FR2768791A1 - Procede de fabrication d'une matiere de friction - Google Patents
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Abstract
Un procédé de fabrication d'une matière de friction est divulgué et comporte le fait de coller intégralement une préforme (4) d'un composé de moulage de matière de friction par formage à chaud sur une plaque de support métallique (1) qui a été façonnée avec une forme donnée et a subi un dégraissage et l'application d'un apprêt, ladite étape de formage à chaud étant réalisée une fois que la plaque de support (1) a été préchauffée à une température à peu près égale à la température de formage à chaud à employer. Le procédé est efficace dans la mesure où il simplifie la commande de température réalisée dans l'étape de formage à chaud et procure des matières de friction de grande qualité ayant toujours des propriétés physiques et des performances stables.
Description
La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication d'une matière de friction pour utilisation en tant que plaquette de disque, patin de frein, ou équivalent dans les freins de divers véhicules, de machines industrielles, etc.
Des matières de friction telles que des plaquettes de disque, des patins de frein, et équivalent pour utilisation dans les freins de divers véhicules, de machines industrielles, etc. ont été produites de manière conventionnelle en collant ensemble deux éléments.
Comme cela est représenté sur la figure 10, une matière de friction est produite de manière typique de la façon suivante. Une plaque de support métallique est produite, celle-ci ayant été façonnée avec une forme donnée, par exemple par emboutissage d'une tôle et ayant subi un dégraissage, l'application d'un apprêt, et un dépôt d'un adhésif (ligne (A)). Séparément, un composé de moulage est préparé en mélangeant un renfort fibreux, par exemple, des fibres organiques résistant à la chaleur, des fibres minérales, ou des fibres métalliques, avec des matières de départ en poudre comportant une charge minérale/organique, un modificateur de friction, un liant à base de résine thermodurcissable, etc., et en homogénéisant suffisamment le mélange par brassage, et en formant alors le composé de moulage à une température ambiante et à une pression donnée afin de produire une préforme (ligne (B)). La préforme est formée à chaud avec la plaque de support métallique dans une étape de formage à chaud à une température et à une pression données afin de coller intégralement les deux éléments entre eux, et les éléments intégrés sont soumis à un post-durcissement et ensuite à une finition finale afin de produire une matière de friction (ligne (C)).
Dans ces procédés conventionnels de fabrication de matières de friction, des préformes et des plaques sont produites dans des lignes séparées, comme cela a été décrit ci-dessus, et stockées. Du fait que les préformes et les plaques de support sont généralement stockées à température ambiante dans les usines ou les installations, la température des deux types d'éléments fluctue normalement avec la température ambiante de l'endroit de stockage. De manière typique, la température des éléments stockés peut fluctuer dans la plage de 10 à 350C sur une année.
Dans l'étape de formage à chaud, une préforme et une plaque de support sont placées dans un moule de formage à chaud et maintenues à une température donnée pendant une période donnée tout en appliquant une pression dessus.
Dans ces circonstances, la plaque de support et la préforme peuvent être en été à une température autour de 35 OC, qui est la température de stockage quand ces éléments sont placés dans un moule. D'autre part, ces éléments peuvent avoir une température autour de 100C en hiver. L'énergie thermique nécessaire pour le formage à chaud change par conséquent considérablement d'une saison à l'autre. Si les mêmes conditions de formage à chaud pour l'été sont employées en hiver, la préforme et la plaque de support sont sous-chauffées, avec souvent pour résultat une séparation des deux éléments. Inversement, si les mêmes conditions de formage à chaud pour l'hiver sont utilisées en été, la préforme et la plaque de support sont chauffées de manière excessive, de sorte que la pièce de préforme tend à développer des défectuosités telles qu'un gonflement, des fissures, etc.
Quand des matières de friction sont produites dans des conditions de formage à chaud qui varient de façon saisonnière, une commande de température gênante est nécessaire.
Un but de la présente invention est de simplifier la commande de température réalisée dans une étape de formage à chaud et de procurer des matières de friction de grande qualité ayant des propriétés physiques et des performances stables.
Le but ci-dessus est atteint avec un procédé de fabrication d'une matière de friction, selon la présente invention, comportant une préforme d'un composé de moulage de matière de friction collé par formage à chaud sur une plaque de support métallique préchauffée, qui a été façonnée avec une forme donnée et a subi un dégraissage et une application d'apprêt, dans lequel la plaque de support métallique préchauffée a été préchauffée à une température à peu près égale à la température de formage à chaud à employer.
