CN112145587A - 一种环保型高性能无铜刹车片的加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种环保型高性能无铜刹车片的加工工艺。本发明中的环保型高性能无铜刹车片包括有以下组分：起到粘合作用的树脂，增加粘结力、提高摩擦材料柔性的橡胶粉，增加摩擦材料强度的芳纶，铁黑，稳定高温摩擦系数的硫化锑，稳定摩擦系数的二硫化钼，氧化铝，增加产品强度的钢棉纤维，调节摩擦性能的大片石墨，调节摩擦性能的人造石墨，增加摩擦材料强度的陶瓷纤维，稳定摩擦系数的钛酸钾晶须。配比如下：树脂6～10份，橡胶粉3～5份，芳纶2～4份，铁黑3～5份，硫化锑3～6份，二硫化钼4～5份，氧化铝1～2份，钢棉纤维15～25份，大片石墨5～10份，人造石墨5～10份，陶瓷纤维7～10份，钛酸钾晶须4～8份。
Description
技术领域
本发明涉及一种环保型高性能无铜刹车片的加工工艺，属于汽车制动系统领域。
背景技术
金属材料在摩擦材料的应用中会产生重金属污染，重金属物质，包括铜、铬、镉、铅金属等。汽车在每次刹车过程中，就有少量的重金属粉尘释放并积累在环境中造成危害。如镉化合物经呼吸被体内吸收积存于肝或肾脏中，对人体肾脏、肝脏造成危害，国际标准已经加以修改，为完善汽车摩擦材料的相关环保要求和实际摩擦制动指标。
增强材料主要在摩擦材料中起增强剂的作用，目前普遍使用的是添加石棉、铜纤维等。填充剂主要为了提高摩擦材料的摩擦力矩和摩擦系数，增加摩擦材料的耐磨损系数，通常通过添加铜粉等金属粉末加以实现
有鉴于此，在申请号为201310622737 .2的专利文献中公开了一种采用无铜微晶摩擦材料的环保刹车片，上述对比文件存在环境污染大等缺点。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种环保型高性能无铜刹车片的加工工艺。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该环保型高性能无铜刹车片的加工工艺，其特点在于：所述环保型高性能无铜刹车片包括有以下组分：起到粘合作用的树脂，增加粘结力、提高摩擦材料柔性的橡胶粉，增加摩擦材料强度的芳纶，铁黑，稳定高温摩擦系数的硫化锑，稳定摩擦系数的二硫化钼，氧化铝，增加产品强度的钢棉纤维，调节摩擦性能的大片石墨，调节摩擦性能的人造石墨，增加摩擦材料强度的陶瓷纤维，稳定摩擦系数的钛酸钾晶须；
所述组份的配比如下：树脂6～10份，橡胶粉3～5份，芳纶2～4份，铁黑3～5份，硫化锑3～6份，二硫化钼4～5份，氧化铝1～2份，钢棉纤维15～25份，大片石墨5～10份，人造石墨5～10份，陶瓷纤维7～10份，钛酸钾晶须4～8份；
用于加工上述环保型高性能无铜刹车片的加工工艺，包括如下步骤：
第一步：配料A；将树脂、橡胶粉、硫化锑、氧化铝、钢棉纤维、人造石墨和陶瓷纤维按组分混合送入搅拌机进行搅拌，保持温度≤60℃，搅拌机转速1200 rad/min，工作2400s；
第二步：配料B；打开搅拌机投料口，依次将芳纶、钛酸钾晶须、大片石墨、二硫化钼和铁黑按组分投入到搅拌机，保持温度≤60℃，搅拌机转速800 rad/min，工作2000s；
第三步：检测；完成搅拌，放出混合料，取整批混合料的4个取样点做材料密度和均匀度分析检测：保证2.6±0.05 g/cm³；
第四步：热压成型；确认检测合格后，将混合料均匀加入成型机模腔、热压，其中上模温度160℃、下模165℃，实际模腔温度120±5℃；
第五步：固化；完成成型后，冷切至室温，放入固化炉，自然冷却至室温，完成硫化环节；
第六步：性能指标检测。
进一步地，所述树脂8份，橡胶粉4份，芳纶3份，铁黑4份，硫化锑4.5份，二硫化钼4.5份，氧化铝1.5份，钢棉纤维20份，大片石墨7.5份，人造石墨7.5份，陶瓷纤维8.5份，钛酸钾晶须6份。
