DE4231642A1

DE4231642A1 - Support plate for brake shoe linings, esp. for disc brakes - with zinc@-nickel@ coating impregnated with a condensation resin to ensure good adhesion to brake pad

Info

Publication number: DE4231642A1
Application number: DE19924231642
Authority: DE
Inventors: Paul Dr Ing Kraft; Wilhelm Dipl Ing Steckelbach
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-09-22
Filing date: 1992-09-22
Publication date: 1994-03-24

Abstract

Support plate for brake shoe linings (5), esp. for disc brake (5) consists of a solid metal, pref. steel, plate (1) which is electrocoated with a Zn-Ni layer (2). This layer is impregnated with a condensation resin (3) which at least partially penetrates the Zn-Ni layer. The plate has a thickness of 2-8 mm and the electrocoating of Zn-Ni is 3-10 microns thick. The resin impregnation is a (modified) phenol plastic resin. The impregnated resin is dried prior to hot pressing on or adhesively attaching the brake shoe lining. Prior to electroplating, the plate is cleaned. The impregnated resin is pref. a rubber-modified phenol resin. USE/ADVANTAGE - Making brake shoes for disc bakes. The adhesion between the plate and the brake shoe lining is good and the corrosion protection of the free-laying plate surface is guaranteed over the life of the brake shoe lining.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine neue Trägerplatte für Bremsbeläge sowie auf die spezielle Vorbehandlung und Be schichtung von metallischen Trägerelementen für Bremsbeläge, insbesondere von Trägerplatten für Scheibenbremsbeläge.The invention relates to a new carrier plate for Brake pads as well as on the special pretreatment and loading layering of metallic carrier elements for brake pads, in particular of carrier plates for disc brake pads.

An die Bremsen von Kraftfahrzeugen werden hinsichtlich der mechanischen und thermischen Eigenschaften sowie der Korro sionsbeständigkeit höchste Ansprüche gestellt. So beträgt die Bremsleistung einer Fahrzeugbremse häufig ein Mehr faches der Motorleistung. Diese Bremsarbeit wird in Wärme umgesetzt, und sowohl an der Bremsscheibe, als auch an dem Bremsbelag sind Temperaturen von 500°C und mehr nicht selten. Mit dem Fahrtwind werden wichtige Funktionsteile der Bremsanlage durch Schmutz, Staub, Sand, Steinschlag und Wasser, insbe sondere Salzwasser, stark belastet und beansprucht, insbe sondere bei Scheibenbremsen.On the brakes of motor vehicles with regard to mechanical and thermal properties as well as the corrosion resistance to high demands. So is the braking performance of a vehicle brake is often more times the engine power. This braking work is done in heat implemented, and both on the brake disc, as well as on the Brake pad temperatures of 500 ° C and more are not uncommon. With the headwind, important functional parts of the brake system become through dirt, dust, sand, stone chips and water, especially special salt water, heavily polluted and stressed, esp especially for disc brakes.

Trägerplatten aus massivem Metall, insbesondere Stahl, werden im allgemeinen verwendet, weil sich damit die in der Praxis benötigten mechanischen Festigkeitseigenschaften des Reibbelages hinsichtlich Härte, Zugfestigkeit und Biege festigkeit sichern lassen. Dabei bestehen neben den Korro sionsproblemen zusätzlich noch Haftungsprobleme hinsichtlich der Haftung zwischen Trägerplatte und Reibmaterial an der Fügefläche. Die Trägerplatte dient als Halterung für das den Belag bildende Reibmaterial und als Biegeversteifung für das Belagelement. Der Belag ist an der Trägerplatte abgestützt und hat möglichst innige Verbindung damit. Infolge von Schrumpfspannungen, die beim Aushärten und bei der späteren hohen Temperaturbelastung im praktischen Einsatz entstehen, und unter Einwirkung von Scherkräften während des Betriebes können sich Ablösekräfte ausbilden, die die Bindung zwischen Trägerplatte und Reibbelag uner wünscht beeinträchtigen. Zur Sicherung einer guten Haftung sind in Trägerplatten häufig Nuten, Rillen, Sacklöcher und/oder Durchgangsbohrungen bzw. -löcher vorgesehen, in die das Reibmaterial beim Preßvorgang unter Anwendung von Druck und Hitze einfließen kann und sich dort verankert. Es ist auch bekannt, zur Verbesserung der Haftung geschmolzenes Metall in Tröpfchenform so auf die Plattenoberfläche auf zusprühen, daß eine rauhe Oberfläche entsteht, und die Be lagmasse auf diesen Rauhgrund aufzupressen. Das bewirkt eine gewissermaßen flächige Verankerung des Reibmaterials.Solid metal backing plates, especially steel generally used because it is in practice required mechanical strength properties of the Friction lining in terms of hardness, tensile strength and bending secure strength. There exist alongside the Korro sion problems additionally liability problems regarding the adhesion between the carrier plate and the friction material on the Joining surface. The carrier plate serves as a holder for the the friction material forming the lining and as bending stiffening for the covering element. The covering is on the carrier plate supported and has the closest possible connection with it. As a result of shrinkage stresses that occur during curing and in the later high temperature load in practice Use arise, and under the influence of shear forces separation forces can develop during operation, the bond between the backing plate and the friction lining wishes to interfere. To ensure good liability are often grooves, grooves, blind holes and / or in carrier plates Through holes or holes are provided in the the friction material during the pressing process using pressure and heat can flow in and anchor itself there. It is also known to improve melted adhesion Metal in droplet form on the surface of the plate spray that a rough surface is created, and the loading to press the layer mass onto this rough ground. That causes a kind of flat anchoring of the friction material.

