轮行走而不断转动的编码器上的南北磁极变化信息，把这些信息转化为数字信号输送到车载电脑中去，让操作系统获得精确的每个车轮转动速度，辅助安全控制系统，保障行车安全。

发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提出一种多极磁性塑料编码器及其生产エ艺，该多极磁性塑料编码器的磁性能优异、层间粘结牢固，在应用过程中能提供准确的磁场信息，具有较强的环境适应性和优异的使用寿命。为达此目的，本发明采用以下技术方案一种多极磁性塑料编码器，包括磁性塑料外圈、铁质骨架内圈以及两者之间的粘结硫化硅橡胶层。优选的，所述磁性塑料外圈为热塑性塑料和铁氧体粉料的复合混合物。优选的，所述热塑性塑料为聚丙烯、尼龙12、尼龙11、尼龙610、尼龙66、聚三氟こ
烯或聚碳酸酷。优选的，所述铁氧体粉料为钡铁氧体、锶铁氧体、钐钴铁氧体、钕铁硼铁氧体或者其他稀土类铁氧体。优选的，所述铁氧体粉料的质量百分比为60% 90%。优选的，所述粘结硫化硅橡胶层为聚硅氧烷、补强炭黑和有机过氧化物硫化而成。优选的，所述聚硅氧烷为ニ甲基硅生胶(MQ)、甲基こ烯基硅生胶(VMQ)或者甲基苯基こ烯基硅生胶(PVMQ)。优选的，所述补强炭黑为无定形硅酸和硅酸盐，可以为沉淀ニ氧化硅、气相ニ氧化硅或超细ニ氧化硅的凝胶和气凝胶。优选的，所述有机过氧化物，可以为过氧化苯甲酰、2，4- ニ氯过氧化苯甲酰、过氧化ニ异丙苯、2, 5- ニ甲基-2, 5- ニ叔丁基过氧化己烧。
优选的，所述铁质骨架内圈为中碳钢。一种多极磁性塑料编码器的生产エ艺，包括以下エ序步骤I :将热塑性塑料和铁氧体粉料在高温熔融状态下复合混配，通过挤出造�：蠡竦每帕Ｗ丛�料，然后通过挤出成型机制成塑料外圏，待用。步骤2 :在聚硅氧烷中添加无定形硅酸和硅酸盐，然后在一定温度和压カ的密炼机中混炼，混炼完成后获得硅橡胶和增强炭黑的复合胶，在复合胶中有机过氧化物，通过开炼机混炼分散后获得粘结硫化硅橡胶组合物，待用；步骤3 :选择中碳钢坯料，通过机床加工成铁质骨架内圈待用。步骤4:把铁质骨架内圈和塑料外圈装配在一起，把粘结硫化硅橡胶组合物按照规定尺寸裁切成条状，平板硫化压机升温至适当的温度，然后打开硫化压机同时打开模具，先放入铁质骨架内圈和塑料外圈的组合体，然后迅速放入粘结硫化硅橡胶组合物，闭合模具，启动硫化压机;在高温、高压和一定时间的条件下，完成硫化组合，获得硫化组合体；步骤5 :把制作完成的硫化组合体放到充磁设备上加磁，制成成品的多极磁性塑料编码器。基于以上技术方案的公开，本发明具备如下有益效果本发明中，由于塑料外圈中既含有热塑性塑料，又含有大量铁氧体粉料，因此塑料外圈不但有一定的曲挠性，还具有优异的耐温、耐候性；中层为粘结硫化硅橡胶，经过高温硫化后粘结成为ー个整体，其牢固性比常温灌封粘结硅胶要好许多；内圈为铁质骨架。通过高精度充磁设备进行着磁，该多极磁性塑料编码器不但有较强的磁感应强度，而且还具有精确的磁极分布。在实际应用中，能提供准确的磁场信息、较强的环境适应性和优异的使用寿命。
具体实施例方式下面结合附图
并通过具体实施方式
来进ー步说明本发明的技术方案本发明提出了一种多极磁性塑料编码器，包括磁性塑料外圈、铁质骨架内圈以及两者之间的粘结硫化硅橡胶层。塑料外圏，是在热塑性塑料中加入大量铁氧体粉料，通过剪切挤出造粒而成，其特性具有优异的着磁性和曲挠性，以及优异的耐温、耐候性。热塑性塑料只是ー个载体，对其材料不做特殊的限定，可以为塑料或橡胶弾性体，此处优选熔融温度和熔融指数较高的热塑性塑料，例如聚丙烯、尼龙12、尼龙11、尼龙610、尼龙66、聚三氟こ烯、聚碳酸酯等；并且热塑性塑料在塑料外圈中含量越高，则会导致塑料外圈的磁性能下降，因此，热塑性塑料的质量百分比不高于50%，优选低于20%。铁氧体粉料在塑料外圈中质量百分比不低于70%，优选为60 90%，该铁氧体粉料为粘结性铁氧体，可选择钡铁氧体、锶铁氧体、钐钴铁氧体、钕铁硼铁氧体等。此处优选锶铁氧体和钡铁氧体，相对于钐钴、钕铁硼或者其他稀土类铁氧，在价格上低许多，其性价比更高。在生产过程中，首先，把热塑性塑料和粘结性铁氧体粉料混合在一起，尽可能的分散均匀，然后把分散好的混合物通过挤出造粒机熔融造粒，所得组合物冷却后封装待用；把封装待用的组合物通过挤出成型机加工成型为塑料外圈，形状由挤出模具決定。塑料密封圈冷却后经过后期整通、检验、存储待用。
