CN104943183B - 一种盘式刹车片的冷压一次成型工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种盘式刹车片的冷压一次成型工艺，包括混料、压机压制、钢背涂胶、冷压成型、热处理步骤。本发明在室温下高压成型，模具不需要加热，极大地节省能耗，本发明生产效率高，单台压机班产可达2000片(500付)，同时，减少了原材料损耗，可有效减少工作场地粉尘污染。

Description

一种盘式刹车片的冷压一次成型工艺

技术领域

本发明属于汽车摩擦材料技术领域，涉及一种盘式刹车片，具体涉及一种盘式刹车片的冷压一次成型工艺。

背景技术

用于汽车行业的摩擦材料如刹车片是最关键的安全零件，依靠刹车片与对偶件的摩擦阻力将动能转化为热能、声能等其它形式，从而实现减速。其通常由三部分组成：粘接剂(如树脂、橡胶)、增强材料(玻纤、钢纤维等)、摩擦性能调节剂。

传统的盘式刹车片釆用热压法生产工艺，所用加工设备是四柱、单臂和龙门式压力机。这种热压法工艺生产时，将原料的混合料加入到150-160°的模腔中以单位面积压力15-20MPa压力进行压制，为了确保产品质量在压制过程中不出现废次品必需进行放气4-6次；最后在150-160°温度下以60-90S/毫米厚度的时间进行保压固化，再进入热处理烘箱后固化处理。这种热压法生产工艺是加压和加热同时在压力机上进行，它的缺点主要有：(1)生产效率低，每一个加工周期需要耗时8-15min。(2)因受压力机结构限制，模具保温耗电热能大，每台压力机工作电热功率在15-20kw左右。(3)热压过程中产生的有害气体多，如氨、游离酚、游离醛等治理困难。(4)在热压工序中出现废品只能报废不能再利用。(5)热压是干法混料压制，粉尘大，造成工作场地粉尘严重污染，难以完全治理。

因此如何寻找一种生产效率较高，制成产品质量较好且成本较低的盘式刹车片制备工艺显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的是改进摩擦材料生产工艺，提高生产效率、降低能耗、减少设备和模具投资、降低有害气体对空气的污染。

本发明的上述目的是通过如下方案实现的：

一种盘式刹车片的冷压一次成型工艺，包括如下步骤：

1)、混料

所述盘式刹车片材料中各组分的质量百分比为：改性悬浮法树脂5-15％、增强纤维10-30％、溶解剂0.3-1％、润湿剂5-10％、减磨剂10-15％、填料30-50％、其它助剂0.5-2％；

将改性酚醛树脂、增强纤维、减磨剂、填料以及其它助剂倒入带高速内搅刀混料机中预混7-10min，再加入溶解剂和润湿剂混料3-5min；

2)、压机压制

将步骤1)制得的压塑料于压机进行压制，单位面积压力为40-80MPa；

3)、钢背涂胶

取钢背除去表面油污，通过喷砂处理除去锈蚀和脏垢，涂刷BC酚醛粘结剂后进行干燥，钢背表面涂胶厚度为0.1mm为宜。

4)、冷压成型

取步骤2)压制得到的压塑料和步骤3)涂胶后的钢背置于模腔内，在室温下快速高压一次成型，压成轮廓尺寸和密度符合成品要求的坯型；

5)、热处理

将步骤4)制得的坯型不采用夹具直接送入热处理烘箱进行后处理固化，烘箱温度为180-200℃，保温3-4小时。

在上述技术方案的基础上，步骤1)和步骤3)的改性酚醛树脂为悬浮法酚醛树脂、悬浮法腰果油改性酚醛树脂或悬浮法腰果油-三聚氰胺改性酚醛树脂。

上述的溶解剂为甲醇、糠醇或糠醛。

上述的润湿剂为丙酮、二甲苯、醋酸乙脂、醋酸丁脂、煤油和水中的一种或多种。

上述的减磨剂为二硫化钼、石墨或娟云母。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：

1、本发明生产效率高，单台压机班产可达2000片(500付)，更换模具方便，节省换模时间。本发明在室温下高压成型，模具不需要加热，极大地节省能耗，冷压模具结构和材质比热压模具简单便宜，大大降低了模具制造成本。

2、与热压生产工艺不同，本发明压制工序产生的废品尚未固化，径破碎后 再回到混料工序中加工成压塑料，减少了原材料损耗。

3、本发明冷压生产中有害气体只在热处理烘箱中产生，治理方便，混合料加有润湿剂在生产过程中没有粉尘出现，免除了粉尘对工作场地粉尘污染。

4、本发明冷压使用单腔压制密度由压力控制，产品密度一致性程度高。

具体实施方式

为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅用于帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。

如无具体说明，本发明的各种原料均可以通过市售得到；或根据本领域的常规方法制备得到。除非另有定义或说明，本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练入员所熟悉的意义相同。此外任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。

