BE1000612A4

BE1000612A4 - Procede de fabrication d'un segment de frein pour frein a disque et segment de frein ainsi obtenu.

Info

Publication number: BE1000612A4
Application number: BE8700562A
Authority: BE
Original assignee: Textar Gmbh
Priority date: 1986-05-27
Filing date: 1987-05-20
Publication date: 1989-02-21
Also published as: DE3617846A1; FR2599448A1; GB2190968A; DK266087D0; JPS62283231A; SE500448C2; GB8712411D0; DE3617846C2; FR2599448B1; KR870011390A; DE8614363U1; DK171243B1; SE8702171L; GB2190968B; DK266087A; NL8701229A; IT1205675B; ES2004621A6; IT8720659A0; SE8702171D0

Abstract

Fabrication d'un segment de frein (21) pour frein à disque, segment (21) qui est constitué d'une plaquette de support, d'une couche intermédiaire (24) et d'une couche de friction (23), la couche intermédiaire était constituée d'une matière plastique thermodurcissable et d'une armature, de préférence de fibres de verre, cette couche intermédiaire étant produite sous la forme d'un segment de plaquette ou analogue que l'on assemble avec la plaquette de support et la couche de friction, dans un moule par compression et durcissement.

Description


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  PROCEDE DE FABRICATION D'UN SEGMENT DE FREIN POUR FREIN A DISQUE, ET SEGMENT DE FREIN AINSI OBTENU La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un segment de frein pour frein à disque, notamment pour frein à disque à garniture partielle, segment qui est constitué d'une plaquette de support, d'une couche intermédiaire et d'une couche de friction, et le segment de frein ainsi obtenu. 



  11 est connu, dans le cas des garnitures de frein à disque, de disposer une couche intermédiaire entre la plaquette de support et 1a couche de friction. Vu les propriétés souhaitées, telles que l'Isolation thermique, l'amortissement des bruits, la protection contre la corrosion, la résistance d'assemblage et analogues, cette couche intermédiaire peut comprendre divers composants en plus de la masse principale constituée d'une matière plastique thermodurcissable et elle a en outre pour rôle d'améliorer la liaison de la matière de friction sur la plaquette de support et d'accroltre ainsi la résistance au cisaillement de la garniture. 



  11 est en outre connu de prevoir un renforcement réalisé à l'aide de tronçons de fibre de verre, dans la couche intermédiaire en matière plastique thermodurcissable, par exemple en résine phenoplaste, en résine epoxy ou analogue. 



  La fabrication du segment de frein s'effectue en general en plaçant la couche intermediaire sous forme de poudre dans un moule et en la comprimant en commun avec la matière de friction pulvérulents et la plaquette de support qui est revêtue d'une colle à activation thermique, pour donner un segment de frein. 



  Bien que l'on obtienne dans ce cas de bonnes valeurs de résistance mécanique, il se trouve que, dans la zone de transition entre la couche de friction et la couche intermédiaire, le plan de joint entre ces deux dernières couches ne soit pas défini d'une manière précise, étant donne que, en raison des conditions de production, il n'est pas possible de déverser la poudre de cette couche intermédiaire d'une manière entièrement uniforme dans le moule. De ce fait, au fur et a mesure de 1'usure de la garniture, il peut se produire, du fait de l'attaque partielle de la couche intermédiaire, une modification inde- 

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 sirable du coefficient de frottement avant que soit atteinte la limite d'usure de la garniture de friction. 



   Par ailleurs, la complexité des moyens techniques utilises pour la compression d'une matière pulvérulente formant la couche intermédiaire est considérable, étant donné queron a besoin sur chaque presse d'un dispositif de pesée et dosage propre à cette matière de la 
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 couche intermédiaire. 



   Pour éviter cet inconvenient, on a procédé, dans des cas déterminés d'application, en façonnant la matière de couche intermé- diaire sous forme d'une plaquette intermédiaire par laminage ou analo- gue. On place dans le moule la plaquette de support de garniture revê- tue de colle, la plaquette de couche intermédiaire et la matière de friction pulvérulente et on comprime l'ensemble pour former un bloc. 



   Cela entraine des surfaces de joint qui peuvent etre définies d'une manière exacte dans une large mesure, entre la matière de friction et la couche intermédiaire et cela simplifie également le processus de production par rapport   a.   la compression d'une couche intermediaire pulvérulente.   I1   s'avère toutefois que les valeurs de résistance   me-   canique des segments de frein produits de cette manière n'atteignent pas d'une manière sûre les niveaux souhaités, étant donne que, du fait du procédé de fabrication de la plaquette intermédiaire par laminage ou analogue, il se produit une vitrification de la surface de cette plaquette intermédiaire qui a une influence negative sur l'adhérence entre la   natiere   de friction et cette plaquette intermédiaire. 



