CS245693B1 - Bezazbestový třecí materiál - Google Patents

Abstract

Řešení se týká bezazbestového třecího materiálu, zejména pro práci za sucha, sestávajícího ze syntetických pryskyřic, žáruvzdorných vláken nabázi oxidu hlinitého a mikroprášku karbidu křemíku.

Description

(54) Bezazbestový třecí materiál

Řešení se týká bezazbestového třecího materiálu, zejména pro práci za sucha, sestávajícího ze syntetických pryskyřic, žáruvzdorných vláken nabázi oxidu hlinitého a mikroprášku karbidu křemíku.

Předmětem vynálezu je bezazbestový třecí materiál, vhodný zejména pro práci sa sucha s protilehlpu třecí plochou.

Známé třecí materiály představují složitý komplex v přibližném složení dle % hmotnosti:

až 50 % chrysolitový azbest tř. 4 až 6 až 40 % anorganická plniva práěkové materiály (vápenec, kaolín, baryt) vyráběné práěkové oxidy (železitý, hlinitý) a karbidy (křemíku) až 15 % organická plniva - třecí práSek (jemnozmná kondenzovaná pryskyřice) až 20 Í6 kovové plniva - prážek, jemné granule, třísky z obrábění (železo, mosaz, hliník) až 25 % organické pojivo - pryskyřičné (obyčejně fenolformaldehydové) a kaučukové se sítovacím resp. vulkanizaěním (obyčejně sirovým systémem).

Azbestová vlákna vytvářejí jednak a organický· pryskyřičný· pojivo· nosnou kostru, jednak působí jako plnidlo a taká se podílí na třecích vlastnostech celku.

Jejich předností je vysoké tepelná stálost žádoucí u třecích segmentů především kotoučových brzd. Anorganická plniva mají také charakter kluzných přísad zabraňujících zadřeni a nežádoucího zvýěení abrazivnósti třecího materiálu.

Organická plniva jsou předurčena jako přísady zvyšující a stabilizující součinitel tření.

Kovová plniva se používají pro rychlý odvod tepla, tak aby nedocházelo na kontaktní ploše vzhledem k vysokým izolačním vlastnostem azbestových vláken k enormnímu vsrůstu teplot, přičemž by teplotní gradient k podpovrchová vrstvě dosahověl nežádoucí hodnoty, což by vedlo k narušení povrchu obložení, jeho rozpraskání vzhledem k překročení mese odolnosti organického pojivá. Zachování nezbytných mechanických vlastností, vysokého součinitele(tření a přijatelná otěruvzdornosti při co nejnižší abrazivnósti je otázkou výběru jednotlivých komponent a sladění jejich vzájemného poměru.

Nevýhodou současných azbestových třecích materiálů je zjištění, že rozprášené částečlqr z azbestu z opotřebovaného obložení znečiěiují životní prostředí a mají karcinogenní dčiaak. na lidskou populaci. Větží nebezpečí vzniká pro pracovníky při těžbě, zprmeovénA, výrobě třecích materiálů, ale především v opravnách a servisech při dáletrvající(práci a brzdovými jednotkami na nichž ulpívají obroužená azbestová částice. Z těchto důvodů ze v mnoha vyspělých průmyslových zemích světa připravuje legislativní omezení nebo zákaz používání azbestu jak brzdového, tak spojkového obložení. Dalží závažnou nepříznivou skutečností jaou rapidně se snižující zásoby přírodního azbestu ve evětě a jejich těžba ae atále vyžžlmi náklady. Při zachování současného trendu spotřeby se odhadují zbývající zásoby na několik desítek let.

Významnou nevýhodou dosavadních typů třecích azbestových materiálů, zejména jako brzdových obložení je přítomnost částic barevných kovů, které se při brzdění uvolňují z obložení, mechanickým tlakem obložení na brzdový litinový kotouč se zabudovávají do povrchové vrstvy třecí plochy kotouče a zde zapříčiňují vznik lokálních galvanických článků. Tyto pak výrazně zrychlují hloubkovou korozi brzdových kotoučů zejména v zimním období, kdy vzdušná vlhkost a zhoršené provozní podmínky vlivem chemických posypových prostředků způsobují, že do brzd vniká aerosol anorganických elektroljtů, který zapříčiňuje na zmíněných lokálních galvanických článcích vnitřní elektrolýzu materiálu.