Neben der hohen mechanischen Beanspruchung von Bremsbelägen sind die bereits eingangs erwähnten vielfältigen Korrosions beanspruchungen für die erforderliche Langzeitfunktion von Bremsbelägen von besonderer Bedeutung. Während das Brems belagmaterial selbst als weitgehend korrosionsfest anzusehen ist, werden die vornehmlich aus Stahl hergestellten Träger platten durch den Einfluß der verschiedenen Korrosionsmedien relativ schnell angegriffen. Selbst mit Zinkbeschichtungen ist die Korrosionsbeständigkeit nicht garantiert; es kann sich die Haftfestigkeit der Belagmasse beeinträchtigender Weißrost bilden. Darum müssen die nicht durch Reibmaterial abgedeckten Stahlflächen durch eine Schutzlackierung vor Korrosion geschützt werden. Der verfahrenstechnische und wirtschaftliche Aufwand für die Lackierung ist allerdings beträchtlich. Die Lackierung wird durch einen besonderen Umstand erschwert, der mit dem bei der Bremsbelagherstellung üblichen Heißpreßvorgang in unmittelbarem Zusammenhang steht: Bei dem Heißpreßvorgang wird das organisch gebundene Reibmaterial unter Druck und Hitze verdichtet und mit der Trägerplatte verbunden. Um ein Festkleben der Reibbelagmasse in der Heißpreßform zu verhindern, muß die Form vor jedem Preßvorgang mit speziellen Trennmitteln besprüht werden. Diese Trennmittel, in der Regel auf Basis von Seifen, Me tallseifen und Silikonölen, werden beim Preßvorgang auf alle sie berührenden Flächen, auch auf die das Preßteils selbst übertragen, und verhindern später eine gute Haftung der Lackschicht auf den freiliegenden bzw. den nicht durch Reibmaterial abgedeckten Flächen.In addition to the high mechanical stress on brake pads are the various types of corrosion already mentioned at the beginning stresses for the required long-term function of Brake pads of particular importance. While the brake covering material itself to be regarded as largely corrosion-resistant is, the beams are mainly made of steel plates due to the influence of the various corrosion media attacked relatively quickly. Even with zinc coatings corrosion resistance is not guaranteed; it can the adhesive strength of the covering compound is impaired Form white rust. That's why they don't have to go through friction material covered steel surfaces with a protective coating Corrosion are protected. The procedural and However, there is an economic outlay for painting considerably. The painting is done by a special Difficulty with that in the manufacture of brake pads usual hot pressing process in direct connection stands: In the hot pressing process, the organically bound Friction material compressed under pressure and heat and with the Carrier plate connected. To stick the friction lining mass To prevent in the hot mold, the mold must be in front of everyone Pressing process can be sprayed with special release agents. These release agents, usually based on soaps, me tall soaps and silicone oils are used during the pressing process all surfaces touching them, including those on the pressed part transferred yourself, and later prevent good liability the paint layer on the exposed or not through Friction material covered surfaces.

Ein Reibbelag muß im wesentlichen drei Eigenschaften in sich vereinigen:A friction lining must have three main properties unite:

1. Die reibphysikalischen Eigenschaften müssen den gestellten Anforderungen genügen.1. The physical properties of the friction must be the same Requirements met.

2. Die mechanische Festigkeit des Konstruktionselements "Bremsbelag" muß eine die Sicherheit garantierende Festig keit, insbesondere eine unter allen Betriebszuständen gute und sichere Verbindung zwischen Reibmaterial und Trägerblech aufweisen.2. The mechanical strength of the construction element "Brake pad" must be a safety guarantee speed, especially a good one under all operating conditions and secure connection between friction material and carrier plate exhibit.

3. Die Korrosionsfestigkeit muß hoch genug sein, um für die Lebensdauer des Reibbelags die Funktionssicherheit der Bremse zu garantieren.3. The corrosion resistance must be high enough for that Lifetime of the friction lining the functional reliability of the brake to guarantee.

Dies konnten die Anmelder bereits im wesentlichen erreichen mit der in dem früheren Patent (Patentanmeldung P 39 06 450.6) beschriebenen Trägerplatte. Jedoch ist diese technisch auf wendig, weil eine Chromatier-Zwischensicht in deren Ober flächenbeschichtung vorhanden ist.The applicants have already largely achieved this with that in the earlier patent (patent application P 39 06 450.6) described carrier plate. However, this is technically based manoeuvrable because of an intermediate chromating view in the top surface coating is available.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine optimal gebrauchstüchtige und gleichzeitig technisch relativ wenig aufwendige Trägerplatte in Vorschlag zu bringen und diese vor dem Aufbringen des Reibbelages so auszubilden und vorzubehandeln, daß einerseits die Festigkeit der Preß-Klebe verbindung zwischen Trägerplatte und Reibbelag an der Füge fläche gesichert ist und zum anderen ein guter Korrosions schutz an den freiliegenden (Metall)-Stahlflächen des Träger bleches die Langzeitfunktion des Bremsbelages garantiert.The present invention has for its object a optimally usable and at the same time technically relative to bring little expensive support plate in proposal and train them before applying the friction lining and pretreat that on the one hand the strength of the press adhesive Connection between the carrier plate and the friction lining on the joint surface is secured and good corrosion Protection on the exposed (metal) steel surfaces of the carrier the long-term function of the brake pad is guaranteed.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von einer aus massivem Metall, insbesondere Stahl, bestehenden Träger platte für Bremsbeläge, auf der das organisch gebundene Reib material unter Zwischenschaltung einer geeigneten Klebeschicht und/oder eines an sich bekannten "Underlayers", auf der das Reibmaterial befestigt ist, zum Beispiel heißgeklebt oder heiß-aufgepreßt ist, und sieht erfindungsgemäß die im kenn zeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Gestaltungs merkmale vor, wobei noch in den Unteransprüchen 2 und 3 für die Aufgabenlösung vorteilhafte und förderliche Weiterbil dungen und in den Unteransprüchen 4 bis 8 erfindungsgemäße Verfahrensmaßnahmen zur Fertigung der erfindungsgemäßen Trägerplatte beansprucht sind.To achieve this object, the invention is based on one Carrier made of solid metal, in particular steel plate for brake pads on which the organically bound friction material with the interposition of a suitable adhesive layer and / or an "underlayers" known per se, on which the Friction material is attached, for example hot glued or is hot-pressed, and sees according to the invention in the kenn drawing part of claim 1 specified design Features before, with sub-claims 2 and 3 for the task solution advantageous and beneficial further education dungen and in the claims 4 to 8 of the invention Process measures for the production of the invention Carrier plate are claimed.