Selon le procédé ci-dessus de fabrication d'une matière de friction de la présente invention, le formage à chaud peut être conduit dans des conditions de température constante, même lorsque la température ambiante change, en préchauffant une plaque de support métallique apprêtée à une température à peu près égale à la température de formage à chaud à employer. Par conséquent, la commande de température saisonnière est inutile et des matières de friction ayant des qualités conformes sont obtenues. En outre, le temps requis pour l'étape de formage à chaud peut être réduit. De plus, une réduction du coQt de production peut également être atteinte, du fait que l'ingrédient d'apprêt peut fonctionner comme adhésif, ce qui élimine la nécessité d'appliquer un adhésif, comme cela est fait de manière conventionnelle.
La présente invention comprend également un procédé de fabrication d'une matière de friction, qui comporte le fait de préchauffer une plaque de support métallique qui a été façonnée avec une forme donnée et a subi un dégraissage et l'application d'un apprêt à une température à peu près égale à la température de formage à chaud à employer, de former une couche d'adhésif sur une préforme d'un composé de moulage de matière de friction, et de coller intégralement la préforme sur la plaque de support préchauffée par formage à chaud.
Selon ce procédé de fabrication d'une matière de friction de la présente invention, le formage à chaud peut être conduit dans des conditions constantes, même lorsque la température de stockage de la plaque de support et de la préforme de matière de friction varie, en préchauffant une plaque de support métallique apprêtée, avant l'étape de formage à chaud, à une température à peu près égale à la température de formage à chaud à employer. Par conséquent, la commande de température saisonnière est inutile et des matières de friction ayant une qualité constante sont obtenues. En outre, le temps requis pour l'étape de formage à chaud peut être réduit. Deux formes de réalisation de la présente invention sont décrites cidessous. Une forme de réalisation n'utilise pas une couche d'adhésif dans le formage à chaud de la plaque de support métallique apprêtée sur la préforme de la matière de friction. L'autre forme de réalisation forme une couche d'adhésif sur la préforme de la matière de friction avant son formage à chaud sur la plaque de support métallique apprêtée. L'addition de la couche d'adhésif dans la deuxième forme de réalisation aide à former une liaison solide entre la préforme de la matière de friction et la plaque de support métallique apprêtée.
I1 est évident que la description générale précédente et la description détaillée suivante sont à titre d'exemple et d'explication et sont prévues pour fournir davantage d'explication de l'invention.
Les dessins annexés sont inclus pour permettre une compréhension supplémentaire de l'invention et sont incorporés dans et constituent une partie de cette description, illustrent deux formes de réalisation de l'invention et servent avec la description à expliquer les principes de l'invention.
La figure 1 est un organigramme montrant des étapes pour la mise en oeuvre de la première forme de réalisation du procédé de fabrication d'une matière de friction selon la présente invention.
La figure 2 est une vue de dessus illustrant un exemple d'une plaque de support.
La figure 3 est une vue en perspective illustrant un exemple d'une préforme pour une matière de friction.
La figure 4 est une vue de dessus illustrant la plaque de support et la préforme de matière de friction qui ont été intégrées l'une à l'autre.
La figure 5 est un organigramme montrant des étapes pour la mise en oeuvre de la deuxième forme de réalisation du procédé de fabrication d'une matière de friction selon la présente invention.
La figure 6 est une vue de dessus illustrant un exemple d'une plaque de support.
La figure 7 est une vue en perspective illustrant un exemple d'une préforme pour une matière de friction.
La figure 8 est une vue de dessus illustrant la plaque de support et la préforme de matière de friction qui ont été intégrées l'une à l'autre.
La figure 9 est une vue en coupe suivant la ligne A-A de la figure 5.
La figure 10 est un organigramme montrant des étapes pour la mise en oeuvre d'un procédé conventionnel de fabrication d'une matière de friction.
Le procédé de fabrication d'une matière de friction en collant intégralement une préforme d'un composé de moulage de matière de friction par formage à chaud sur une plaque de support métallique préchauffée, qui a été façonnée avec une forme donnée et a subi un dégraissage et l'application d'un apprêt, va être expliqué ci-après.
On va maintenant se référer en détail aux formes de réalisation préférées de l'invention, dont des exemples sont illustrés dans les dessins annexés.
La figure 1 est un organigramme illustrant une forme de réalisation du procédé de fabrication de matière de friction de la présente invention. Cette forme de réalisation comprend une ligne de traitement de plaque de support (A), une ligne de préformage (B) pour la fabrication d'une préforme de matière de friction, et une ligne de formage à chaud (C) pour la fabrication d'un produit à partir des éléments traités respectivement obtenus dans les lignes (A) et (B).
Chaque étape va être expliquée ci-après en rapport avec une plaquette de frein à disque comme exemple de la matière de friction.
