DE1669664B1 - Reibwerkstoff, insbesondere fuer bremsbelaege - Google Patents
Reibwerkstoff, insbesondere fuer bremsbelaegeInfo
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Description
3 4
Eine bevorzugte Zusammensetzung des halbmetalli- Eisen und Eisenoxyd. Viele andere Metalle können verschen
Reibungsmodifikatorpartikels ist wie folgt: wendet werden, abhängig von der Kostenfrage.
Bestandteil Volumprozent Weiches Eisenoxyd, Fe2O3, ist ein Ersatz sowohl für
Organischer Harzbinder 20 bis 30 Metalle als auch für Keramiken Es ergibt sibh von
Graphit 15 bis 25 5 sel°st' daß "as organische Harz das Hauptbindemittel
Keramikoulver 10 bis 25 *st unc* ^as Metall ^ur diesen Zweck nicht erforderlich
Metall oder Metallpulver'.'.'. 30 bis 50 ist· A11SemeJ° ^f ^ 5ann ^f Gr£lnze ™isc^n ^era"
miken und Metalloxyden, welche den Metallanten er-
Die Herstellung eines halbmetallischen Reibungs- setzen können, in Abhängigkeit von Abrieb und Härte
modifikatorpartikels erfolgt durch Zusammenbringen io gezogen werden.
von Metall oder Metalloxydpulver, Keramikpulver und Ein Bremsbelag, der gemäß den oben aufgezeigten
Graphitpulver mit einem organischen Harzbinder vom Lehren hergestellt ist, bietet einen wesentlichen Vorteil
Typ des hitzehärtbaren Phenolharzes, welcher dann vor den bisher bekannten Bremsbelägen. Allgemein
unter Hitze und Druck unter Bildung einer harten gesagt, besteht der Vorteil in verbesserter Reibwirkung
Masse aus halbmetallischen Material ausgehärtet wird. 15 unter den verschiedensten Arbeitsbedingungen. Ver-Dieses
Material wird dann in Partikeln eines Durch- gleichsversuche zeigen, daß die bessere Wirksamkeit
messers größer als 20 Mesh zerbrochen und einer unter erschwerten Bedingungen am deutlichsten ergebräuchlichen
Bremsbelagmischung auf organischer kennbar ist, wo die bisher gebräuchlichen Beläge am
Basis, vorzugsweise in solchen Mengen zugesetzt, daß es schlechtesten sind. So vermindert sich z. B. der Brems-1,5
bis 20 Volumprozent des gesamten Belagmaterials 20 schwund, der durch hohe Temperaturen erzeugt und
ausmacht. Das organische Belagmaterial wird dann durch häufiges Bremsen in kurzen Zeitabständen vermit
den zugesetzten halbmetallischen Partikeln ver- ursacht wird, von 10 auf 70 %. Die Rückkehr der Wirkarbeitet,
gehärtet und zu einem fertigen Bremsbelag- samkeit nach Schwund, also die Erholung, steigt um
Segment oder -Block verformt. Das Aussehen des Be- über 25%. Die Wirksamkeit bei hohen Tourenzahlen
lages kann im Vergleich zu den bisher gebräuchlichen 25 und Preßpolieren (Abschleifen) ist in gleichem Maße
Belägen am besten mit gesprengelt bezeichnet werden, erhöht. Während dies in gewissem Maße vorhersagwenn
die halbmetallischen Partikeln einen Durch- bare Folgen der hohen Reibungseigenschaften von den
messer im Bereich von + 20 bis 4 Mesh aufweisen gegen Abbau bei hohen Temperaturen beständigen
(plus 20 minus 4 Mesh). Metall- und Keramikpartikeln sind, liegt die Haupt-Geeignete
keramische Bestandteile sind Sillamanit, 30 bedeutung der vorliegenden Erfindung darin, daß diese
Mullit, Magnesiumoxyd und Zirkonoxyd. Die besten Verbesserungen erreicht werden, ohne daß eine AbErgebnisse werden mit Keramiks des Aluminiumsilikat- nutzung des Belages auftritt oder die Oberfläche des
typs erhalten, d. h. mit Sillamanit und Mullit, aber auch Belagträgers eingeritzt wird, wie es bei Belägen, die auf
andere Typen sind brauchbar. metallischen oder anorganischen Substanzen aufgebaut
Bevorzugte Metalle und Metalloxyde sind Kupfer, 35 sind, der Fall ist.