   Dans ce procédé, des limites étroites sont fixées   a   l'adaptation de la couche intermédiaire permettant de respecter les conditions requises considérées, comme l'isolation thermique, l'amortissement des bruits, la résistance d'assemblage, la protection contre la corrosion et analogues, étant donné que l'on ne peut atteindre les valeurs minimales nécessaires de résistance mécanique que dans quelques variantes de mélange de la matière de la couche intermédiaire, en faible nombre. 



   L'invention a pour but de fournir un procédé de fabrication d'un segment de frein, et un segment de frein lui-même, ce procédé ou ce segment de frein permettant de combiner entre eux, dans le segment 

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 de frein, une résistance élevée de la garniture au cisaillement et un maintien des autres propriétés positives de la couche intermédiaire qui sont habituellement souhaitées, comme l'amortissement des bruits, l'isolation thermique, la protection contre la corrosion et analogues. 



   A cet effet, l'invention se caractérise par le fait que l'on mélange l'un avec l'autre la matière de couche intermédiaire (compound), une colle à activation thermique et éventuellement un additif permettant de régler la viscosité voulue et on applique le   me-   lange piteux sur un réseau de fibres de verre et on l'étale de manière uniforme,   c'est-à-dire   sous une épaisseur uniforme, sur ce réseau de fibres de verre, par exemple en le répartissant à l'aide d'une raclette, puis on fait ensuite sécher le matériau de couche intermédiaire. 



   De ce matériau de couche intermediaire séché ainsi produit, se présentant de préférence sous forme de nappe continue, on peut réaliser à partir de cette nappe continue, par   découpage / poinçonnage,   un segment de plaquette de couche intermédiaire adapté à la plaquette de support et on le rend. solidaire de la plaquette de support et d'une matiere de couche de friction pulvérulente, par compression et chauffage, de façon à former le segment de frein définitif par durcissement de la matiere plastique. 



   La colle à activation thermique, qui est incorporée dans le matériau de couche intermédiaire, permet d'obtenir, sur la face de la plaquette support située du côté de la plaquette intermédiaire, une bonne liaison de la plaquette de support avec la plaquette intermédiaire. Une bonne liaison de la matiere de friction avec la plaquette intermédiaire provient de ce que, certes, lors de la fabrication de cette plaquette intermédiaire, il se présente une surface plane qui assure un plan de joint défini entre la matière de friction et le matériau de couche intermédiaire, toutefois la surface de la plaquette   intermediaire   qui se trouve sur ce plan de joint offre une rugosité suffisante conduisant à une imbrication particulièrement bonne avec la matière de friction.

   Cela accroît considérablement la resistance de la garniture au cisaillement, contrairement   a   une   Operation,   habituellement intercalée, de laminage et/ou de compression de la couche intermédiaire lors de la fabrication d'une plaquette intermédiaire qui en 

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 rend la surface trop lisse. En outre, la structure porteuse, en forme de squelette, du réseau de fibres de verre accrolt la résistance mécae ecanique de la plaquette intermediaire et contribue ainsi, d'une manière qui n'est absolument pas négligeable, à la résistance nécessaire de la garniture au cisaillement   a   1'égard de la plaquette de support. 



   11 s'est avéré que la colle à activation thermique, incorporée dans le matériau de couche intermédiaire, peut également être activé à l'aide d'un solvant pour des collages légers. Cette situation met avantageusement à profit le fait que, en appliquant une goutte de solvant, on réalise une adhérence légère entre une plaquette de support et une plaquette de couche intermédiaire produite conformément à l'invention. 



   Une plaquette de support préfabriquée de cette manière permet de faciliter considérablement la production, étant donné que, pour la réalisation définitive du segment de frein, il n'y a que deux pièces à rendre solidaires, à savoir la plaquette de support préfabriquée et la matière de couche de friction pulvérulente, pour fabriquer ce segment de frein par compression de chauffage. 



   Pour cette fabrication, on utilise avantageusement un tissu de fibres de verre présentant les caractéristiques suivantes : Tissu de fibres de verre avec liaison   il   fils de tour Répartition des fils de chaine environ   4 - 8   par cm Répartition des fils de trame environ   2 - 3   par cm Epaisseur des fils environ   0,   6-1, 2 mm 
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 La plaquette intermédiaire fabriquée conformément a l'in- vention peut être optimisee à différents égards. 



   Les exemples 1   a   3 indiquent, en % en poids, la composition du compound servant de matière de depart pour la couche intermédiaire. 



  Exemple 1 Optimisation de l'isolation thermique Exemple 2 Optimisation de la résistance d'assemblage Exemple 3 Optimisation de l'amortissement des bruits. 