La ligne de traitement de plaque de support (A) comprend principalement les étapes d'emboutissage de tôle, de dégraissage, d'apprêt, et de préchauffage de la plaque de support.
Dans l'étape d'emboutissage de tôle, une matière de plaque de support choisie à l'avance est formée par emboutissage, ou des procédures similaires, afin de produire une plaque de support 1 qui, par exemple, a la forme pratiquement rectangulaire représentée sur la figure 2 avec des ouvertures 2 dans des positions données.
Dans l'étape de dégraissage, la graisse et d'autres substances adhérant à la plaque de support 1 du fait de l'emboutissage sont enlevées avec un détergent.
Dans l'étape d'application d'un apprêt, un apprêt à base de résine phénolique est appliquée sur la plaque de support dégraissée 1 sur toute sa surface comme cela est représenté par les traits en pointillés sur la figure 2. Le dépôt est séché et chauffé à environ 180 à 2000C pendant environ 1 heure afin de durcir l'apprêt. Une couche d'apprêt 3 est ainsi formée.
La forme de réalisation représentée sur la figure 1 est caractérisée par le préchauffage de la plaque de support 1, qui a déjà subi l'étape d'application d'un apprêt, avant d'envoyer la plaque de support vers la ligne de formage à chaud (C), qui sera décrite plus tard.
Dans l'étape de préchauffage de la plaque de support, la plaque de support 1 ayant la couche d'apprêt 3 formée dessus est chauffée à une température à peut près égale à la température de formage à chaud à employer, qui peut être, par exemple, de 150 à 2000C. Les méthodes pour le préchauffage ne sont pas particulièrement limitées. Par exemple, on peut utiliser une méthode dans laquelle la plaque de support apprêtée 1 est placée dans un four à micro-ondes (ou conventionnel), ou une méthode dans laquelle la plaque de support apprêtée 1 est placée sur une plaque chaude.
Selon cette forme de réalisation, le dépôt d'un adhésif qui est réalisé dans des procédés conventionnels est inutile (voir la figure 5), de sorte que le coût de production peut être réduit.
La plaque de support préchauffée 1 est rapidement envoyée vers l'étape de formage à chaud tout en maintenant la plaque 1 dans son état préchauffé.
La ligne de préformage (B) pour la fabrication d'une préforme de matière de friction comprend principalement les étapes de dosage et de mélange des matières de départ, de brassage du mélange, et de préformage du composé de moulage résultant. Ces étapes peuvent être conduites selon des techniques conventionnelles pour la production de matière de friction.
Par exemple, un renfort fibreux, tel que des fibres organiques résistant à la chaleur, des fibres minérales, ou des fibres métalliques, des matières de départ en poudre comprenant une charge minérale/organique, un modificateur de friction, un lubrifiant solide, et un liant à base de résine thermodurcissable, sont mélangés dans une proportion donnée. Le mélange résultant est suffisamment homogénéisé par brassage pour préparer un composé de moulage.
Des exemples de la charge organique comprennent des particules de caoutchouc synthétique et des poussières ou des résines de cajou. Des exemples de la charge minérale comprennent des particules d'un métal tel que le cuivre, l'aluminium, ou le zinc, des substances minérales en flocons telles que la vermiculite et le mica, et des particules de sulfate de baryum ou de carbonate de calcium. Des exemples des fibres organiques comprennent les fibres de polyamide aromatique et les fibres acryliques ignifugées. Des exemples des fibres minérales comprennent des fibres en céramique telles que des fibres de titanate de potassium et des fibres d'alumine, des fibres de verre, des fibres de carbone, et la laine de roche. Des exemples des fibres métalliques comprennent les fibres de cuivre et les fibres d'acier.
Des exemples du liant à base de résine thermodurcissable comprennent les résines phénoliques (y compris les résines phénoliques droites et diverses résines phénoliques modifiées, par exemple, celles modifiées avec du caoutchouc), des résines de mélamine, des résines époxy, et des résines d'ester cyanique.
Des exemples du modificateur de friction comprennent des oxydes de métal tels que l'alumine, la silice, et la zircone. Des exemples du lubrifiant solide comprennent le graphite et le bisulfure de molybdène.
Ensuite, le composé de moulage est moulé dans un moule à des températures ambiantes et une pression d'environ 98 à 490 105 Pa afin de produire une préforme 4 qui, par exemple, peut avoir la forme représentée sur la figure 3. Sur la figure 3, la référence 5 désigne une saillie devant se loger dans une des ouvertures 2 de la plaque de support 1 représentée sur la figure 1.
La plaque de support 1 et la préforme de matière de friction 4 qui ont été traitées ou produites par la méthode décrite ci-dessus sont ensuite envoyées vers la ligne de formage à chaud (C). Cette ligne de formage à chaud comprend principalement une étape de formage à chaud, une étape de chauffage, et une étape de finition.
