KR101092803B1

KR101092803B1 - 브레이크 디스크 부식 방지 구조 및 방법

Info

Publication number: KR101092803B1
Application number: KR1020090090018A
Authority: KR
Inventors: 이재영; 김윤철
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2009-09-23
Filing date: 2009-09-23
Publication date: 2011-12-12
Also published as: KR20110032497A

Abstract

본 발명은 브레이크 디스크 부식 방지 구조에 관한 것이다.

브레이크 패드를 압착시켜 제동 효과를 발생시키는 제동면을 형성한 브레이크 디스크를 포함하며, 상기 브레이크 디스크의 제동면에는 수분을 흡수할 수 있도록 다수의 미세한 구멍이 형성된다.

상기와 같이 본 발명은 브레이크 디스크의 제동면 전체에 미세한 홀을 가공함으로써 제동면에 분포되는 수분을 상기 홀로 흡수하여 제거함으로써 제동면의 부식을 방지할 수 있다.

Description

브레이크 디스크 부식 방지 구조 및 방법{CORROSION PREVENTING STRUCTURE OF BRAKE DISK AND METHOD}

본 발명은 브레이크 디스크 부식 방지 구조 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 브레이크 디스크 표면에 미세한 구멍을 가공하고, 상기 구멍을 통해 수분을 흡수하여 브레이크 디스크의 부식을 방지하는 브레이크 디스크 부식 방지 구조 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 브레이크 디스크는 브레이크 패드를 압착시켜 제동 효과를 발생시키는 것으로, 이러한 브레이크 디스크는 제동면에서 장기 판매 대기 및 판매 지역 환경 조건(강우량, 온도, 습도 등)에 따른 부식이 발생하며, 상기와 같이 브레이크 디스크의 부식을 방지하기 위해 표면 처리를 실시한다.

즉, 브레이크 디스크의 표면처리 방법은 브레이크 디스크의 표면을 세척하는 세척 단계, 상기 브레이크 디스크의 제동면을 포함한 전면에 표면처리제로 피막을 형성하는 도장 단계, 상기 브레이크 디스크를 고주파로 가열경화하는 건조 단계, 상기 브레이크 디스크를 냉각시키는 냉각 단계, 및 상기 브레이크 디스크의 표면을 브러싱하는 브러싱 단계를 포함한다.

상기와 같이 브레이크 디스크를 표면 처리함으로써 제동면을 포함한 전면에서 표면처리제 성분에 의해 내식성이 향상되어 부식 발생을 방지한다.

그러나 종래의 브레이크 디스크는 브레이크 제동에 의해 브레이크 디스크의 제동면에 형성된 표면 처리층이 제거되어 내식성이 감소하며, 상기와 같이 내식성이 감소한 브레이크 디스크의 제동면에 환경 조건(강우량, 온도, 습도 등)에 의하여 수분이 형성될 경우 부식이 다시 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 브레이크 디스크의 제동면 전체에 미세한 홀을 가공하여 상기 홀을 통해 수분을 배출함으로써 부식 발생을 방지하는 브레이크 디스크 구조 및 방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 브레이크 디스크 부식 방지 구조는 브레이크 패드를 압착시켜 제동 효과를 발생시키는 제동면을 형성한 브레이크 디스크를 포함하며, 상기 브레이크 디스크의 제동면에는 수분을 흡수할 수 있도록 다수의 미세한 구멍이 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 구멍은 0.1~1mm의 직경을 가지는 것을 특징으로 한다.

상기 구멍은 가로 10mm, 세로 10mm의 면적당 적어도 5~10개를 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기 구멍의 내주면에는 친수성을 가지는 친수 코팅층을 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기 친수 코팅층은 이산화규소(SiO₂), 이산화티타늄(TiO₂) 및 이산화규소(SiO₂)의 3층 구조를 가지는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 브레이크 디스크 부식 방지 구조를 가공하기 위한 브레이크 디 스크 부식 방지 방법은 브레이크 디스크의 표면에 다수의 미세한 구멍을 가공하는 구멍 가공 단계; 브레이크 디스크의 표면을 정삭 및 연삭 가공하는 표면 가공 단계; 브레이크 디스크의 구멍에 친수 액을 도포하는 코팅 단계; 브레이크 디스크의 표면을 열처리하는 열처리 단계; 및 브레이크 디스크의 표면을 브러싱하는 브러싱 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 친수 액 도포는 디핑(dipping) 방식을 이용하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 따른 브레이크 디스크 부식 방지 구조 및 방법을 첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 브레이크 디스크 부식 방지 구조는 도 1에 도시된 바와 같이, 브레이크 패드가 압착되어 제동 효과를 발생시키는 브레이크 디스크(100)의 제동면(110)에 수분을 흡수할 수 있도록 다수의 미세한 구멍(120)을 형성하며, 상기 구멍(120)을 통해 제동면(110)에 적재되는 수분을 흡수하여 제거하는 기술이다.