粘结高温硫化硅橡胶层，为聚硅氧烷、补强炭黑和有机过氧化物硫化而成，具有很好的热硫化性，其硫化温度不得高于180°C ;由于经过高温硫化后粘结成为ー个整体，其牢固性比常温灌封粘结硅胶要好许多。其中，聚硅氧烷，可以选ニ甲基硅生胶(MQ)、甲基こ烯基硅生胶(VMQ)或者甲基苯基こ烯基硅生胶(PVMQ);此处优选甲基こ烯基硅橡胶，因为少量的こ烯基能极大地提高硫化活性，扩大有机过氧化物的选择范围，改善硫化胶的耐老化、机械强度及压缩永久变形性能。补强炭黑为ー种无定形硅酸和硅酸盐，可以为沉淀ニ氧化硅、气相ニ氧化硅或超细ニ氧化硅的凝胶和气凝胶等；此处优选沉淀ニ氧化硅，具有优良的回弾性、压缩永久变形、抗溶胀性及加工性能好，而且价格便宜，胶料不易结构化等优点。有机过氧化物，可以为过氧化苯甲酰、2，4_ ニ氯过氧化苯甲酰、过氧化ニ异丙苯、2，5-ニ甲基-2，5- ニ叔丁基过氧化己烷等；此处优选2，5- ニ甲基-2，5- ニ叔丁基过氧化己烷，由于其活性大，常温下不挥发，分解产物的挥发性大，能缩短ニ段硫化时间。在生产过程中，混合设备采用捏合机或其他高速混合机，把聚硅氧烷和无定形硅酸和硅酸盐加入到粘合剂中，在此步骤中，如果有必要可以把温度升至120°C，加速聚硅氧烷和补强炭黑的复合，更有利于两种物质的结合分散；也可以加入甲基硅油或者こ烯基硅油用于调节黏度和结构控制等；然后把所得混合物冷却至40°C以下，此时加入有机过氧化 物，此步骤无需要升温，自然状态下捏合即可，最后把所得物冷却后包装待用。铁质圆形骨架，可选范围较广，可以选择中碳钢，此处优选45钢或其他类型的钢材。根据编码器的规格，按照图纸外观和尺寸要求，使用数控机床对铁质坯料进行切割精铣，然后对其进行尺寸和外观的检测，合格后封装待用。在完成上述塑料外圈、铁质骨架内圈以及两者之间的粘结硫化硅橡胶层的生产后，进入多极磁性塑料编码器的装配制作首先平板硫化压机要升温至120 170°C，该问题可根据有机过氧化物不同而定，同时把内圈骨架和磁性塑料外圈装配在一起，把中层粘结组合物按照规定尺寸裁切成条状，然后打开硫化压机，同时打开模具，先放入内圈骨架和外圈磁性塑料的组合体，然后迅速放入中层粘结组合物，闭合模具，启动硫化压机；在高温、高压和一定时间的条件下，就能完成硫化组合步骤，获得硫化组合体。把制作完成的硫化组合体放到充磁设备上加磁，制成成品的多极磁性塑料编码器，此步骤中需要用到高精密充磁设备和检测设备。把上述得到的硫化组合体放置到高精密充磁设备的夹具中，启动充磁按钮，约5秒中内即可完成一件半成品的充磁过程。把完成充磁的产品经过高精密检测设备，对其磁性能进行检测验证，筛选出不合格的产品，合格的产品即为我们所发明制作出的多极磁性塑料编码器。基于上述多极磁性塑料编码器，本发明还提出了一种多极磁性塑料编码器的生产エ艺，包括以下步骤步骤I :将100质量份的尼龙66和500质量份的锶铁氧体粉料在高温熔融状态下复合混配，通过挤出造�：蠡竦每帕Ｗ丛�料。然后通过挤出成型机做成塑料外圈，冷却整理后封装待用。步骤2 :按照100质量份聚硅氧烷中添加50质量份沉淀ニ氧化硅粉末的配比称量各物质，然后在一定温度和压カ的密炼机中捏合混炼，混炼完成后获得硅橡胶和增强炭黑的复合胶，从复合胶中取150克添加O. 7克的(e) 2，5- ニ甲基-2，5- ニ叔丁基过氧化己烷，通过开炼机混炼分散后获得粘结硫化组合物，封装待用。