Die Merkmale der Erfindung und deren technische Vorteile er geben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mit Ausführungs beispiel in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung. Es zeigen:The features of the invention and its technical advantages give themselves from the following description with execution example in connection with the claims and the drawing. Show it:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Trägerplatte mit auf gepreßtem Reibmaterialbelag, im Schnitt, Fig. 1 a carrier plate of the invention with friction material on pressed, in section,

Fig. 2 einen kompletten Scheibenbremsbelag mit einer erfindungsgemäßen Trägerplatte, in der Drauf sicht mit teilweise entferntem Reibmaterial belag, und Fig. 2 shows a complete disc brake pad with a carrier plate according to the invention, in the top view with partially removed friction material, and

Fig. 3 vergrößert einen Schnitt nach I-I der Fig. 2. Fig. 3 is an enlarged a section along II of FIG. 2.

In den Figuren sind gleiche Teile mit denselben Bezugs ziffern benannt. Die Trägerplatte 1 besteht aus 4,5 mm dickem Stahlblech. Sie ist oberflächenbeschichtet mit ei ner zweischichtigen Beschichtung, deren untere, der Stahl oberfläche unmittelbar anhaftende eine etwa 3 bis 10 µm dicke, elektrochemisch aufgebrachte Zinknickelauflage mit 9-14% Nickel in der Schicht 2 ist, auf der eine Impräg nierschicht 3 aus Kondensationsharz haftet, welche in die darunter liegende Zinknickelschicht mindestens teilweise eindringt. Auf der Fügefläche 4 ist der Reibbelag 5 mit der wie angegeben oberflächenbeschichteten Trägerplatte durch einen Preßvorgang verbunden.In the figures, the same parts with the same reference numerals are named. The carrier plate 1 consists of 4.5 mm thick steel sheet. It is surface-coated with a two-layer coating, the lower, directly adhering to the steel surface of which is an approximately 3 to 10 µm thick, electrochemically applied zinc nickel coating with 9-14% nickel in layer 2 , on which an impregnating layer 3 made of condensation resin adheres, which at least partially penetrates into the underlying zinc-nickel layer. On the joining surface 4 , the friction lining 5 is connected to the surface-coated carrier plate by a pressing process.

Fig. 2 zeigt einen kompletten Scheibenbremsbelag. Auf der Trägerplatte 1 ist das Reibmaterial 5 aufgeklebt bzw. auf gepreßt. Zur Verbesserung der Haftung sind in der Träger platte Durchbrüche 12 vorgesehen, in die das Reibmaterial beim Preßvorgang unter dem Einfluß von Druck und Hitze ein geflossen ist und sich dort verankert hat. Die Schlitze 13 dienen zur Aufhängung des Bremsbelages mittels Führungsbolzen im Bremssattel. Fig. 2 shows a complete disc brake pad. The friction material 5 is glued or pressed onto the carrier plate 1 . To improve the adhesion plate openings 12 are provided in which the friction material has flowed during the pressing process under the influence of pressure and heat and has anchored there. The slots 13 are used to suspend the brake pad by means of guide bolts in the brake caliper.

Wie in Fig. 3 vergrößert veranschaulicht, sind in der Trägerplatte 1 zur Erhöhung der Haftkraft vorhandene Durch gangslöcher 12, von denen eines gezeigt ist, an ihren Wänden erfindungsgemäß ebenfalls mit der Oberflächenbeschichtung aus Zinknickelauftrag 2 und Imprägnierschicht 3 beschichtet.As illustrated in Fig. 3 enlarged, through holes 12 are present in the carrier plate 1 to increase the adhesive force, one of which is shown, according to the invention also coated on their walls with the surface coating of zinc nickel application 2 and impregnation layer 3 .

Je nach Beschaffenheit und Zusammensetzung des Reibmaterials kann zusätzlich zu dem benötigten Klebstoffauftrag der Under layer als Zwischenlage zum Einsatz kommen. Dieser Underlayer besteht üblicherweise aus einem belagähnlichen Material mit in der Regel etwas höherem Bindemittelanteil und hohen Faserma terial-Anteilen und ergibt, wie sich gezeigt hat, auf einer erfindungsgemäßen Trägerplatte mindestens ebenso hohe Haft festigkeiten wie das verpreßte Reibmaterial alleine. Depending on the nature and composition of the friction material In addition to the required adhesive application, the Under layer can be used as an intermediate layer. This underlayer usually consists of a covering-like material with in usually somewhat higher binder content and high fiber size material shares and, as has been shown, results in one carrier plate according to the invention at least as high adhesion strengths like the pressed friction material alone.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung dieser er findungsgemäßen Trägerplatten bewirkt die spezielle Ober flächenbehandlung der Trägerplatten aus Stahlblech, insbe sondere für Scheibenbremsbeläge, und ist dadurch gekennzeich net, daß die Oberfläche der Trägerplatte durch eine sowohl korrosionsverhindernde als auch die Haftfestigkeit steigern de elektrochemisch aufgebrachte metallische Schicht so vor bereitet wird, daß eine anschließend aufgebrachte festhaf tende hitzebeständige Imprägnierung der Metallschicht als haftungsvermittelnder Bestandteil des Klebeprozesses und gleichzeitig zusätzlich zur Verbesserung der Korrosionsbe ständigkeit wirksam wird. Die metallische Grundschicht ist eine Zinknickelschicht und deren Imprägnierung besteht aus einem flüssigen Kondensationsharz, vorzugsweise einem modi fizierten Phenolharz.The process according to the invention for the production of this support plates according to the invention effect the special upper surface treatment of the carrier plates made of sheet steel, esp especially for disc brake pads, and is characterized net that the surface of the carrier plate by both increase corrosion-preventing as well as the adhesive strength de electrochemically applied metallic layer is prepared that a subsequently applied heat-resistant impregnation of the metal layer as adhesion-promoting part of the gluing process and at the same time in addition to improving the corrosion constant becomes effective. The metallic base layer is a zinc-nickel layer and its impregnation consists of a liquid condensation resin, preferably a modi phenolic resin.