Dans l'étape de formage à chaud, la plaque de support préchauffée 1, chauffée à une température de 150 à 2000C, est tout d'abord placée dans une presse chaude tout en maintenant la plaque 1 dans son état préchauffé. La préforme 4 est alors placée dessus. L'assemblage résultant a été maintenu à une température de formage à chaud, qui, par exemple, peut être d'environ 150 à 2000C, et sous une pression donnée pendant une période donnée afin de durcir ainsi à chaud la préforme 4 et, simultanément, coller intégralement la préforme 4 sur la plaque de support 1 sans employer un adhésif.
Selon la présente invention, le formage à chaud est terminé en un temps court du fait que la plaque de support 1 utilisée pour le formage à chaud est dans un état préchauffé. Par conséquent, une réduction considérable du temps est obtenue dans l'étape de formage à chaud.
Ensuite, les éléments intégrés sont post-durcis dans l'étape de chauffage et ensuite finis dans l'étape de finition d'une manière conventionnelle afin de terminer une plaquette de disque 6 représentée sur la figure 4.
La quantité de chaleur exigée dans l'étape de formage à chaud pour la fabrication d'une plaquette de disque d'automobile (plaque de support/matière de friction sans amiante) en été et en hiver a été calculée pour cette forme de réalisation de la présente invention, et pour un procédé conventionnel de fabrication d'une matière de friction. Plus spécialement, à la différence du procédé conventionnel de fabrication de la matière de friction, la présente invention exige de préchauffer la plaque de support métallique avant de former à chaud la préforme du composé de moulage de matière de friction dessus. Les résultats des calculs sont représentés ci-dessous. Pour les calculs, les températures ambiantes en été et en hiver ont été considérées comme étant de 350C et de 100C respectivement, le poids et la chaleur spécifique de la plaque de support ont été retenus comme étant de 240 g et 0,45 J/kg, respectivement, et le poids et la chaleur spécifique de la matière de friction ont été retenus comme étant de 120 g et 0,7 J/kg, respectivement.
Les résultats des calculs sont représentés dans le tableau 1.
Tableau 1
unité: joule (J)
unité: joule (J)
<tb> <SEP> Avec <SEP> préchauffage <SEP> de <SEP> la <SEP> Sans <SEP> préchauffage <SEP> de <SEP> la
<tb> <SEP> plaque <SEP> de <SEP> > <SEP> support <SEP> plaque <SEP> de <SEP> support
<tb> <SEP> Température <SEP> Température <SEP> Température <SEP> Température
<tb> <SEP> ambiante, <SEP> ambiante, <SEP> ambiante, <SEP> ambiante,
<tb> <SEP> 350C <SEP> 100C <SEP> 350C <SEP> 100C
<tb> <SEP> (été) <SEP> (hiver) <SEP> (été) <SEP> (hiver)
<tb> <SEP> (1) <SEP> Plaque <SEP> O <SEP> 0 <SEP> 12 <SEP> 15
<tb> de <SEP> support
<tb> <SEP> (J)
<tb> (2) <SEP> Matière <SEP> 10 <SEP> 12 <SEP> 10 <SEP> 12
<tb> de <SEP> friction
<tb> <SEP> (J)
<tb> <SEP> Total <SEP> 10 <SEP> (3) <SEP> 12 <SEP> (4) <SEP> 22 <SEP> (5) <SEP> 27 <SEP> (6)
<tb> Comparaison <SEP> 45% <SEP> 44%
<tb> de <SEP> quantité <SEP> ((3)/(5)) <SEP> ((4)/(6))
<tb> de <SEP> chaleur
<tb> avec <SEP> <SEP> sans
<tb> <SEP> chauffage
<tb> <SEP> de <SEP> plaque
<tb> <SEP> de
<tb> <SEP> support
<tb> Différence <SEP> 2 <SEP> 5
<tb> de <SEP> quantité <SEP> ((4)-(3)) <SEP> ((6)-(5))
<tb> de <SEP> chaleur
<tb> <SEP> entre <SEP> été
<tb> <SEP> et <SEP> hiver
<tb> <SEP> (J)
<tb>
Le Tableau 1 montre que la différence dans la quantité de chaleur requise entre l'été et l'hiver était de 2 J dans cette forme de réalisation de la présente invention, dans laquelle la plaque de support a été préchauffée, mais était aussi grande que 5 J dans le cas où le préchauffage était omis. Ces résultats montrent que, dans cette forme de réalisation de la présente invention, une production plus stable est possible tout au long de l'année.
