KR102155210B1 - Menufacturing method of brake disc - Google Patents
Menufacturing method of brake disc Download PDFInfo
- Publication number
- KR102155210B1 KR102155210B1 KR1020190039121A KR20190039121A KR102155210B1 KR 102155210 B1 KR102155210 B1 KR 102155210B1 KR 1020190039121 A KR1020190039121 A KR 1020190039121A KR 20190039121 A KR20190039121 A KR 20190039121A KR 102155210 B1 KR102155210 B1 KR 102155210B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- brake disk
- carbide
- present
- delete delete
- powder
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 15
- MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N trimethyl(1,1,2,2,2-pentafluoroethyl)silane Chemical compound C[Si](C)(C)C(F)(F)C(F)(F)F MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 34
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims abstract description 12
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N boron carbide Chemical compound B12B3B4C32B41 INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 15
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 8
- RKISUIUJZGSLEV-UHFFFAOYSA-N n-[2-(octadecanoylamino)ethyl]octadecanamide Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)NCCNC(=O)CCCCCCCCCCCCCCCCC RKISUIUJZGSLEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 6
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 2
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 23
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 21
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 6
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 4
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 3
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 3
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 208000032767 Device breakage Diseases 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D69/00—Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
- F16D69/02—Composition of linings ; Methods of manufacturing
- F16D69/027—Compositions based on metals or inorganic oxides
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D69/00—Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
- F16D69/04—Attachment of linings
- F16D2069/0425—Attachment methods or devices
- F16D2069/045—Bonding
- F16D2069/0458—Bonding metallurgic, e.g. welding, brazing, sintering
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D69/00—Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
- F16D69/04—Attachment of linings
- F16D2069/0425—Attachment methods or devices
- F16D2069/045—Bonding
- F16D2069/0466—Bonding chemical, e.g. using adhesives, vulcanising
- F16D2069/0475—Bonding chemical, e.g. using adhesives, vulcanising comprising thermal treatment
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Description
본 실시예는 브레이크 디스크의 제조방법에 관한 것이다.This embodiment relates to a method of manufacturing a brake disk.
일반적으로, 차량의 제동시스템은 허브와 함께 회전하는 브레이크 디스크, 브레이크 디스크에 마찰력을 작용하는 브레이크 패드, 및 브레이크 패드를 지지하는 캘리퍼를 구비한다. 상기와 같은 구성에 의해, 차량의 제동은 움직이는 차량이 가지고 있는 운동에너지를 브레이크 디스크와 브레이크 패드의 마찰로 발생되는 열에너지로 전환하여 이루어질 수 있다. In general, a braking system of a vehicle includes a brake disk that rotates together with a hub, a brake pad that applies a friction force to the brake disk, and a caliper that supports the brake pad. With the above configuration, the braking of the vehicle can be achieved by converting the kinetic energy of the moving vehicle into thermal energy generated by friction between the brake disk and the brake pad.
그런데, 브레이크 디스크와 브레이크 패드 사이의 마찰로 인하여 브레이크 디스크의 온도는 약 500도 이상으로 급격하게 상승하게 되고, 상승된 열로 인해 캘리퍼와의 마찰력이 감소되면서 제동성능이 감소되는 페이드(fade) 현상이 발생될 수 있다. 또한, 브레이크 디스크의 성능 및 강도의 열화 초래로 인해, 수명이 단축되며 자동차의 제동거리가 늘어나게 되면서 브레이크 장치가 파열되는 등 사고 위험성이 높아지는 문제점이 있다. However, due to friction between the brake disk and the brake pad, the temperature of the brake disk rapidly rises to about 500 degrees or more, and the increased heat reduces the friction force with the caliper, resulting in a fade phenomenon that reduces braking performance. Can occur. In addition, due to deterioration of the performance and strength of the brake disc, the lifespan is shortened, the braking distance of the vehicle is increased, and the risk of an accident such as the brake device rupture is increased.
현재 주조 방식의 주철 재질인 브레이크 디스크가 보급되고 있으나, 무겁고 방열성이 떨어지므로 차량의 연비가 저하되고, 제동력이 떨어지는 문제점이 있다. Currently, a cast-iron brake disk, which is a cast iron material, has been widely used, but since it is heavy and heat dissipation is low, fuel economy of the vehicle is deteriorated and braking power is deteriorated.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 제안된 것으로서, 브레이크 디스크의 무게를 감소시키는 동시에 내마모성 및 강도를 향상시켜 수명을 연장할 수 있는 브레이크 디스크의 제조방법을 제공하는 데 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a brake disk capable of extending a lifespan by reducing the weight of the brake disk and improving wear resistance and strength while reducing the weight of the brake disk.