进一步地，所述第三步中，4个取样点分别为左上、左下、右上和右下。
进一步地，所述第四步中，用于热压成型的设备参数按以下数据设置，设备压力值30 MPA，
第一次保压：压力值20MPA、时间60s、放气12 s；
第二次保压：压力值25MPA、时间60 s、放气12 s；
第三次保压：压力值30MPA、时间600 s、完成成型。
进一步地，所述第五步中，固化参数具体如下：
升温至80℃，保温30min；
升温至120℃，保温30min；
升温至160℃，保温60min；
升温至180℃，保温60min；
升温至200℃，保温60min；
升温至240℃，保温120min。
进一步地，所述第六步中，性能指标检测的参数如下：
产品硬度：60-90HRS
产品密度：2.75±0.1 g/cm³
摩擦系数：0.38-0.45
制动力矩：18000-22000N.S。
进一步地，所述加工工艺还包括，第七步：按车辆和具体要求进行后期加工，标示、打码及包装。
相比现有技术，本发明具有以下优点：该环保型高性能无铜刹车片中不含有金属物质，汽车在使用过程中不会对环境造成严重污染，该环保型高性能无铜刹车片中的各组分配比合理，充分发挥各自性能，不仅能相互弥补其各自性能的不足，还会因相互牵扯作用而产生高性能；该环保型高性能无铜刹车片，汽车刹车灵敏，制动平稳，无制动尖叫声，舒适性能较好，并且对偶盘无损伤。有效地提高了刹车片的环保性能，同时通过改善配方中各原料的配比以及设定的相对应的制程条件，提高了刹车片的耐磨性能、低噪音性能以及摩擦性能的稳定性。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
本实施例中的环保型高性能无铜刹车片包括有以下组分：起到粘合作用的树脂，增加粘结力、提高摩擦材料柔性的橡胶粉，增加摩擦材料强度的芳纶，铁黑，稳定高温摩擦系数的硫化锑，稳定摩擦系数的二硫化钼，氧化铝，增加产品强度的钢棉纤维，调节摩擦性能的大片石墨，调节摩擦性能的人造石墨，增加摩擦材料强度的陶瓷纤维，稳定摩擦系数的钛酸钾晶须；所述组份的配比如下：树脂6～10份，橡胶粉3～5份，芳纶2～4份，铁黑3～5份，硫化锑3～6份，二硫化钼4～5份，氧化铝1～2份，钢棉纤维15～25份，大片石墨5～10份，人造石墨5～10份，陶瓷纤维7～10份，钛酸钾晶须4～8份，以上均为质量份。
本实施例中的用于加工上述环保型高性能无铜刹车片的加工工艺，包括如下步骤：
第一步：配料A；将树脂、橡胶粉、硫化锑、氧化铝、钢棉纤维、人造石墨和陶瓷纤维按组分混合送入搅拌机进行搅拌，保持温度≤60℃，搅拌机转速1200 rad/min，工作2400s。
第二步：配料B；打开搅拌机投料口，依次将芳纶、钛酸钾晶须、大片石墨、二硫化钼和铁黑按组分投入到搅拌机，保持温度≤60℃，搅拌机转速800 rad/min，工作2000s。
第三步：检测；完成搅拌，放出混合料，取整批混合料的4个取样点做材料密度和均匀度分析检测：保证2.6±0.05 g/cm³；4个取样点分别为左上、左下、右上和右下。
第四步：热压成型；确认检测合格后，将混合料均匀加入成型机模腔、热压，其中上模温度160℃、下模165℃，实际模腔温度120±5℃；用于热压成型的设备参数按以下数据设置，设备压力值30 MPA，
第一次保压：压力值20MPA、时间60s、放气12 s；
第二次保压：压力值25MPA、时间60 s、放气12 s；
第三次保压：压力值30MPA、时间600 s、完成成型。
第五步：固化；完成成型后，冷切至室温，放入固化炉，自然冷却至室温，完成硫化环节；固化参数具体如下：
升温至80℃，保温30min；
升温至120℃，保温30min；
升温至160℃，保温60min；
升温至180℃，保温60min；
升温至200℃，保温60min；