<tb> <SEP> plaque <SEP> de <SEP> > <SEP> support <SEP> plaque <SEP> de <SEP> support
<tb> <SEP> Température <SEP> Température <SEP> Température <SEP> Température
<tb> <SEP> ambiante, <SEP> ambiante, <SEP> ambiante, <SEP> ambiante,
<tb> <SEP> 350C <SEP> 100C <SEP> 350C <SEP> 100C
<tb> <SEP> (été) <SEP> (hiver) <SEP> (été) <SEP> (hiver)
<tb> <SEP> (1) <SEP> Plaque <SEP> O <SEP> 0 <SEP> 12 <SEP> 15
<tb> de <SEP> support
<tb> <SEP> (J)
<tb> (2) <SEP> Matière <SEP> 10 <SEP> 12 <SEP> 10 <SEP> 12
<tb> de <SEP> friction
<tb> <SEP> (J)
<tb> <SEP> Total <SEP> 10 <SEP> (3) <SEP> 12 <SEP> (4) <SEP> 22 <SEP> (5) <SEP> 27 <SEP> (6)
<tb> Comparaison <SEP> 45% <SEP> 44%
<tb> de <SEP> quantité <SEP> ((3)/(5)) <SEP> ((4)/(6))
<tb> de <SEP> chaleur
<tb> avec <SEP> <SEP> sans
<tb> <SEP> chauffage
<tb> <SEP> de <SEP> plaque
<tb> <SEP> de
<tb> <SEP> support
<tb> Différence <SEP> 2 <SEP> 5
<tb> de <SEP> quantité <SEP> ((4)-(3)) <SEP> ((6)-(5))
<tb> de <SEP> chaleur
<tb> <SEP> entre <SEP> été
<tb> <SEP> et <SEP> hiver
<tb> <SEP> (J)
<tb>
Le Tableau 1 montre que la différence dans la quantité de chaleur requise entre l'été et l'hiver était de 2 J dans cette forme de réalisation de la présente invention, dans laquelle la plaque de support a été préchauffée, mais était aussi grande que 5 J dans le cas où le préchauffage était omis. Ces résultats montrent que, dans cette forme de réalisation de la présente invention, une production plus stable est possible tout au long de l'année.
De plus, en préchauffant la plaque de support métallique, une réduction de l'énergie requise pour former à chaud la matière de friction a été obtenue. La réduction de l'énergie requise était 45% et 44% en été et en hiver respectivement.
Par conséquent, le temps requis pour l'étape de formage à chaud était de 10 minutes dans le cas où de préchauffage de la plaque de support était omis. En revanche, dans cette forme de réalisation de la présente invention, dans laquelle la plaque de support a été préchauffée, une force de collage suffisante entre la plaque de support et la préforme de matière de friction a été obtenue avec un formage à chaud d'environ 7 minutes.
On s'est ainsi assuré qu'une réduction du temps de formage à chaud était obtenue.
La figure 5 est un organigramme illustrant la deuxième forme de réalisation du procédé de fabrication de matière de friction de la présente invention. Comme la première forme de réalisation, cette forme de réalisation implique une ligne de traitement de plaque de support (A), une ligne de préformage (B) pour la fabrication d'une préforme de matière de friction, et une ligne de formage à chaud (C) pour la fabrication d'un produit à partir des éléments traités respectivement obtenus dans les lignes (A) et (B).
Chaque étape va être expliquée ci-après en rapport avec une plaquette de frein à disque comme exemple de la matière de friction, comme dans le cas de la première forme de réalisation.
La ligne de traitement de plaque de support (A) comprend principalement les étapes d'emboutissage de tôle, de dégraissage, d'apprêt, et de préchauffage de la plaque de support.
Dans l'étape d'emboutissage de tôle, une matière de plaque de support choisie à l'avance est formée par emboutissage, etc. afin de produire une plaque de support 11 qui, par exemple, peuvent avoir la forme pratiquement rectangulaire représentée sur la figure 6 avec des ouvertures 12 dans des positions données.
Dans l'étape de dégraissage, la graisse et d'autres substances qui ont adhéré à la plaque de support 11 pendant l'emboutissage sont enlevées avec un détergent.
Dans l'étape d'application d'un apprêt, un apprêt à base de résine phénolique est appliqué sur la plaque de support dégraissée 11 sur toute sa surface représentée par les traits en pointillés sur la figure 6.
Le dépôt est séché et chauffé à environ 180 à 2000C pendant environ 1 heure afin de durcir l'apprêt. Une couche d'apprêt 13 est ainsi formée.
Cette forme de réalisation est caractérisée en ce que la plaque de support 11 qui a subi l'étape d'application d'un apprêt est préchauffée avant d'être envoyé à la ligne de formage à chaud (C), qui sera décrite plus tard.