实施例1

一种盘式刹车片的冷压一次成型工艺，包括如下步骤：

1)、混料

所述盘式刹车片材料中各组分的质量百分比为：

悬浮法酚醛树脂15％、硅酸铝纤维20％、糠醛0.5％、醋酸乙脂5％、石墨12％；

18:1硅灰棉4％、纤维海泡石10％、沉淀硫酸钡20％、片状蛭石7％、烙铁矿粉5％、氧化铝粉1％、芳纶1％；

将改性酚醛树脂、增强纤维、减磨剂、填料以及其它助剂倒入带高速内搅刀混料机中预混8min，再加入溶解剂和润湿剂混料4min；

2)、压机压制

将步骤1)制得的压塑料于压机进行压制，单位面积压力为60MPa；

3)、钢背涂胶

取钢背除去表面油污，通过喷砂处理除去锈蚀和脏垢，涂刷改性酚醛树脂粘结剂后进行干燥，钢背表面涂胶厚度为0.1mm；

4)、冷压成型

取步骤2)压制得到的压塑料和步骤3)涂胶后的钢背置于模腔内，在室温 下快速高压一次成型，压成轮廓尺寸和密度符合成品要求的坯型；

5)、热处理

将步骤4)制得的坯型不采用夹具直接送入热处理烘箱进行后处理固化，烘箱温度为190℃，保温4小时。

实施例2

与实施例1相比，悬浮法酚醛树脂含量为5％，其它组分含量不变，按照实施例1的冷压一次成型制成盘式刹车片。

实施例3

与实施例1相比，悬浮法酚醛树脂含量为10％，其它组分含量不变，按照实施例1的冷压一次成型制成盘式刹车片。

实施例4

与实施例1相比，酚醛树脂选用悬浮法腰果油改性酚醛树脂，其它组分及含量不变，按照实施例1的冷压一次成型制成盘式刹车片。

实施例5

与实施例1相比，酚醛树脂选用悬浮法腰果油-三聚氰胺改性酚醛树脂，其它组分及含量不变，按照实施例1的冷压一次成型制成盘式刹车片。

将本发明冷压一次成型工艺实施例1到5制成的刹车片与热压法制得的刹车片测试得到的摩擦系数见表1；实施例1与热压法制得的刹车片的磨损率见表2。

表1：摩擦系数升温

	100℃	150℃	200℃	250℃	300℃	350℃
							实施例1	0.33	0.36	0.34	0.42	0.41	0.45
实施例2	0.34	0.35	0.36	0.39	0.40	0.41
							实施例3	0.31	0.34	0.35	0.40	0.36	0.39
实施例4	0.35	0.35	0.33	0.38	0.39	0.36
							实施例5	0.30	0.32	0.36	0.36	0.35	0.34
热压法	0.29	0.30	0.31	0.33	0.32	0.32

表2：磨损率

	100℃	150℃	200℃	250℃	300℃	350℃
							实施例1	0.12	0.10	0.15	0.11	0.19	0.20
热压法	0.10	0.09	0.10	0.10	0.13	0.19

从表1摩擦系数上来看，冷压一次成型工艺制备的刹车片性能更加平稳，高温性能优良。从表2磨损率上看，本发明冷压一次成型工艺制备的刹车片的磨损率平稳。以上数据比较得出冷压一次成型工艺产品完全符合性能要求。

另外，采用现有传统热压方法，每台压机以单模六腔生产，在150-160°温度，7-10分钟的保压时间。班产产量120付，三班生产480付，以同样产量用传统热压工艺需要5-6台压机。每台压机的电热功率平均位15KW,每付产品耗电能1.9度，每年在压制和热处理工序中耗电能69-79.5万度。

通过以上对比，每生产35-40万付，本发明的方法能够提高生产率6备，节约电能50-55万度，还降低生产场地粉尘等。

申请人声明，所属技术领域的技术人员在上述实施例的基础上，将上述实施例某组分的具体含量点值，与发明内容部分的技术方案相组合，从而产生的新的数值范围，也是本发明的记载范围之一，本申请为使说明书简明，不再罗列这些数值范围。

Claims (1)

1.一种盘式刹车片的冷压一次成型工艺，其特征在于，包括如下步骤：

1）、混料

所述盘式刹车片材料中各组分的质量百分比为：改性酚醛树脂5-15%、增强纤维 10-30%、溶解剂0. 3-1%、润湿剂 8-10%、减磨剂 10-15%、填料 30-50%、其它助剂0.5-2%；

将改性酚醛树脂、增强纤维、减磨剂、填料以及其它助剂倒入带高速内搅刀混料机中预混3-5min，再加入溶解剂和润湿剂混料3-5min；

2）、压机压制

将步骤1）制得的压塑料于压机进行压制，单位面积压力为40-80MPa；

3）、钢背涂胶

取钢背除去表面油污，通过喷砂处理除去锈蚀和脏垢，涂刷改性酚醛树脂粘结剂后进行干燥，钢背表面涂胶厚度为0.001~0.007mm；

4）、冷压成型

取步骤2）压制得到的压塑料和步骤3）涂胶后的钢背置于模腔内，在室温下快速高压一次成型，压成轮廓尺寸和密度符合成品要求的坯型；

5）、热处理

将步骤4）制得的坯型不采用夹具直接送入热处理烘箱进行后处理固化，烘箱温度为180-200℃，保温3-4小时；

所述步骤1）和步骤3）的改性酚醛树脂为悬浮法酚醛树脂、悬浮法腰果油改性酚醛树脂或悬浮法腰果油-三聚氰胺改性酚醛树脂；

所述的溶解剂为甲醇、糠醇或糠醛；

所述的润湿剂为丙酮、二甲苯、醋酸乙脂、醋酸丁脂、煤油和水中的一种或多种；

所述的减磨剂为二硫化钼、石墨或娟云母。