K odstranění nedostatků materiálů s azbestovými vlákny byla již navržena celá řada řeěení. Jaou např. známé bezazbestové třecí materiály s použitím uhlíkových vláken. Tato vlákna se vyznačují vysokou žáruvzdorností při nezměněných základních fyzikálních vlastnostech. Toto řeěení, přestože patří poměrně k nejpoužívanějším, má nedostatek v tom, že používá uhlíková vlákna, jejichž výroba je technologicky náročná a nákladné.

ftovněž jsou známa provedeni nahrazující azbestová vlákna vlákny plastovými, ocelovými nebo jejich kombinacemi.

Výhodou věech těchto řešeni je vytvoření nosné kostry třecího materiálu, protože však azbestová vlákna, jak známo, mají rovněž frikční vlastnosti, jejich nevýhodou je, že takto vyrobené třecí materiály nedosahují plně vlastností azbestových a stability součinitele tření bez ohledu na teplotu.

Cílem vynálezu je vytvoření bezazbestového třecího materiálu s vysokými užitnými vlastnostmi.

Podstatou vynálezu je bezazbestový třecí materiál na bázi syntetických pryskyřic obsahující 20 až 30 % hmostnosti žáruvzdorných vláken oxidu hlinitého v kombinaci s 20 až 40 % haotmoati mikroprášku karbidu křemíku o velikosti Sástic do lO^im. Žáruvzdorná vlákna z oxidu hlinitého odolávají vysokým teplotám při nezměněné pevnosti.

Podle vynálezu se použitím těchto vláken i řeší jednak náhrada azbestových vláken, jednak mikropráškaa karbidu křemíku se zvyěuje a stabilizuje součinitel tření a nahrazují se přísady Sástic kovů. Zrnitost mikropráěku s částicemi do 10 pm zaručuje jednak větší homogenitu materiálu a odolnost proti uvolňování plniva z materiálu.

Výhodou kombinace vláken na bázi oxidu hlinitého s mikropráškam karbidu křemíku jako s plnivem je vysoká a stabilní hodnota součinitele tření a dobrá tepelná vodivost, které zajiěiuje žádoucí odvod tepla z kontaktní třecí zóny. Tato přísada také nahrazuje kovová plniva, zvyšuje tepelnou vodivost, stabilizuje součinitel tření na přijatelné vysoké hodnotě při absenci azbestových vláken a opotřebené částice jsou zcela inertní k vzniku a průběhu koroze.

Dalšími výhodami tohoto třecího materiálu jsou dostatečná pevnost, dobrá otěruvzdornost a také nízké abrazivnost. Uvedené vlastnosti jsou zajištěny při krátkodobém i dlouhodobém tepelném zatížení, jednak vlákny na bázi oxidu hlinitého, které vytváří dostatečně pevnou kostru adekvátní vláknům osinkovým a jednak obsahem mikroprášku karbidu křemíku, který pozitivně působí na proces tření při vývinu a odvodu tepla z třecí plochy.

Způsob výroby navrženého materiálu je v podstatě shodný s postupem, který se používá při výrobě třecích obložení s azbestem.

Příkladný výběr základní vláknité kostry a dalších přísad zahrnuje následující složení dle hmotnosti:

2& až 30 % vláken na bázi oxidu hlinitého až 40 % mikroprášku karbidu křemíku o velikosti 1 0/7 /im až 20 % anorganického plniva (Práškový vápenec, baryt, kaolin, oxid hlinitý, oxid železitý) až 35 % pojivá - prášková fenolformaldehydová pryskyřice až 4 % grafitu, tj. kluzné přísady až 3 % plastifikétoru (např. ethylalkohol)

245693 4

V rámci uvedených rozpětí obsahu jednotlivých komponent lze mírně modifikovat abrazlvní a třecí charakteristiky výsledného třecího materiálu.

Třecí materiál podle vynálezu je popsán v souvislosti s použitím jako brzdové obložení třecích segmentů kotoučových brzd. Je zřejmé, že stejného účinku při nahrazení azbestových vláken oxidem hlinitým lze dosáhnout u brzdových obložení určených pro bubnové brzdy nebo jiných typů třecích materiálů, např. v provedení u spojkového obložení.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT V YNÁLEZU

   Bezazbestový třecí materiál s vysokým součinitelem tření, zejména pro suché tření, sestávající ze synthetických pryskyřic s nosnou kostrou ze žáruvzdorných anorganických vláken a s plnivem, vyznačení tím, že obsahuje 20 až 30 % hmotnosti vláken na bázi oxidu hlinitého a 20 až 40 % mikropráSku karbidu křemíku o velikosti částic do 10 fxa.