DE916609C

DE916609C - Verfahren zur Herstellung eines Reibbelages

Info

Publication number: DE916609C
Application number: DED7259D
Authority: DE
Inventors: Georg Berg
Original assignee: Toepken & Co Reibbelagfabrik
Current assignee: Toepken & Co Reibbelagfabrik
Priority date: 1942-06-19
Filing date: 1942-06-19
Publication date: 1954-08-12

Description

Verfahren zur Herstellung eines Reibbelages Die Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren zur Herstellung von Reibbelägen aus Metall und organischen Substanzen, um einen mogiichst gleichmäßigen Reibwert, gute Festigkeitseigenschaften und eine hohe Verschleißfestigkeit zu erhalten.
Es ist bereits bekannt, als Brems- und Kupplungsbeläge Reinmetalle zu verwenden, z. B. aus Grauguß oder auch hochwertigen Metallegierungen.
Diese Beläge aus Grauguß haben aber gegenüber dem Gegenstand der Erfindung den Nachteil, daß sie die Gegenflächen angreifen und daß der Reibunert bei höheren Temperaturen stark abfällt und im allgemeinen starke Schwankungen aufweist.
Es ist ferner bekannt, die in den Bremsbelägen üblichen Aufbaues vorhandenen Asbestfasern teilweise oder fast völlig durch Metall, z. B. Aluminium oder Stahl, zu ersetzen. Massen dieser Art besitzen einen Metaligehalt von etwa 50 Gewichtsprozent Diese Preßmassen benötigen einerseits einen hohen Gehalt an losen Füllstoffen mit hohem Reibwert, um einen gutlen Gesanitreibwert zu haben, andererseits aber wieder große Mengen BindSemittel, um die Füllstoffe einzubinden und der Preßmasse eine gerisse mechanische Festigkeit zu geben, die aber selbst dann noch einer Drahtunterlage bedarf, um üblerhaupt den mechanischen Anforderungen einigermaßen zu entsprechen. Solange mit diesen Komponenten gearbeitet wird, geht jede Variation stets auf Kosten einer der erforderlichen Grundeigenschaften, d. h. entweder der Festigkeit des Reibwertes oder der Verschleißfestigkeit.
Diese Nachteile werden gemäß der Erfindung dadurch beseitigt, daß zur Herstellung der Reibbeläge MetaLlpulver und organische Stoffe, wie Kunstharze, Hartiacke, Gummi, gemischt werden, diese Mischung geformt und die Metallteile zum Sintern gebracht werden.
Mischungen aus Metall und organischen Stoffen, wie Kunstharzen usw., sind bisher für Reibbeläge nicht bekanntgeworden. Bekannt war lediglich die Verwendung von gesintertem Eisenschwamm in Verbindung mit einer Kunstharzmasse a1s Lagenverkstoff. Deren Festigkeit läßt aber zu wünschen iibrig, namentlich dann, wenn sie als Reibbelag dienen sollen. Eine Sinterung der Metallbestandteile erforderte Temperaturen, die die organischien Bestandteile nicht mehr vertragen. Die Erfindung beruht nun auf der Erkenntnis, daß es durch besondere Verfahren möglich ist, die an ein Sinterverfahren gestelltlen Anforderungen mit dem Schutz der organischen Stoffe zu vereinen.
Die Frittung der Metallpulverte-ilchen erfolgt vorzugsweise nach dem an sich bekannten Verfahren der Wechselstrombehandlung, bei dem die Teilchen an ihren punktförmigen Berührungsflächen infolge des hier zunächst bestehenden Stromübergangswiderstandes örtlich so stark erhitzt werden, daß sie verschweißt oder durch intermediäre Verdampfung und Kondensation materialleinheitlich verbunden werden.
Eine andene Ausführungsform des Metallkörpers entsteht dadurch, daß die Metallteilchen oberflächlich mit leicht schmelzendem Metall überzogen und durch punktförmige Verschmelzung der Überzugsschicht unter geeigneten Temperatur- und Druckbedingungen miteinander verbunden werden. Die leicht schmelzende Überzugsschicht besteht vorzugsweise aus Bllei oder bleihaltigen Legierungen, so daß man die an sich bekannte Eigenschaftsverbesserung von Reibbelägen durch Bleizusatz zusätzlich ausnutzen kann.
Der nach dem obigen Verfahren hergestellte Reibbelag besteht also aus ein!em Mfetallskelett, dessen sehr große innere Oberfläche mit einer fest haften den Schicht organischer Substanz bedeckt ist.
Ein solches Material besitzt folgende vorteilhafte Eigenschaften: Die mechanische Festigkeit ist groß und entspricht etwa derjenigen von Fl-ußeisen. Der Reibwert ist nicht nur bis zu den höchsten in Frage kommenden Temperaturen, d. h. 4000 C und darüber, gleichmäßig, sondern bleibt auch bei längerem Betrieb und dadurch entstehender Oberflächenabnutzung praktisch unverändert erhalten. Die Abnutzungsfestigkeit ist hoch.
Da die Wechselstromfrittung und bei geeigneter Wahl des Überzugsmetalls auch die Verlötung der Einzelteilchren keine grobe Erwärmung des gesamten Metallkörpers hervorruft, sondern sich ,offenbar nur auf die Frittenpunkte konzentriert, können die o,rganischen Substanzen ohne Gefahr der Verkohlung zugesetzt werden -Die Einstellung des jeweils erforderlichen Reibwertes verfolgt durch passende Auswahl der 7usammensetzung und des mechanischen Aufbaues des Metallkörpers und der Zusammensetzung der organischen Substanz. Als Metalle werden vorzugsweise Weicheisen, A'uminium, Kupfer, Bronze, Stahl usw. verwendet.
Die organische Substanz kann aus Kunstharzen, Lacken, insbesondere Hartlacken, Kautschuk, künstlichem Gummi oder ähnlichen Stoffen an sich bekannter Zusammensetzung bestehen.
Der fertige Reibbelag stellt für gewöhnlich ein praktisch hohlraumfreies Werkstück dar.
In der Zeichnung ist ein Reibbelag nach der Erfindung in starker Vergrößerung schematisch dargestellt, die Metallteilchen sind mit I und die organische Substanz mit 2 bezeichnet. Die punktförmigen Verbindungsstellen zwischen den Metallrteitlchen sind bei 3 angedeutet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur Herstellung eines Reibbelages, bestehend aus einem innigen Gefüge von Metall und Kunstharz od. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß Metallpulver und organische Stoffe, wie z. B. Kunstharz, Hartlacke, Gummi, gemischt werden, die Mischung geformt und die Metallbestandteile zum Sintern gebracht werden.
2. Verfahren nach Anspruch I, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Metallpulvermischung aus verschiedenen Metallen.
3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung schwer schmelzenden Metallpulvers, z. B. WJeicheisenpulvEer, und Sinterung durch an sich bekannte Wechselstromeinwirkung.
4. Verfahren nach Anspruch I unter Verwendung schwer schmelzenden Metallpulvers, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallpulver oberflächlich mit leicht schmelzendem Metall überzogen und durch punktförmige Verschmelzung der Überzugsschicht verbunden wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Überzugs schicht aus Blei oder dessen Legierungen besteht.
6. Verfahren nach Anspruch I oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallanteil zu etwa 9O Gewicht steilen bemessen wird.

Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 698 IO5; Skaupy, »Metallkeramik« (Berlin 1929).