升温至240℃，保温120min。
第六步：性能指标检测；性能指标检测的参数如下：
产品硬度：60-90HRS
产品密度：2.75±0.1 g/cm³
摩擦系数：0.38-0.45
制动力矩：18000-22000N.S。
第七步：按车辆和具体要求进行后期加工，标示、打码及包装。
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种环保型高性能无铜刹车片的加工工艺，其特征在于：所述环保型高性能无铜刹车片包括有以下组分：起到粘合作用的树脂，增加粘结力、提高摩擦材料柔性的橡胶粉，增加摩擦材料强度的芳纶，铁黑，稳定高温摩擦系数的硫化锑，稳定摩擦系数的二硫化钼，氧化铝，增加产品强度的钢棉纤维，调节摩擦性能的大片石墨，调节摩擦性能的人造石墨，增加摩擦材料强度的陶瓷纤维，稳定摩擦系数的钛酸钾晶须；
所述组份的配比如下：树脂6～10份，橡胶粉3～5份，芳纶2～4份，铁黑3～5份，硫化锑3～6份，二硫化钼4～5份，氧化铝1～2份，钢棉纤维15～25份，大片石墨5～10份，人造石墨5～10份，陶瓷纤维7～10份，钛酸钾晶须4～8份；
用于加工上述环保型高性能无铜刹车片的加工工艺，包括如下步骤：
第一步：配料A；将树脂、橡胶粉、硫化锑、氧化铝、钢棉纤维、人造石墨和陶瓷纤维按组分混合送入搅拌机进行搅拌，保持温度≤60℃，搅拌机转速1200 rad/min，工作2400s；
第二步：配料B；打开搅拌机投料口，依次将芳纶、钛酸钾晶须、大片石墨、二硫化钼和铁黑按组分投入到搅拌机，保持温度≤60℃，搅拌机转速800 rad/min，工作2000s；
第三步：检测；完成搅拌，放出混合料，取整批混合料的4个取样点做材料密度和均匀度分析检测：保证2.6±0.05 g/cm³；
第四步：热压成型；确认检测合格后，将混合料均匀加入成型机模腔、热压，其中上模温度160℃、下模165℃，实际模腔温度120±5℃；
第五步：固化；完成成型后，冷切至室温，放入固化炉，自然冷却至室温，完成硫化环节；
第六步：性能指标检测。
2.根据权利要求1所述的环保型高性能无铜刹车片的加工工艺，其特征在于：所述树脂8份，橡胶粉4份，芳纶3份，铁黑4份，硫化锑4.5份，二硫化钼4.5份，氧化铝1.5份，钢棉纤维20份，大片石墨7.5份，人造石墨7.5份，陶瓷纤维8.5份，钛酸钾晶须6份。
3.根据权利要求1所述的环保型高性能无铜刹车片的加工工艺，其特征在于：所述第三步中，4个取样点分别为左上、左下、右上和右下。
4.根据权利要求1所述的环保型高性能无铜刹车片的加工工艺，其特征在于：所述第四步中，用于热压成型的设备参数按以下数据设置，设备压力值30 MPA，
第一次保压：压力值20MPA、时间60s、放气12 s；
第二次保压：压力值25MPA、时间60 s、放气12 s；
第三次保压：压力值30MPA、时间600 s、完成成型。
5.根据权利要求1所述的环保型高性能无铜刹车片的加工工艺，其特征在于：所述第五步中，固化参数具体如下：
升温至80℃，保温30min；
升温至120℃，保温30min；
升温至160℃，保温60min；
升温至180℃，保温60min；
升温至200℃，保温60min；
升温至240℃，保温120min。
6.根据权利要求1所述的环保型高性能无铜刹车片的加工工艺，其特征在于：所述第六步中，性能指标检测的参数如下：
产品硬度：60-90HRS
产品密度：2.75±0.1 g/cm³
摩擦系数：0.38-0.45
制动力矩：18000-22000N.S。
7.根据权利要求1所述的环保型高性能无铜刹车片的加工工艺，其特征在于：所述加工工艺还包括，第七步：按车辆和具体要求进行后期加工，标示、打码及包装。
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