즉, 상기 브레이크 디스크(100)는 제동면(110)에 브레이크 디스크(100)를 관통하도록 다수의 미세한 구멍(120)을 천공하며, 상기 구멍(120)은 0.1~1mm의 직경으로 형성하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.5mm의 직경으로 형성한다.

또한, 상기 구멍(120)은 도 1의 확대도와 같이, 가로로 10mm, 세로로 10mm의 면적당 적어도 5~10개를 형성하며, 바람직하게는 9개를 형성한다.

즉, 상기 구멍(120)은 가로로 10mm, 세로로 10mm의 면적당 9개 미만일 경우 수분 흡수율이 떨어지며, 9개 이상일 경우 수분 흡수율은 향상되지만 가공의 어려움과 브레이크 디스크(100)의 강도가 약화되는 단점이 있다.

따라서 상기 브레이크 디스크(100)는 제동면(110)에 다수의 미세한 구멍(120)을 형성함으로써 브레이크 디스크(100)와 브레이크 패드(미도시) 사이에 침투하는 수분을 구멍(120)을 통해 흡수할 수 있어, 수막형상을 방지하여 제동력을 향상시킬 수 있고, 수분에 의한 제동면(110)의 부식을 방지할 수 있다.

한편, 상기 브레이크 디스크(100)는 표면 전체에 내식성과 친수성을 증대시키기 위한 친수 코팅층(200)을 더 형성할 수 있으며, 상기 친수 코팅층(200)은 이산화규소(SiO₂), 이산화티타늄(TiO₂) 및 이산화규소(SiO₂)를 포함하는 3겹의 코팅층으로 이루어진다.

즉, 상기 친수 코팅층(200)은 도 2에 도시된 바와 같이, 브레이크 디스크(100) 전체를 표면 처리하여 내식성과 친수성을 향상시키기 위한 것으로, 상부 및 하부층에 이산화규소(SiO₂)(210)가 각각 배치되고, 중앙층에 이산화티타늄(TiO₂)(220)이 배치되어 3겹의 코팅층을 형성한다.

따라서 상기 브레이크 디스크(100)는 표면에 친수 코팅층(200)을 형성함으로써 수분 흡수성을 향상시키고, 제동중 원심력으로 수분을 증발시킬 수 있어 제동후 수분에 의한 내식성을 유지시킨다.

상기와 같은 구성을 가지는 브레이크 디스크의 부식을 방지하는 표면 처리 방법을 도 3을 참조하여 설명한다.

본 발명의 브레이크 디스크의 부식 방지 방법은 도 3에 도시된 바와 같이, 구멍 가공 단계(S10), 표면 가공 단계(S20), 친수 코팅 단계(S30), 열처리 단계(S40), 및 브러싱 단계(S50)를 포함한다.

이하, 브레이크 디스크의 부식 방지 방법을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 구멍 가공 단계(S10)는 주조된 브레이크 디스크(100)의 제동면(110)에 상하방향으로 관통되게 직경 0.5mm의 미세한 구멍(120)을 드릴링 머신을 이용하여 천공한다. 이때 상기 구멍(120)은 브레이크 디스크(100)의 제동면(110)에 가로 10mm x 세로 10mm의 면적당 9개씩 포함될 수 있도록 천공한다.

S10 단계가 완료되면, 브레이크 디스크(100)의 전체 표면을 정삭 및 연삭 가공하여 불순물을 제거하고, 매끈하게 가공한다(S20).

S20 단계가 완료되면, 브레이크 디스크(100)의 전체 표면에 친수 코팅액을 도포하여 친수 코팅층(200)을 형성한다(S30).

즉, 친수 코팅 단계(S30)는 1차로 브레이크 디스크(100)의 전체 표면에 이산화규소(SiO₂)(210)를 도포한 다음 건조시킨 다음, 2차로 이산화규소(SiO₂)(210)가 도포된 브레이크 디스크(100)의 전체 표면에 이산화티타늄(TiO₂)(220)를 도포한 다 음 건조시킨다. 그리고 3차로 이산화티타늄(TiO₂)(220)이 도포된 브레이크 디스크(100)의 전체 표면에 이산화규소(SiO₂)(210)를 도포한 다음 건조시킨다.