Es werden demgemäß beim erfindungsgemäßen Verfahren die aus dem gewünschten Metallblech von etwa 2 bis 8 mm Stärke, zum Beispiel Stahl, bestehenden Trägerplatten elektrochemisch mit einer Zinknickelauflage versehen und anschließend einer Imprägnierung mit dem flüssigen Kunstharz unterzogen und dieses getrocknet.Accordingly, in the method according to the invention the desired metal sheet of about 2 to 8 mm thickness, for Example steel, existing carrier plates electrochemically provided with a zinc nickel pad and then one Impregnated with the liquid synthetic resin and this dried.

Für die erfindungsgemäß aufzubringende Oberflächenbeschich tung werden die Trägerplatten in üblicher Weise aus gewalzten Stahlblechtafeln oder -coils mit eng tolerierter Dicke aus gestanzt. Dabei ist wegen der hohen Stanzgeschwindigkeiten der Einsatz von Kühl- und Schmierflüssigkeiten an der Stanze unumgänglich. Daher sind intensive Wasch- und/oder Entfet tungsarbeitsgänge erforderlich, bei denen die Stanzrück stände und alle anhaftenden Fette und Öle beseitigt werden, ehe mit der elektrochemischen Oberflächenbehandlung begonnen wird. Eine solche Vorab-Reinigung kann in beliebiger an sich bekannter Weise in alkalischen und/oder sauren Entfettungs bädern und - soweit nicht störend umweltbelastend - mit neu tralen organischen Entfettungsmitteln durchgeführt werden. For the surface coating to be applied according to the invention tion, the carrier plates are rolled out in the usual way Sheet steel sheets or coils with a narrow tolerance punched. It is because of the high punching speeds the use of coolants and lubricants on the punch inevitable. Therefore intensive washing and / or degreasing processing operations required, in which the punching back and all adhering fats and oils are removed, before starting the electrochemical surface treatment becomes. Such pre-cleaning can be done in any way known manner in alkaline and / or acidic degreasing bathing and - if not disturbing to the environment - with new tralen organic degreasing agents are carried out.

Es ist für das erfindungsgemäße Verfahren nicht störend, wenn durch vorgeschaltetes Strahlen und/oder entsprechend eingestellte Beizbäder eine gleichzeitige Aufrauhung der Metalloberfläche erfolgt. Wichtig ist, daß nach einer solchen Vorbehandlung die Trägerplatten-Oberfläche vollstän dig frei ist von Verschmutzungen jeglicher Art.It is not disturbing for the method according to the invention if by upstream blasting and / or accordingly set pickling baths a simultaneous roughening of the Metal surface is done. It is important that after a such pretreatment the carrier plate surface completely dig is free of dirt of any kind.

Die anschließende erfindungsgemäße Oberflächenbeschichtung der Trägerplatte beginnt mit der elektrochemischen Behand lung zur Aufbringung der Zinknickelschicht. Dazu kann vor teilhaft ein bekanntes Zinknickel-Bad benutzt werden, das feinkristalline und duktile Niederschläge abscheidet. Um die abgeschiedenen Zinknickelschichten frei von Verunreini gungen zu halten, kann vorteilhafterweise der Elektrolyt während des Betriebes kontinuierlich im Umlaufverfahren fil triert und die verbrauchten Chemikalien ergänzt werden. Die nach der elektrochemischen Beschichtung auf der Oberfläche der Trägerplatte vorhandene Zinknickelschicht mit einer Stär ke von 3 bis 10 µm ist sehr gleichmäßig in der Schicht stärke und duktil.The subsequent surface coating according to the invention the carrier plate begins with the electrochemical treatment to apply the zinc nickel layer. This can be done before a known zinc-nickel bath can be used, which deposits fine crystalline and ductile precipitates. Around the deposited zinc-nickel layers free of Verunreini The electrolyte can advantageously hold during operation in continuous circulation fil trated and the used chemicals are supplemented. The after the electrochemical coating on the surface existing zinc nickel layer with a thickness on the carrier plate ke from 3 to 10 µm is very even in the layer strength and ductile.