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 matière première exemple 1 exemple 2 exemple 3 phénol-novolaque 15 20 - phénol-crésol-   novolaque - - 15   fibre minerale 30 20 20 Fe ou métaux non ferreux 40 35 45 hydroxyde de calcium 5 5 5   barytine - 11   5 polyarmide 3 5 2    caoutchouc - - 3   vermiculite 7 4 5 
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 L'invention va être détaillée a l'aide d'exemples represen- tes sur les dessins. 



  La fig. 1 est une illustration schématique du déroulement du procédé Les figs. 2 à 5 représentent schématiquement un mode de réalisation des parties élémentaires et du segment de frein. 



  La fig. 6 représente une coupe transversale prise   a   travers un segnent de frein fabriqué conformément à l'invention. 



  Pour la fabrication de la plaquette intermédiaire, on fait avantageusement en sorte de produire tout d'abord de manière continue, suivant un processus continu, un tronçon de bande de grande dimension. 



   Le point de départ du procédé de fabrication est constitue par un compound qui est par exemple forme de l'un des trois melanges indiqués plus haut. On mélange ce compound 1 de manière intime dans un malaxeur   a   solvant 4, en y ajoutant une colle à activation thermique 2 et éventuellement, suivant le besoin, des additifs de réglage de viscosite 3, jusqu'à ce qu'il se forme une masse pâteuse coulante. 



   On peut alors, à l'aide d'une pompe doseuse 6, prélever cette pite à partir d'un réservoir de stockage 5. Grâce   a   la pompe doseuse, cette masse est amenée dans la quantité convenable à un dispositif à raclette 9 qui, dans le procédé de fabrication présenté à titre d'exemple, est constitué sous la forme d'une raclette à air comprimé. 

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  On peut toutefois également utiliser le procédé de raclette sur rouleau ou de raclette sur blanchet. Par le processus de la raclette, le matériau de couche intermédiaire, se présentant sous forme pâteuse, est appliqué sous une épaisseur uniforme sur un réseau de fibres de verre 7 qui est prélevé sur une   bobine/coii.   Pour que, pendant le processus de production, ce matériau de couche intermédiaire n'adhère pas ou ne colle pas sur le dispositif de transport, on introduit encore sous le réseau de fibres de verre un papier traité au silicone 8. 



   Suivant le degré de séchage qui peut etre atteint pour les diverses formulations dans le banc de séchage 10, on utilise du papier traité au silicone sur une face ou sur deux faces. Le papier 
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 traite au silicone sur deux faces trouve une application lorsque, après le banc de séchage, le degré de séchage de la couche internédiaire qui peut être obtenu dans le processus continu est si faible qu'il existe le risque d'un collage mutuel des différentes épaisseurs de la couche intermediaire lorsqu'on l'enroule sous forme d'une bobine.

   Dans ce cas, qui est précisément à la base du processus de production conforme à la fig. 1, on enroule alors ensemble sous forme d'une bobine le papier traite au silicone sur deux faces en même temps que la couche intermediaire en forme de bande. i Si le degré de séchage est suffisant, on utilise seulement un papier traité au silicone sur une face, que l'on retire ensuite avant l'enroulement sous forme de bobines 12. Dans les deux procédés, il est encore prévu derrière le banc de séchage un dispositif diviseur 11 (par exemple des ciseaux à couteaux circulaires) dans lequel on fend le matériau en bande suivant les largeurs nécessaires à la poursuite du traitement, avant de l'enrouler en bobines 12 de différentes largeurs. 



   Après transport et éventuellement stockage, on découpe/ poinçonne, dans une machine de découpage ou poinçonnage 15, des plaquettes intermédiaires   a   partir du matériau de couche intermédiaire 13 en leur donnant la largeur convenant pour la réalisation dimensionnelle de la plaquette intermédiaire. 



   Lorsqu'on utilise un papier traite au silicone sur deux faces que   1'on   enroule simultanément sur la bobine, on le sépare du 

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 matériau de couche intermediaire en forme de bande en 14, avant l'opé- ration de   découpage/poinçonnage.   Après cette opération de decoupage/ poinçonnage, dans laquelle on determine le contour de la plaquette intermédiaire 24 (fig. 3) d'une manière adaptée au contour extérieur de la garniture de friction et aux trous d'ancrage, on effectue alors l'addition d'une petite quantité de solvant 16 sur la face de la pla- quette intermédiaire 24 qui est tournée vers la plaquette de support
22 (fig. 2).

   Ce solvant assure une activation légère de la colle qui est incorporée dans le matériau de couche   intermediaire.   Après amenée en 17 de la plaquette de support de garniture 22, on applique alors sur cette plaquette de support la plaquette intermédiaire 24 présentant maintenant le contour convenable et on la comprime sous une légère pression 18. La colle, rendue active par le solvant, assure alors un collage léger entre cette plaquette de support et cette plaquette intermédiaire. 