Dans cette étape du préchauffage de plaque de support, la plaque de support Il ayant la couche d'apprêt 13 formée dessus est chauffée à une température d'environ 150 à 2000C, qui est à peu près égale à la température de formage à chaud à employer. Du fait que la température de formage à chaud varie suivant le type de préforme de matière de friction décrite ci-dessous, la température à laquelle la plaque de support 11 est chauffée dans cette étape de préchauffage de plaque de support est par conséquent choisie dans la plage d'environ 150 à 200"C. Il résulte de ce préchauffage que la plaque de support 11 arrive à avoir une température à peu près égale à la température de formage à chaud à employer, qui, par exemple, peut être d'environ 150 à 2000C
Les méthodes pour le chauffage ne sont pas particulièrement limitées. Par exemple, on peut utiliser une méthode dans laquelle la plaque de support apprêtée 11 est placée dans un four à micro-ondes (ou conventionnel), ou une méthode dans laquelle la plaque de support apprêtée 11 est placée sur une plaque chaude.
Les méthodes pour le chauffage ne sont pas particulièrement limitées. Par exemple, on peut utiliser une méthode dans laquelle la plaque de support apprêtée 11 est placée dans un four à micro-ondes (ou conventionnel), ou une méthode dans laquelle la plaque de support apprêtée 11 est placée sur une plaque chaude.
La plaque de support préchauffée 11 est rapidement envoyée vers l'étape de formage à chaud tout en maintenant sa température à peu près égale à la température de formage à chaud.
La ligne de préformage (B) pour la fabrication d'une préforme de matière de friction comprend principalement les étapes de dosage et de mélange des matières de départ, de brassage du mélange, de préformage du composé de moulage résultant, et de dépôt d'un adhésif.
Dans cette ligne de préformage (B), un composé de moulage est d'abord préparé, par exemple, de la manière suivante. Un renfort fibreux, tel que des fibres organiques résistant à la chaleur, des fibres minérales, ou des fibres métalliques, des matières de départ en poudre comprenant une charge minérale/ organique , un modificateur de friction, un lubrifiant solide, et un liant à base de résine thermodurcissable, sont mélangés dans une proportion donnée. Le mélange résultant est suffisamment homogénéisé par brassage pour préparer un composé de moulage.
Les exemples de la charge organique comprennent des particules de caoutchouc synthétique et des poussières de cajou. Des exemples de la charge minérale comprennent des particules d'un métal tel que le cuivre, l'aluminium, ou le zinc, des substances minérales en flocons telles que la vermiculite et le mica, et des particules du sulfate de baryum ou du carbonate de calcium. Des exemples des fibres organiques comprennent les fibres de polyamide aromatique et les fibres acryliques ignifugées. Les exemples des fibres minérales comprennent les fibres en céramique telles que des fibres de titanate de potassium et des fibres d'alumine, des fibres de verre, des fibres de carbone, et la laine de roche. Des exemples des fibres métalliques comprennent les fibres de cuivre et les fibres d'acier.
Des exemples du liant à base de résine thermodurcissable comprennent les résines phénoliques (y compris les résines phénoliques droites et diverses résines phénoliques modifiées, par exemple, celles modifiées avec du caoutchouc), des résines de mélamine, des résines époxy, et des résines d'ester cyanique.
Des exemples du modificateur de friction comprennent des oxydes de métal tels que l'alumine, la silice, et la zircone. Des exemples du lubrifiant solide comprennent le graphite et le bisulfure de molybdène.
Ensuite, le composé de moulage est moulé dans un moule à une température ambiante et une pression d'environ 98 à 490 105 Pa afin de produire une préforme 14 qui, par exemple, peut avoir la forme représentée sur la figure 7.
Sur la figure 7, la référence 15 désigne une saillie devant se loger dans une des ouvertures 12 de la plaque de support 11 représentée sur la figure 6.
Une couche d'adhésif 16 est formée sur la préforme 14 sur le côté ayant les saillies 15. Dans un procédé conventionnel, un adhésif est appliqué sur une plaque de support 11 comme cela est représenté sur la figure 10. Dans la présente invention, cependant, un adhésif est appliqué non pas sur la plaque de support 11 mais plutôt sur la préforme 14 afin de former une couche d'adhésif 16 dessus, du fait que la plaque de support 11 a été préchauffée comme cela a été décrit ci-dessus.
Pour former la couche d'adhésif 16, un adhésif conventionnel en poudre ou sous forme de feuille peut être employé.