Anschließend wird die Imprägnierung durch einen Tauchprozeß in dem flüssigen Kondensationsharz durchgeführt, mit dem die Poren der Zinknickelschicht getränkt werden. Das Imprägnier harz verankert sich in den Poren des Überzuges und gegebe nenfalls partiell noch unmittelbar auf der Stahloberfläche. Zum einen wird dadurch eine große Haftfestigkeit erreicht, und zum anderen die Schichtenkombination zwischen galvanisch aufgetragener Zinknickelschicht und Stahloberfläche verstärkt bzw. verdichtet, was zu einer gesteigerten Korrosionsbestän digkeit führt. Das Imprägnierharz wird nach dem Tauchvorgang getrocknet, damit die in der Imprägnierung noch befindliche Restflüssigkeit bzw. eventuell vorhandenes Lösungsmittel ver dunsten kann. Das Imprägnierharz wird so ausgewählt, daß es mit dem zum späteren Befestigen des Reibmaterials verwendeten Kleber gut verträglich ist und von seinem chemischen Aufbau her eine besondere Affinität zu diesem Klebstoff und zu dem eventuell zum Einsatz kommenden Underlayer besitzt. Ein solcher Underlayer kommt häufig je nach Beschaffenheit und Zusammensetzung des Reibmaterials als Zwischenschicht zu sätzlich zu dem benötigten Klebstoffauftrag zur Verwendung. Dieser Underlayer besteht üblicherweise aus einem belagähn lichen Material mit in der Regel höheren Bindemittelanteilen und ergibt, wie sich gezeigt hat, zusammen mit dem Kleber bessere Haftfestigkeitswerte als das verpreßte Reibmaterial allein.Then the impregnation is done by a dipping process performed in the liquid condensation resin with which the Pores of the zinc nickel layer are soaked. The impregnation resin is anchored in the pores of the coating and given otherwise partially directly on the steel surface. On the one hand, this achieves great adhesive strength, and on the other hand the combination of layers between galvanic applied zinc-nickel layer and steel surface reinforced or compacted, resulting in increased corrosion resistance leads. The impregnation resin is applied after the dipping process dried so that the one still in the impregnation Ver residual liquid or any solvent present can steam. The impregnation resin is selected so that it with that used for later fastening of the friction material Glue is well tolerated and by its chemical structure a special affinity for this adhesive and for that possibly used underlayer. A Such underlayer often comes depending on the nature and Composition of the friction material as an intermediate layer in addition to the required adhesive application for use. This underlayer usually consists of a covering-like material with generally higher binder proportions and, as has been shown, results with the glue better adhesive strength values than the pressed friction material alone.

Erfindungsgemäß in dieser Weise oberflächenbehandelte Träger platten haben nicht nur eine hohe Korrosionsbeständigkeit, so daß sie vor der Weiterverarbeitung durch Bepressen längere Zeit ohne besondere Schutzmaßnahmen gelagert werden können, ohne negative Folgen für die späteren Haftungseigenschaften, sie besitzen darüber hinaus einen optimal ausgebildeten Haft grund an der Fügefläche für den Verbund mit dem Reibmaterial, so daß anschließend das Aufbringen der Kleberschicht auf die Fügefläche erfolgen kann und der damit aufgefestigte Brems belag dauerhaft beständig hohen mechanischen Beanspruchungen sicher standzuhalten vermag. According to the invention, surface-treated supports in this way plates not only have high corrosion resistance, so that they last longer before further processing by pressing Time can be stored without special protective measures, without negative consequences for the later liability properties, they also have an optimally trained detention reason on the joint surface for the bond with the friction material, so that subsequently the application of the adhesive layer on the Joining surface can take place and the brake thus attached covering permanently resistant to high mechanical loads can withstand safely.

Das organisch gebundene Reibmaterial wird bekanntlich heiß aufgepreßt. Beim Erhitzen unter Einfluß von Tem peratur und Druck erweichen die organischen Bindemittel im Belagmaterial und im Underlayer ebenso wie der Kleber und die Harzimprägnierung auf dem verzinkten Trägerblech. Es bildet sich in der Fügefläche eine Schmelzzone aus; dabei vermengen sich die verschiedenen Bindemittel unter Bildung einer praktisch homogenen Bindeschicht. Die Im prägnierschicht der erfindungsgemäßen Trägerplatte geht mit dem Klebstoff eine optimale, hitzebeständige Verbin dung ein, so daß das Imprägnierharz als integrierter Be standteil des Klebeprozesses wirksam wird.The organically bound friction material is known to be hot pressed. When heated under the influence of tem The temperature and pressure soften the organic binders in the covering material and in the underlayer as well as the adhesive and the resin impregnation on the galvanized carrier sheet. A melting zone forms in the joining surface; the various binders mix together Formation of a practically homogeneous binding layer. The Im embossing layer of the carrier plate according to the invention an optimal, heat-resistant connection with the adhesive dung so that the impregnating resin as an integrated loading part of the gluing process is effective.

Als Imprägnierharze können erfindungsgemäß alle mit Reibmaterial, Underlayer und Kleber verträgliche bzw. dazu affinitive Kondensations-Kunstharze in flüssiger Konsistenz verwendet werden. Besonders geeignet sind hitzehärtbare Phenoplaste, die zusätzlich zum Beispiel durch Kautschuk modifiziert sein können. Diese Harze stehen im Handel zur Verfügung und können auf die für den Imprägniervorgang notwendige niedrige Konzentra tion bzw. hohe Verdünnung eingestellt werden. Durch Trocknen lassen sie sich lagerfähig machen, und bei der spätere Druck-Hitze-Behandlung vermögen sie beim Aufpressen des Reibmaterials mit dessen Bindemitteln bzw. mit einem mitverwendeten Kleber und/oder Underlayer zu einem einheitlichen Gefüge zu verschmelzen und zu vernetzen und damit hitzebeständig zu verfestigen.According to the invention, all can be used as impregnating resins Friction material, underlayer and adhesive compatible or with affinitive condensation resins in liquid Consistency can be used. Are particularly suitable thermosetting phenoplasts, for example can be modified by rubber. These resins are available in stores and can be used for the low concentration necessary for the impregnation process tion or high dilution can be set. By They can be dried and stored at the later pressure-heat treatment they are capable of Pressing the friction material with its binders or with a glue and / or underlayer used to merge into a uniform structure and to network and thus solidify heat-resistant.

Erfindungsgemäße Trägerplatten haben den weiterem Vor teil, daß das eingesetzte Verfahren besonders wirtschaft lich ist.Carrier plates according to the invention have the further advantage partly that the process used is particularly economical is.