여기서 친수 코팅 단계(S30)는 디핑(dipping) 방식을 이용하여 친수 코팅액을 코팅하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 친수 코팅 단계(S30) 후 친수 코팅액이 구멍(120) 내주면에 코팅될 수 있도록 구멍 코팅 단계를 더 수행한다.

즉, 구멍 코팅 단계는 상기 친수 코팅 단계(S30) 후 브레이크 디스크(100)의 외경부에 형성된 환기홀을 통해 공기를 빨아들이면, 공기의 흡입력에 의해 구멍(120)의 상부에 도포된 친수 코팅액이 구멍(120)의 내부로 흡입되면서 구멍(120)의 내주면에 코팅되고, 더불어 구멍(120)의 막힘 현상을 해소할 수 있다.

이와 같이 이산화규소(SiO₂), 이산화티타늄(TiO₂) 및 이산화규소(SiO₂)로 이루어진 3겹의 친수 코팅층(200)을 브레이크 디스크(100)에 코팅하여 내식성과 친수성을 크게 증대시킨다.

S30 단계가 완료되면, 친수 코팅층(200)이 코팅된 브레이크 디스크(100)를 열처리하여 친수 코팅층(200)과 브레이크 디스크(100)의 밀착성을 증대시키며, 상기 열처리 온도는 대략 200~400℃이다(S40).

S40 단계가 완료되면, 열처리된 브레이크 디스크(100)를 냉각한 다음, 브레이크 디스크(100)의 전체 표면에 이물질을 제거하기 위하여 특수 제작된 브러시가 설치된 브러싱장치(미도시)를 통해 브러싱(brushing)한다(S50).

이때, 상기 브레이크 디스크(100)의 제동면(110)에 이물질이 완전히 제거되었는지 확인한다.

이와 같은 과정을 수행하면 친수 코팅층(200)이 도포된 미세한 구멍(120)을 가지는 본 발명의 브레이크 디스크 구조를 제조할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 브레이크 디스크 부식 방지 구조를 나타낸 사시도.

도 2는 도 1의 부분 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 브레이크 디스크 부식 방지 방법을 나타낸 순서도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100: 브레이크 디스크 110: 제동면

120: 구멍 200: 친수 코팅층

Claims

브레이크 패드를 압착시켜 제동 효과를 발생시키는 제동면을 형성한 브레이크 디스크를 포함하며,

상기 브레이크 디스크의 제동면에는 수분을 흡수할 수 있도록 다수의 미세한 구멍이 형성되고,

상기 구멍의 내주면에는 친수성을 가지는 친수 코팅층을 형성하며,

상기 친수 코팅층은 이산화규소(SiO₂), 이산화티타늄(TiO₂) 및 이산화규소(SiO₂)의 3층 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 브레이크 디스크 부식 방지 구조.
청구항 1에 있어서,

상기 구멍은 0.1~1mm의 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 브레이크 디스크 부식 방지 구조.
청구항 1에 있어서,

상기 구멍은 가로 10mm x 세로 10mm의 면적당 5~10개를 형성하는 것을 특징으로 하는 브레이크 디스크 부식 방지 구조.
삭제
삭제
브레이크 디스크 부식 방지 방법에 있어서,

브레이크 디스크의 표면에 다수의 미세한 구멍을 가공하는 구멍 가공 단계;

브레이크 디스크의 표면을 정삭 및 연삭 가공하는 표면 가공 단계;

브레이크 디스크의 표면에 친수 코팅층을 형성하는 친수 코팅 단계;

브레이크 디스크의 표면을 열처리하는 열처리 단계; 및

브레이크 디스크의 표면을 브러싱하는 브러싱 단계를 포함하며,

상기 친수 코팅 단계는 1차로 브레이크 디스크의 표면에 이산화규소(SiO₂)를 코팅하고, 2차로 이산화티타늄(TiO₂)을 코팅하며, 3차로 이산화규소(SiO₂)를 다시 코팅하여 친수 코팅층을 형성하는 것을 특징으로 하는 브레이크 디스크 부식 방지 방법.
청구항 6에 있어서,

상기 친수 코팅 단계는 디핑(dipping) 방식을 이용하여 친수 코팅액을 코팅함에 따라 친수 코팅층(200)을 형성하는 것을 특징으로 하는 브레이크 디스크 부식 방지 방법.
삭제