La plaque de support 11 et la préforme de matière de friction 14 qui ont été traitées ou produites par la méthode décrite ci-dessus sont ensuite envoyées vers la ligne de formage à chaud (C). Cette ligne de formage à chaud comprend principalement une étape de formage à chaud, une étape de chauffage, et une étape de finition.
Dans l'étape de formage à chaud, la plaque de support préchauffée 11 chauffée à une température d'environ 150 à 2000C est d'abord placée dans une presse chaude tout en maintenant sa température à peu près égale à la température de formage à chaud. La préforme 14 est alors placée dessus. Ensuite, l'assemblage résultant a été maintenu à une température de formage à chaud, qui, par exemple, peut être d'environ 150 à 2000C, et une pression donnée (196 à 980 105 Pa) pendant une période donnée (3 à 15 minutes) afin de former ainsi la préforme 14 et simultanément coller intégralement la préforme 14 sur la plaque de support 11.
Selon cette forme de réalisation, l'assemblage peut être chauffé à la température de formage à chaud en une période courte du fait que la plaque de support 11 utilisée pour le formage à chaud a été préchauffée à une température à peu près égale à la température de formage à chaud. Par conséquent, une réduction considérable de temps est atteinte de l'étape de formage à chaud entière.
Ensuite, les éléments intégrés sont post-durcis dans l'étape de chauffage et ensuite finis dans l'étape de finition d'une manière conventionnelle pour compléter une plaquette de disque 17 représentée sur la figure 8.
Comme cela est représenté dans sa vue en coupe de la figure 9, cette plaquette de disque 17 est constituée de la plaque 11 et la préforme de support 14, qui ont été collées l'une sur l'autre avec la couche d'adhésif 16 formée sur la préforme 14.
La quantité de la chaleur requise pour la fabrication d'une plaquette de disque d'automobile (plaque de support/matière de friction sans amiante) en été et en hiver a été calculée par rapport à cette forme de réalisation du procédé pour la production de matière de friction selon la présente invention. Les résultats de calcul obtenus étaient les mêmes que ceux pour la première forme de réalisation.
Comme cela a été expliqué ci-dessus, selon la présente invention, des produits en matière de friction de qualité constante peuvent être fabriqués de façon stable tout au long de l'année avec une large plage de températures ambiantes sans la nécessité de la commande de température saisonnière dans l'étape de formage à chaud.
Une réduction du temps requis pour l'étape de formage à chaud peut également être obtenue. Dans la première forme de réalisation, il n'y a pas besoin d'utiliser un adhésif, à la différence des procédés conventionnels, de sorte qu'une réduction du coût de production peut être atteinte.
En outre, en la deuxième forme de réalisation, une matière de friction dans laquelle une plaque de support et une préforme ont été solidement collées ensemble est obtenue puisque la préforme a été revêtue d'un adhésif.
Il est pour les hommes de l'art que diverses modifications et variations peuvent être apportées dans le procédé de fabrication d'une matière de friction de la présente invention sans sortir de l'esprit et de la portée de l'invention.
Claims (17)
- REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'une matière de friction comportant une préforme (4) d'un composé de moulage de matière de friction collé par formage à chaud sur une plaque de support métallique préchauffée (1) qui a été façonnée avec une forme donnée et a subi un dégraissage et une application d'un apprêt, caractérisé en ce que ladite plaque de support (1) est préchauffée à une température à peu près égale à ladite température de formage à chaud à employer.
- 2. Procédé de fabrication d'une matière de friction comportant une préforme (14) d'un composé de moulage de matière de friction ayant une couche d'adhésif (16) collée dessus, caractérisé en ce qu'elle est formée à chaud afin d'être collée sur une plaque de support métallique préchauffée (11) qui a été façonnée avec une forme donnée, dégraissée, et apprêtée.
- 3. Procédé de fabrication d'une matière de friction, selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite étape d'application d'un apprêt comporte l'application d'un apprêt à base de résine phénolique sur la plaque de support métallique dégraissée (1), et le séchage et le chauffage de l'apprêt à base de résine phénolique.
- 4. Procédé de fabrication d'une matière de friction selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit apprêt à base de résine phénolique est séché et chauffé à 180 à 2000C pendant environ 1 heure.
- 5. Procédé de fabrication d'une matière de friction selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite température de plaque de support (1) est préchauffée à environ 150 à 2000C.
- 6. Procédé de fabrication d'une matière de friction selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite préforme (4) est produite par des étapes comportant le mélange des matières de départ, le brassage du mélange, et le préformage du composé de moulage qui a pour résultat ladite préforme (4).
- 7. Procédé de fabrication d'une matière de friction selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdites matières de départ comprennent un renfort fibreux, une charge, un modificateur de friction, un lubrifiant solide, et un liant à base de résine thermodurcissable.