Die Fabrikation von Scheibenbremsbelägen geschieht in großen Stückzahlen, und es bereitete bei der bisherigen Ar beitsmethode beträchtliche Schwierigkeiten, die so unter schiedlichen Arbeitsgänge wie Sandstrahlen plus zusätzli cher Reinigung, Klebstoffauftrag und Trocknen, Bepressen, Verputzen (Beseitigen der Preß- und Trennmittel-Rück stände und Lackieren der freien Metalloberflächen), in einen kontinuierlichen, möglichst automatischen Arbeits ablauf zu bringen. Insbesondere gibt es große Probleme bezüglich des Umweltschutzes, vor allem beim späteren Lackieren der korrosionsgefährdeten, nicht mit Reibma terial belegten Oberflächen der Trägerplatten.Disc brake pads are manufactured in large quantities Quantities, and it prepared at the previous Ar considerable difficulty, so under various operations such as sandblasting plus additional cleaning, adhesive application and drying, pressing, Plastering (removal of the press and release agent back stands and painting of the free metal surfaces), in a continuous, possibly automatic work to expire. In particular, there are big problems regarding environmental protection, especially later Painting the corrosion-prone, not with friction surfaces of the carrier plates.

Der bisher erforderliche umständliche verfahrenstechni sche Aufwand kommt beim erfindungsgemäßen Verfahren in Fortfall, weil die erfindungsgemäßen Trägerplatten be reits vor dem Bepressen allseitig korrosionsbeständig be schichtet sind und die bisher notwendige Lackierung ent fallen kann. Die erfindungsgemäße Beschichtung der Trä gerplatten hält härtesten Korrosions-Prüftests und den in der Praxis auftretenden korrosiven und mechanischen Beanspruchungen stand. Im Gegensatz zu Lackschichten bringt die auf den erfindungsgemäßen Trägerplatten vor handene Oberflächenbeschichtung aus Zinknickelschicht und Imprägnierharz als zusätzlichen Vorteil hohe Beständigkeit gegen austretende Bremsflüssigkeit. Wenn Durchbrüche in erfindungsgemäßen Trägerplatten vorhanden sind, bringt deren neue erfindungsgemäße Ausführung wei tere Vorteile. Die Verankerung des aufgepreßten Reibma terials kommt wesentlich effizienter zur Auswirkung, weil die Innenkanten der Durchbrüche voll beschichtet und im prägniert sind. Jetzt erst kann eine einwandfreie Ver bindung zwischen Reibmaterial und den Kantenflächen der Durchbrüche zustande kommen.The cumbersome process technology previously required cal effort comes in the inventive method Elimination because the carrier plates according to the invention be Always corrosion-resistant on all sides before pressing are layered and the previously required painting ent can fall. The coating according to the invention Board holds the toughest corrosion test and the in practice corrosive and mechanical Stresses stood. In contrast to layers of paint puts forward on the carrier plates according to the invention existing surface coating made of zinc-nickel layer and impregnation resin as an additional advantage high Resistance to escaping brake fluid. If Breakthroughs present in carrier plates according to the invention are, their new design according to the invention brings white other advantages. The anchoring of the press-fit friction terials is much more efficient because the inside edges of the openings fully coated and are impregnated. Only now can a perfect Ver bond between the friction material and the edge surfaces of the Breakthroughs come about.

Auch für die Schlitze, die bekanntermaßen in der Träger platte für Scheibenbremsen zur beweglichen Aufhängung in dem Führungsbolzen vorhanden sind, ist die erfindungsgemäße Oberflächenbeschichtung vorteilhaft, weil sich so trotz Feuchtigkeit etc. von außen kein Rost ansetzen kann und dadurch ein verbessertes Gleitverhalten der Trägerplatte auf den Führungsbolzen erhalten bleibt. Also for the slots, which are known in the carrier plate for disc brakes for mobile suspension in the guide pin are present, is the invention Surface coating advantageous because so despite Moisture etc. cannot rust from the outside and thereby an improved sliding behavior of the carrier plate remains on the guide pin.

Es ist darüber hinaus möglich, erfindungsgemäße Träger platten mit hoher Wirtschaftlichkeit, bei kontinuierlichem vollautomatischem Arbeitsablauf von der Stanzerei bis zur Endkontrolle herzustellen. Dazu werden die in der Stanzerei aus Stahlblech ausgestanzten Trägerplatten-Rohlinge, so wie sie anfallen, das heißt mit verölter und/oder angerosteter Oberfläche, von band in die Warenträger eines Gestellauto maten eingehängt und in den automatischen Arbeitsablauf eingegeben.It is also possible to use carriers according to the invention boards with high economy, with continuous fully automatic workflow from the stamping shop to Manufacture final inspection. For this, they are in the stamping shop Carrier plate blanks punched out of sheet steel, such as they occur, that is with oiled and / or rusted Surface of tape in the rack of a rack car maten mounted and in the automatic workflow entered.

Die Behandlungsreihe beginnt mit einem alkalischen chemi schen Entfettungsbad, in dem alle groben Oberflächenverun reinigungen beseitigt werden. Das Entfettungsbad wird mittels einer Umlaufreinigungsanlage kontinuierlich von den abge lösten Rückständen befreit. Damit ist sichergestellt, daß das alkalische Entfettungsbad über einen langen Zeitraum gleichmäßig arbeitet. Die nachgeschaltete Beizanlage ent fernt alle Metalloxide, wie beispielsweise Rost, bei gleich zeitiger Aufrauhung der Oberfläche. Ein weiteres elektro chemisches Entfettungsbad entfernt die letzten Reste einer Oberflächenverschmutzung und sorgt für eine chemische Akti vierung der Trägerplattenoberfläche.The treatment series begins with an alkaline chemi degreasing bath in which all coarse surface contaminations cleaning can be eliminated. The degreasing bath is by means of a circulation cleaning system continuously from the abge loosened residues. This ensures that the alkaline degreasing bath over a long period of time works evenly. The downstream pickling line ent removes all metal oxides, such as rust, at the same time premature roughening of the surface. Another electro chemical degreasing bath removes the last remnants of one Surface pollution and causes a chemical act crossing of the carrier plate surface.