   La plaquette de support maintenant préfabriquée en commun avec la plaquette   intermediaire   (fig. 4) constitue un bloc assemble manipulable de manière indépendante et qui peut   etre   stocké provisorement, en réserve, avant la poursuite du traitement. 



   On place alors cette plaquette de support préfabriquée (fig.'4) dans la presse 20 et on la comprime avec la matière de friction pulvérulente 19 de façon à former un segment de frein. La fig. 5 montre ce segment de frein 21 sur lequel on constate clairement que le contour extérieur de la plaquette   intermediaire   24 correspond de maniere exacte au contour extérieur de la garniture de friction 23. 



   Ce segment de frein (fig. 5) qui comprend une plaquette de support 22 de configuration préfixée et une garniture de friction 23, contient un segment de plaquette de couche intermédiaire 24 qui est constitue d'un melange de matière de couche   intermediaire   et de colle   a   activation thermique, melange dans lequel est incorporé un réseau de fibres de verre 7. Ce segment de plaquette de couche intermédiaire est d'une épaisseur uniforme et présente une surface 26 et 27 s'étendant dans un plan et rugueuse. 



   Du fait que l'on assure la résistance nécessaire du segment de frein au cisaillement, il est possible d'optimiser dans un vaste 

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 domaine les propriétés de la couche intermédiaire, en modifiant la formulation du compound de la couche intermédiaire de façon qu'elle respecte diverses conditions requises, comme l'isolation thermique, l'amortissement des bruits, la résistance d'assemblage et la protection contre la corrosion, et il est simultanément possible d'assurer une manipulation simplifiée au cours de la production.

Claims

REVENDICATIONS 1. Procede de fabrication d'un segment de frein (21) pour frein a disque, notamment pour frein à disque à garniture par- tielle, segment (21) qui est constitue d'une plaquette de support (22), d'une couche intermédiaire (24) et d'une couche de friction (23), la couche intermédiaire étant constituée d'une matière plastique thermodurcissable et d'une armature, de préférence de fibres de verre, cette couche intermédiaire étant produite sous la forme d'un segment de plaquette ou analogue que l'on assemble avec la plaquette de support et la couche de friction, dans un moule par compression et durcissement, de façon à constituer un bloc unitaire, caractérisé en ce qu'on mélange l'une avec l'autre la matière (1) de couche intermédiaire et une colle à activation thermique (2) et on applique le mélange, en forme de plaquette,

sur un réseau de fibres de verre (7) et on l'étale de manière uniforme, c'est-à-dire sous une épaisseur uniforme, sur ce réseau de fibres de verre, par exemple en le répartissant a l'aide d'une raclette (9), puis on le fait ensuite sécher, et en ce qu'on rend le segment de plaquette intermédiaire (24) ainsi obtenu, de taille appropriée, solidaire de la plaquette de support (22) et d'une matière de couche de friction pulvérulente (19), par compression et chauffage, de façon à former le segment de frein définitif.
2. procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise une colle qui peut également être rendue active à l'aide d'un solvant et en ce qu'on amène le segment de plaquette de couche EMI9.1 intermédiaire à adhérer sur la plaquette de support, grâce à un sol- vant prévu pour cette colle, et en ce que, par compression et chauffage, on rend la plaquette de support ainsi préfabriquée solidaire d'une matière de couche de friction pulvérulente, de façon à obtenir le segment de frein définitif.
3. Segment de frein pour frein à disque, notarment pour frein à disque à garniture partielle du type constitue d'une plaquette de support, d'une couche intermediaire et d'une couche de friction, la couche intermédiaire étant constituée d'une matière plastique thermodurcissable et d'un renforcement, de préférence de fibres de <Desc/Clms Page number 10> verre, caractérisé en ce que le segment de plaquette de couche inter- médiaire (24) est constitue d'un melange forme d'une matière de couche intermédiaire et d'une colle à activation thermique qui contient également un réseau de fibres de verre (7) incorpore et qui est d'une EMI10.1 t epaisseur uniforme et présente des surfaces (26, 27) rugueuses.
4. Segment de frein selon la revendication 3, caractérisé en ce que le segment de plaquette de couche intermédiaire (24) et la plaquette de support (22) constituent un bloc assemble pouvant être manipule de manière indépendante.
5. Segment de frein selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que le réseau de fibres de verre comprend, sous forme d'un tissu de fibres de verre, des fils de chaîne à environ quatre à huit fils par cm et des fils de trame à environ deux à trois fils par cm, l'épaisseur des fils se trouvant dans la gamme d'environ 0, 6 a 1, 2 mm.