步骤3 :选择合适的45钢还料,參考图纸要求通过机床加工成铁质内圈,包装后待用。步骤4 :平板硫化压机要升温至165°C，把内圈骨架和磁性塑料外圈装配在一起、把中层粘结组合物按照规定尺寸裁切成条状，然后打开硫化压机，同时打开模具，先放入内圈骨架和外圈磁性塑料的组合体，然后迅速放入中层粘结组合物，闭合模具，启动硫化压机。在高温、高压和一定时间的条件下，就能完成硫化组合步骤，获得硫化组合体。步骤5 :把制作完成的硫化组合体放到充磁设备上加磁，然后检测磁性能，剔除不良品，即获得合格的多极磁性塑料编码器。 上述生产的多极磁性塑料编码器的具体性能见下表
权利要求
1.一种多极磁性塑料编码器，其特征在于，包括磁性塑料外圈、铁质骨架内圈以及两者之间的粘结硫化硅橡胶层。
2.根据权利要求I所述的多极磁性塑料编码器，其特征在于，所述磁性塑料外圈为热塑性塑料和铁氧体粉料的复合混合物。
3.根据权利要求2所述的多极磁性塑料编码器，其特征在于，所述热塑性塑料为聚丙烯、尼龙12、尼龙11、尼龙610、尼龙66、聚三氟乙烯或聚碳酸酯。
4.根据权利要求2所述的多极磁性塑料编码器，其特征在于，所述铁氧体粉料为钡铁氧体、锶铁氧体、钐钴铁氧体、钕铁硼铁氧体或者其他稀土类铁氧体。
5.根据权利要求2-4任一项所述的多极磁性塑料编码器，其特征在于，所述铁氧体粉料的质量百分比为60% 90%。
6.根据权利要求I所述的多极磁性塑料编码器，其特征在于，所述粘结硫化硅橡胶层为聚硅氧烷、补强炭黑和有机过氧化物硫化而成。
7.根据权利要求6所述的多极磁性塑料编码器，其特征在于，所述聚硅氧烷为二甲基硅生胶(MQ)、甲基乙烯基硅生胶(VMQ)或者甲基苯基乙烯基硅生胶(PVMQ)。
8.根据权利要求6所述的多极磁性塑料编码器，其特征在于，所述补强炭黑为无定形硅酸和硅酸盐，可以为沉淀二氧化硅、气相二氧化硅或超细二氧化硅的凝胶和气凝胶。
9.根据权利要求6所述的多极磁性塑料编码器，其特征在于，所述有机过氧化物，可以为过氧化苯甲酰、2，4-二氯过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、2，5-二甲基-2，5-二叔丁基过氧化己烷。
10.根据权利要求I所述的多极磁性塑料编码器，其特征在于，所述铁质骨架内圈为中碳钢。
11.一种多极磁性塑料编码器的生产工艺，其特征在于，包括以下工序 步骤I :将热塑性塑料和铁氧体粉料在高温熔融状态下复合混配，通过挤出造粒后获得颗粒状原料，然后通过挤出成型机制成塑料外圈，待用。
步骤2 :在聚硅氧烷中添加无定形硅酸和硅酸盐，然后在一定温度和压力的密炼机中混炼，混炼完成后获得硅橡胶和增强炭黑的复合胶，在复合胶中有机过氧化物，通过开炼机混炼分散后获得粘结硫化硅橡胶组合物，待用； 步骤3 :选择中碳钢坯料，通过机床加工成铁质骨架内圈待用。
步骤4 :把铁质骨架内圈和塑料外圈装配在一起，把粘结硫化硅橡胶组合物按照规定尺寸裁切成条状，平板硫化压机升温至适当的温度，然后打开硫化压机同时打开模具，先放入铁质骨架内圈和塑料外圈的组合体，然后迅速放入粘结硫化硅橡胶组合物，闭合模具，启动硫化压机；在高温、高压和一定时间的条件下，完成硫化组合，获得硫化组合体； 步骤5 :把制作完成的硫化组合体放到充磁设备上加磁，制成成品的多极磁性塑料编码器。
全文摘要
本发明公开了一种多极磁性塑料编码器，包括磁性塑料外圈、铁质骨架内圈以及两者之间的粘结硫化硅橡胶层。由于塑料外圈中既含有热塑性塑料，又含有大量铁氧体粉料，因此塑料外圈不但有一定的曲挠性，还具有优异的耐温、耐候性；中层为粘结硫化硅橡胶，经过高温硫化后粘结成为一个整体，其牢固性比常温灌封粘结硅胶要好许多；内圈为铁质骨架。通过高精度充磁设备进行着磁，该多极磁性塑料编码器不但有较强的磁感应强度，而且还具有精确的磁极分布。在实际应用中，能提供准确的磁场信息、较强的环境适应性和优异的使用寿命。
文档编号G01P3/44GK102662075SQ20121012852
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
发明者严江威, 夏迎松, 张德舟, 朱宝宁, 李爱民, 田友峰, 陈晋阳 申请人:安徽中鼎密封件股份有限公司