Nach dieser Reinigung und Aktivierung werden die Trägerplat ten automatisch und kontinuierlich dem elektrochemischen Zinknickelbad zugeleitet. Das Zinknickelbad wird im Umlauf verfahren gefiltert und gleichzeitig eine Ergänzungslösung automatisch zudosiert. Aus dem Zinknickelbad werden die mit der Zinknickelschicht beschichteten Trägerplatten durch die Förderanlage weiter den Spülbädern zugeführt, getrocknet und sodann einem letzten Tauchprozeß in dem Harz-Imprägnier bad zugeführt. After this cleaning and activation, the carrier plates automatically and continuously the electrochemical Zinc nickel bath fed. The zinc nickel bath is in circulation filtered and at the same time a supplementary solution automatically dosed. The zinc nickel bath becomes the Carrier plates coated with the zinc nickel layer the conveyor system continues to the rinsing baths, dried and then a final dipping process in the resin impregnator bad fed.

Dabei werden die Poren der Zinknickelschicht mit Harz ge füllt und die gesamte Trägerplatte mit einer dünnen Schicht Harz umhüllt.The pores of the zinc nickel layer are ge with resin fills and the entire backing plate with a thin layer Resin encased.

Nach dem Durchgang durch einen nachgeschalteten beheizten Trockenkanal ist die Oberflächenbeschichtung der Trägerplat ten beendet. Danach kann mit dem Aufbringen der für das nach folgende Bepressen erforderlichen Kleberschicht auf dies Füge seite der imprägnierten Trägerplatte begonnen werden. Der Kleb stoff wird durch Spritzen, Aufstreichen oder mit einer Auf tragswalze aufgetragen und bei ca. 70°C getrocknet. Die Teile können jetzt entweder direkt der Presserei zwecks Bepressen mit Reibmaterial zugeleitet oder für die spätere Verwendung ins Lager gegeben werden.After passing through a downstream heated Dry runner is the surface coating of the carrier plate finished. After that, applying for that after the following pressing required adhesive layer on this joint side of the impregnated carrier plate. The glue fabric is made by spraying, spreading or with a brush applied roller and dried at approx. 70 ° C. The parts can now either directly with the press for pressing Friction material supplied or for later use in Camp are given.

example

10 Trägerplatten für Scheibenbremsbeläge der in Fig. 2 für die Trägerplatte 1 dargestellten Konfiguration wurden aus ei nem 5 mm dicken Stahlblech aus Walzstahl ausgestanzt. Die Stanzteile wurden so, wie sie aus der Stanzerei kamen, mit Verölter und teilweise angerosteter Oberfläche in ein alkali sches chemisches Entfettungsbad, bestehend aus einer Spezial entfettung mit einer Beigabe von Tensid-Kombinationen, einge bracht und darin etwa 5 bis 8 Minuten hin und her bewegt. Die gelösten Rückstände wurden mittels einer Entölungsanlage lau fend aus dem Entfettungsbad abgeschieden. Die Temperatur des Entfettungsbads betrug ca. 60°C. Die Trägerplatten wurden aus dem alkalischen Entfettungsbad herausgenommen, mit Wasser ge spült und in eine nachgeschaltete Beizanlage eingebracht. Die Beizflüssigkeit bestand aus 20 gew.-%iger wäßriger Schwefel säure mit Netzmittel. Die Trägerplatten wurden darin 5 bis 8 Minuten bei 50°c behandelt, wodurch alle Metalloxide, wie Rost und auch Zunder, von der Oberfläche der Trägerplatten entfernt wurden und die Oberfläche gleichzeitig eine Aufrauhung erhielt. Die aus dem Beizbad entnommenen und mit Wasser gespülten Trä gerplatten wurden in ein weiteres elektrochemisches Entfet tungsbad eingebracht, das mit folgenden Betriebsdaten arbeitete:
Zusammensetzung: Natronlauge plus Netzmittel;
pH-Wert 14
Raumtemperatur: Stromdichte 4-6 a/dm², anodisch.10 carrier plates for disc brake pads of the configuration shown in FIG. 2 for the carrier plate 1 were punched out of a 5 mm thick sheet steel from rolled steel. The stamped parts, as they came from the stamping shop, with an oiled and partially rusted surface, were placed in an alkaline chemical degreasing bath, consisting of a special degreasing with the addition of surfactant combinations, and back and forth for about 5 to 8 minutes emotional. The dissolved residues were continuously removed from the degreasing bath by means of a deoiling system. The temperature of the degreasing bath was approx. 60 ° C. The carrier plates were removed from the alkaline degreasing bath, rinsed with water and placed in a downstream pickling plant. The pickling liquid consisted of 20 wt .-% aqueous sulfuric acid with wetting agent. The carrier plates were treated for 5 to 8 minutes at 50 ° C., as a result of which all metal oxides, such as rust and also scale, were removed from the surface of the carrier plates and the surface was roughened at the same time. The carrier plates removed from the pickling bath and rinsed with water were introduced into another electrochemical degreasing bath which worked with the following operating data:
Composition: sodium hydroxide solution plus wetting agent;
pH 14
Room temperature: current density 4-6 a / dm ² , anodic.

In diesem Bad wurden restliche Metalloxide beseitigt, und es wurde die Oberfläche aktiviert.Residual metal oxides were removed in this bath, and the surface was activated.