Claims (1)
1 2
aus einem organischen Bindemittel, Füllstoffen und
Patentanspruch: 1^5 bis 20 Volumprozent eines darin verteilten Rei-
bungsmodifikators, der in Partikeln einer Größe
Reibwerkstoff aus einem organischen Binde- zwischen 0,84 und 4,76 mm vorliegt, aufgebaut ist. Der
mittel, Füllstoffen und 1,5 bis 20 Volumprozent 5 neue Reibwerkstoff ist dadurch gekennzeichnet, daß
eines darin verteilten Reibungsmodifikätors, der der Reibungsmodifikator aus 20 bis 30 Volumprozent
in Partikeln einer Größe zwischen 0,84 und 0,76mm eines Phenolharzes, 15 bis 25 Volumprozent Graphit,
vorliegt, dadurch gekennzeichnet, daß 10 bis 25 Volumprozent keramischen Pulvers und 30
der Reibungsmodifikator aus 20 bis 30 Volumpro- bis 50 Volumprozent eines keramischen Metalls oder
zent eines Phenolharzes, 15 bis 25 Volumprozent 10 Metalloxyds besteht.
Graphit, 10 bis 25jVolumprozent keramischen Während der bekannte Reibwerkstoff auf geeignete
Pulvers und 30 bis 50 Volumprozent nicht kerami- " Korngröße gebrachten üblichen Sinterreibwerkstoff
sehen Metalls oder Metalloxyds besteht. als Modifikator enthält, besteht der Reibungsmodifikator
des erfindungsgemäßen Reibwerkstoffes aus einem 15 Metall- oder Metalloxydpulver, einem keramischen
Pulver und Graphit, welche durch einen organischen
Harzbinder miteinander verbunden sind. Der Harzbinder ist ein hitzehärtendes Phenolharz. Mit ihm wer-
Die Erfindung betrifft einen, insbesondere für Brems- den die pulverf örmigen anderen Bestandteile innig verbeläge
geeigneten Reibwerkstoff aus organischem 20 mischt, anschließend wird das Harz in üblicher Weise
Bindemittel, Füllstoffen und einem darin verteilten ausgehärtet. Die Härtetemperatur liegt wesentlich
Reibungsmodifikator. niedriger als die,, welche zum Sintern angewendet wer-Um die besten Reibungseigenschaften zu erhalten, den muß. Der bekannte Reibwerkstoff enthält also
insbesondere hohe Reibung bei Bremsbelägen oder einen organischen Binder sowie die üblichen Füllmate-Reibmaterialien,
die auf organischem Material auf- 25 rialien, wie Asbest, Graphit, Metalloxyd, und zugebaut
sind, ist es notwendig, Reibungsmodifikatoren . sätzlich Reibmodifikatorpartikeln einer gesinterten
zuzusetzen. Die gebräuchlichsten Reibungsmodifikato- kerammetallischen Zusammensetzung. Demgegenüber
ren sind Partikeln aus gehärtetem Harz, erhalten aus ' enthält der erfindungsgemäße Reibwerkstoff zusätzlich
Kaschu-Nußschalenöl. Die Verwendung solcher Ka- zu dem organischen Binder und den Füllmaterialien
schu-Harzpartikeln führt zu einer Erhöhung der Reib- 30 Reibungsmodifikatorpartikeln, die selbst aus einer
wirkung des Grundbremsbelages oder Reibmaterials, Mischung der Bestandteile: Graphit, keramische
vornehmlich bei Normaltemperatur oder relativ niedri- Pulver, nichtkeramisches Metall öder Metalloxyd, welgen
Temperaturen. Jedoch treten gleichzeitig die Nach- ehe in einem hitzehärtenden Harz gebunden sind, beteile
einer Erhöhung des Schwundes oder einer Ver- stehen.