- 8. Procédé de fabrication d'une matière de friction selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit renfort fibreux est choisi dans le groupe composé des fibres organiques résistant à la chaleur, des fibres minérales, et des fibres métalliques, ou de mélanges de celles-ci; en ce que ladite charge est choisie dans le groupe composé des caoutchoucs synthétiques, des résines de cajou, du cuivre, de l'aluminium, du zinc, de substances minérales en flocons, du sulfate de baryum, et du carbonate de calcium, ou des mélanges de ceux-ci; en ce que lesdites fibres organiques résistant à la chaleur sont choisies dans le groupe composé des fibres de polyamide aromatique et des fibres acryliques ignifugées, ou de mélanges de ceux-ci; en ce que lesdites fibres minérales sont choisies dans le groupe composé des fibres en céramique, des fibres de carbone, et de la laine de roche, ou de mélanges de celles-ci; en ce que lesdites fibres métalliques sont des fibres de cuivre, des fibres d'acier, ou des mélanges de celles-ci; en ce que ledit liant à base de résine thermodurcissable est choisi dans le groupe composé des résines phénoliques, des résines de mélamine, des résines époxy, et des résines d'ester cyanique, ou des mélanges de celles-ci; en ce que ledit modificateur de friction se compose d'oxydes de métal; et en ce que ledit lubrifiant solide est choisi dans le groupe composé du graphite et du bisulfure de molybdène, ou des mélanges de ceux-ci.
- 9. Procédé de fabrication d'une matière de friction selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite préforme (4) d'un composé de moulage de matière de friction est moulée à une pression d'environ 98 à 490 105Pa, et en ce que ledit formage à chaud se produit à une température d'environ 150 à 2000C.
- 10. Procédé de fabrication d'une matière de friction selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite couche d'adhésif (16) est sous une forme de poudre ou de feuille.
- 11. Procédé de fabrication d'une matière de friction selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite étape d'application d'un apprêt comporte l'application d'un apprêt à base de résine phénolique sur la plaque de support métallique dégraissée (11), et le séchage et le chauffage de l'apprêt à base de résine phénolique.
- 12. Procédé de fabrication d'une matière de friction selon la revendication 11, caractérisé en ce que ledit apprêt à base de résine phénolique est séché et chauffé à 180 à 2000C pendant environ 1 heure.
- 13. Procédé de fabrication d'une matière de friction selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite température de plaque de support (11) est préchauffée à environ 150 à 2000C.
- 14. Procédé de fabrication d'une matière de friction selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite préforme (14) d'une matière de friction est produite par des étapes comportant le mélange des matières de départ, le brassage du mélange, et le préformage du composé de moulage résultant.
- 15. Procédé de fabrication d'une matière de friction selon la revendication 14, caractérisé en ce que lesdites matières de départ comprennent un renfort fibreux, une charge, un modificateur de friction, un lubrifiant solide, et un liant à base de résine thermodurcissable.
- 16. Procédé de fabrication d'une matière de friction selon la revendication 15, caractérisé en ce que ledit renfort fibreux est choisi dans le groupe composé des fibres organiques résistant à la chaleur, des fibres minérales, et des fibres métalliques, ou des mélanges de celles-ci; en ce que ladite charge est choisie dans le groupe composé des caoutchoucs synthétiques, des résines de cajou, du cuivre, de l'aluminium, du zinc, de substances minérales en flocons, du sulfate de baryum, et du carbonate de calcium, ou des mélanges de ceux-ci; en ce que lesdites fibres organiques résistant à la chaleur sont choisies dans le groupe composé des fibres de polyamide aromatique et des fibres acryliques ignifugées, ou de mélanges de celles-ci; en ce que lesdites fibres minérales sont choisies dans le groupe composé des fibres en céramique, des fibres de carbone, et de la laine de roche, ou des mélanges de celles-ci; en ce que lesdites fibres métalliques sont des fibres de cuivre, des fibres d'acier, ou des mélanges de celles-ci; en ce que ledit liant à base de résine thermodurcissable est choisi dans le groupe composé des résines phénoliques, des résines de mélamine, des résines époxy, et des résines d'ester cyanique, ou des mélanges de celles-ci; en ce que ledit modificateur de friction se compose d'oxydes de métal; et en ce que ledit lubrifiant solide est choisi dans le groupe composé du graphite et du bisulfure de molybdène, ou des mélanges de ceux-ci.
- 17. Procédé de fabrication d'une matière de friction selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite préforme (14) d'un composé de moulage de matière de friction est moulée à une pression d'environ 98 à 490 105Pa, et en ce que ledit de formage à chaud se produit à une température d'environ 150 à 2000C.
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