Die aus dieser Reinigungsstufe entnommenen Trägerplatten wurden gespült und anschließend in ein galvanisches Zink- Nickelbad der folgenden Zusammensetzung eingebracht:
Zn 36-40 g/Liter
Ni 26-30 g/Liter
Zn:Ni 1,2-1,4: 1,0
KCl 170-180 g/Liter
pH-Wert 5,2-5,8
und darin unter folgenden Bedingungen behandelt:
Stromdichte: 1-2,5 A/dm²
Temperatur: 20-40 °C
Dauer: ca. 15 Min.The carrier plates removed from this cleaning stage were rinsed and then placed in a galvanic nickel-nickel bath of the following composition:
Zn 36-40 g / liter
Ni 26-30 g / liter
Zn: Ni 1.2-1.4: 1.0
KCl 170-180 g / liter
pH 5.2-5.8
and dealt with it under the following conditions:
Current density: 1 -2, 5 A / dm ²
Temperature: 20 -40 ° C
Duration: approx. 15 min.

Die Struktur ist feinkristallin und frei von Knospen. Die kathodische Korrosionsschutzschicht ist halbglänzend, sie entspricht einem feldlinienunorientierten Dispersions typ mit Mikrorissen und Poren in einer Größe von 280-300 Risse/Poren pro cm.The structure is finely crystalline and free of buds. The cathodic corrosion protection layer is semi-glossy, it corresponds to a field line-oriented dispersion type with micro cracks and pores in a size of 280-300 Cracks / pores per cm.

Nach der Zink-Nickel-Behandlung wurden die Trägerplatten gespült. Die so aufgebrachten Zinknickelschichten hatten Stärken zwischen ca. 3-10 µm, gemessen mit einem Gerät von der Firma Fischer bzw. REM-Edax.After the zinc-nickel treatment, the backing plates were rinsed. The zinc nickel layers so applied had Thicknesses between approx. 3-10 µm, measured with one device from Fischer or REM-Edax.

Anschließend wurden die mit Zinknickel beschichteten Trägerplatten getrocknet und dann mittels Tauchprozeß in einem flüssigen modifizierten Phenolharz bei Raumtem peratur behandelt. Danach wurde bei ca. 70°C die Impräg nierung aus Kunstharz getrocknet. Die Imprägnierung auf der Plattenoberfläche wurde mit etwa 2 µm Stärke ge messen. Schliffbilder zeigten, daß das Imprägnierharz in die Poren der Zinknickelschicht eingedrungen und da rin verankert war. Then they were coated with zinc nickel Carrier plates dried and then by means of a dipping process in a liquid modified phenolic resin at room temperature temperature treated. Then the impregnation was carried out at approx. 70 ° C Drying made of synthetic resin. The impregnation the plate surface was ge with about 2 microns thickness measure up. Micrographs showed that the impregnating resin penetrated into the pores of the zinc nickel layer and there rin was anchored.

Auf der Fügeseite der Trägerplatten wurde mittels einer Auftragswalzenmaschine der flüssige Klebstoff in dünner Schicht bei Raumtemperatur aufgetragen, wobei als Kleber ein handelsüblicher modifizierter, auf das Imprägnierharz abgestimmter Phenolharzkleber mit besonders guter Wärme beständigkeit verwendet wurde. Die Platten wurden an schließend bei 70°C ca. 1 Stunde getrocknet, so daß sämtliche Lösungsmittelreste verdunstet waren.On the joining side of the carrier plates, a Application roller machine the liquid glue in thin Layer applied at room temperature, using as an adhesive a commercial modified, on the impregnation resin Matched phenolic resin adhesive with particularly good warmth resistance was used. The plates were on finally dried at 70 ° C for about 1 hour, so that all solvent residues had evaporated.

Beim Bepressen der Platten mit Reibbelagmassen diverser handelsüblicher Typen, mit oder ohne Underlayer-Schicht, unter vorgeschriebenen Bedingungen wie Druck und Tempe ratur, wurde eine einwandfreie Haftung zwischen Reibbelag masse und/oder Underlayer und Trägerplattenoberfläche an der Fügefläche erzielt. Scherversuche lagen im Rahmen der vorgeschriebenen Werte. Korrosionsuntersuchungen (Sprüh nebel-Prüfung nach DIN 50 021) ergaben die vorgeschriebe nen Langzeit-Beständigkeitswerte.Diverse when pressing the plates with friction lining materials commercial types, with or without underlayer layer, under prescribed conditions such as pressure and temperature rature, there was perfect adhesion between the friction lining mass and / or underlayer and carrier plate surface of the joining surface. Shear tests were part of the prescribed values. Corrosion tests (spray fog test according to DIN 50 021) resulted in the requirements long-term resistance values.

Claims

1. backing plate for brake pads, in particular for brake discs in which the organically bound friction material is fastened to the backing plate, characterized in that the solid plate, preferably steel, existing carrier plate ( 1 ) has a surface coating of electrochemically located on the metal surface deposited zinc nickel layer ( 2 ) with impregnation insert ( 3 ) made of condensation resin.

2. Carrier plate according to claim 1, characterized in that the carrier plate made of 2 to 8 mm thick sheet steel Surface coating from an electrochemically applied 3 to 10 µm thin zinc-nickel layer and an art Has resin impregnation made of phenolic resin.

3. Carrier plate according to claim 2, characterized in that the phenolic resin impregnation with an impregnation modified liquid phenolic resin.

4. Process for producing a carrier plate according to a of claims 1 to 3, characterized in that the solid metal carrier plate initially electro chemically receives a zinc nickel coating and then an im subjected to impregnation in a liquid condensation resin and this is dried before the adhesive layer applied to the joining side of the carrier plate, dried and the friction material is hot pressed or glued on.

5. The method according to claim 4, characterized in that the one made of solid metal, for example punched carrier plate before treatment in zinc nickel bathroom is subjected to a cleaning treatment.

6. The method according to claim 4 or 5, characterized in net that the zinc nickel coating in a zinc nickel bath is carried out with a layer thickness of 3 to 10 microns.

7. The method according to any one of claims 4 to 6, characterized characterized in that the impregnation in a dipping process with a liquid condensation resin on phenol based on its chemical structure Affinity for the adhesive and / or the binder used of the friction material.

8. The method according to claim 7, characterized in that impregnation with a rubber-modified phenol resin is made.