minderung der Wirksamkeit bei erhöhten Temperatu- 35 Dadurch wird der Nachteil der stärkeren Abnutzung,
ren, schlechte Erholungsfähigkeit und auch eine Ab- den die Sinterpartikeln mit sich bringen, ausgeschaltet,
nähme der Wirksamkeit bei längerem Gebrauch auf Die Verwendung von Phenolharzbinder im Reibungs-(beobachtet
am Anstieg des erforderlichen Pedal- modifikator gewährleistet eine gute Anpassung des
druckes mit zunehmender Gebrauchsdauer des Brems- Modifikators an den Reibwerkstoff, während gesinterte
belages). 40 metallische Materialien bekanntlich wesentlich härter An Stelle solcher gehärteter Harzpartikeln können sind und stärkere Abriebwirkung haben, was zur Veranorganische
Materialien mit Reibeigenschaften ver- letzung und allmählichen Zerstörung der den Reibwendet
werden. Derartige Materialien, z. B. Alumini- werkstoff tragenden Fläche führt. Außerdem sind die
umoxyd, bringen eine Erhöhung der Wirksamkeit und Metallpartikeln in dem erfindungsgemäßen Modifika-Verminderung
des Schwundes, Verbesserung der Er- 45 tor sehr viel kleiner, und wenn der Phenolharzbinder
holungsfähigkeit und geringere Verhärtung (Pedal- im Gebrauch aumählich, infolge höherer Temperaturen,
druckanstieg) bei längerem Gebrauch.. Jedoch haben zu brechen beginnt, werden zwar die Metallpartikeln
diese anorganischen Materialien Nachteile, indem die frei, verursachen aber keine Beschädigung der den
Geräuschgebung und der Verschleiß zunimmt und die Belag tragenden Fläche.
Trägeroberfläche (Bremstrommel oder Scheibe) ein- 50 Der halbmetalHsche Reibungsmodifikator oder Reigeritzt
oder allgemein unbrauchbar gemacht wird. bungsregulierungsmittel macht 1,5 bis 20 Volumpro-Ein
anderer bekannter Reibwerkstoff enthält außer zent des gesamten Belagmaterials aus. Unter 1,5 °/0
den üblichen organischen Bindemitteln und den für läßt sich keine Wirkung feststellen; über 20% verur-Reibwerkstoffen
üblichen Füllstoffen einen Reibungs- sachen Verarbeitungsschwierigkeiten, daß die Zugabe
modifikator, und zwar einen üblichen anorganischen 55 unwirtschaftlich wird. In bezug auf die Wirksamkeit
Sinterreibwerkstoff, der nach der Sinterung auf Korn- liegt die obere Grenze bei 25°/0; von hier ab ist zu ergröße
von 0,1 bis 5 mm aufgebrochen worden ist. Der warten, daß sich der Abriebmittelgehalt schädigend auf
Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Reib- die Trommel oder die Reibscheibe auswirkt,
werkstoff, insbesondere für Bremsbeläge, zu schaffen, Der halbmetallische Reibungsmodifikator ist als der gegenüber den aus organischem Material auf ge- 60 Partikel oder Brocken eines Durchmessers über 20Mesh bauten Reibwerkstoffen geringeren Schwund und ver- zuzusetzen, da die Wirkung bei kleinerem Teilchenbesserte Wirksamkeit auch bei erhöhten Temperaturen durchmesser verdeckt ist. Es gibt tatsächlich keine aufweist, dem aber die Nachteile der stärkeren Ab- obere Grenze in bezug auf die Partikelgröße, und die nutzung und des Eindringens in die den Reibwerk- ganzen 25°/0 des halbmetallischen Modifikators könstoff tragenden Fläche der bekannten anorganische 65 nen ein einziges großes Teil oder Einlegestück im BeMaterialien enthaltenden Reibwerkstoffe nicht an- lag darstellen. Zur Erleichterung der Verarbeitbarkeit haftet. Zur Lösung der Aufgabe wird von dem oben- wird jedoch eine Teilchengröße im Bereich von über 20 erwähnten bekannten Reibwerkstoff ausgegangen, der bis 4 Mesh bevorzugt.
werkstoff, insbesondere für Bremsbeläge, zu schaffen, Der halbmetallische Reibungsmodifikator ist als der gegenüber den aus organischem Material auf ge- 60 Partikel oder Brocken eines Durchmessers über 20Mesh bauten Reibwerkstoffen geringeren Schwund und ver- zuzusetzen, da die Wirkung bei kleinerem Teilchenbesserte Wirksamkeit auch bei erhöhten Temperaturen durchmesser verdeckt ist. Es gibt tatsächlich keine aufweist, dem aber die Nachteile der stärkeren Ab- obere Grenze in bezug auf die Partikelgröße, und die nutzung und des Eindringens in die den Reibwerk- ganzen 25°/0 des halbmetallischen Modifikators könstoff tragenden Fläche der bekannten anorganische 65 nen ein einziges großes Teil oder Einlegestück im BeMaterialien enthaltenden Reibwerkstoffe nicht an- lag darstellen. Zur Erleichterung der Verarbeitbarkeit haftet. Zur Lösung der Aufgabe wird von dem oben- wird jedoch eine Teilchengröße im Bereich von über 20 erwähnten bekannten Reibwerkstoff ausgegangen, der bis 4 Mesh bevorzugt.
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