본 실시예에 따른 따른 브레이크 디스크의 제조방법은, 브레이크 디스크의 제조방법에 있어서, (a)알루미늄과 탄화물 또는 산화물을 혼합하는 단계; (b)상기 (a) 단계의 혼합된 분말을 건조하는 단계; (c)상기 (b) 단계의 건조된 분말을 성형하는 단계; (d)상기 (c) 단계의 성형체를 탈지 및 소결하는 단계; (e)상기 (d) 단계의 소결체를 열간 가압 성형(Hot press)하는 단계; 및 (f)상기 (e) 단계의 브레이크 디스크를 열처리하는 단계를 포함하며, 상기 탄화물 또는 산화물은 티타늄 카바이드(TiC), 탄화규소(SiC), 알루미나(Al2O3), 보론카바이드(B4C), 세라믹으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함한다.A method of manufacturing a brake disk according to the present embodiment includes the steps of: (a) mixing aluminum and carbide or oxide; (b) drying the mixed powder of step (a); (c) molding the dried powder of step (b); (d) degreasing and sintering the molded body of step (c); (e) hot pressing the sintered body of step (d); And (f) heat-treating the brake disk of step (e), wherein the carbide or oxide is titanium carbide (TiC), silicon carbide (SiC), alumina (Al2O3), boron carbide (B4C), or ceramic. It includes at least one selected from the group consisting of.
본 실시예를 통해, 분말야금에 의해 브레이크 디스크를 제조하여 대량 생산이 가능하고, 치수 정밀도가 우수한 장점이 있다. Through this embodiment, there is an advantage of manufacturing a brake disk by powder metallurgy to enable mass production and excellent dimensional accuracy.
또한, 알루미늄 기재에 세라믹을 포함한 탄화물 또는 산화물이 입자의 형태로 생성되어, 전 영역별로 균일하게 강화상이 분산될 수 있는 장점이 있다. In addition, since carbides or oxides including ceramics are generated in the form of particles on the aluminum substrate, there is an advantage in that the reinforced phase can be uniformly dispersed for each area.
또한, 균일한 강화상 분산에 의해 브레이크 디스크의 전 영역에서 균일한 인장강도가 형성될 수 있어, 브레이크 디스크의 내구성 또한 향상될 수 있는 장점이 있다. In addition, uniform tensile strength can be formed in the entire area of the brake disk by uniform dispersion of the reinforced phase, and thus durability of the brake disk can be improved.
또한, 성형 및 소결이 동시에 이루어질 수 있어 파라핀 왁스와 같은 별도의 결합제를 첨가할 필요가 없고, 제조 공정이 줄어들어 생산 효율이 증가할 수 있는 장점이 있다. In addition, since molding and sintering can be performed at the same time, there is no need to add a separate binder such as paraffin wax, and there is an advantage in that production efficiency can be increased by reducing the manufacturing process.
또한, 재질을 알루미늄 기재에 탄화물 또는 산화물이 혼합된 알루미늄 합금으로 형성하여, 경량화 및 높은 내구성을 실현시킬 수 있는 장점이 있다. In addition, since the material is formed of an aluminum alloy in which carbides or oxides are mixed with an aluminum substrate, there is an advantage of realizing weight reduction and high durability.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 브레이크 디스크 제조방법의 순서도.
도 2는 도 1의 순서도를 개략적으로 도시한 개념도.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 브레이크 디스크 제조방법의 순서도.
도 4는 도 3의 순서도를 개략적으로 도시한 개념도.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 브레이크 디스크의 조직 사진.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 브레이크 디스크의 단면도.
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 브레이크 디스크 제조방법의 순서도.
도 8은 도 7의 순서도를 개략적으로 도시한 개념도.
도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 브레이크 디스크의 조직 사진.
도 10 내지 12는 본 발명에 따른 브레이크 디스크의 영역별 균일성을 측정한 실험자료.1 is a flow chart of a method for manufacturing a brake disk according to a first embodiment of the present invention.
Figure 2 is a conceptual diagram schematically showing the flow chart of Figure 1;
3 is a flow chart of a method for manufacturing a brake disk according to a second embodiment of the present invention.
Figure 4 is a conceptual diagram schematically showing the flow chart of Figure 3;
5 is a photograph of a structure of a brake disk according to a second embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view of a brake disk according to a second embodiment of the present invention.
7 is a flowchart of a method of manufacturing a brake disk according to a third embodiment of the present invention.
8 is a conceptual diagram schematically showing the flow chart of FIG. 7.
9 is a photograph of a structure of a brake disk according to a third embodiment of the present invention.
10 to 12 are experimental data measuring the uniformity of the brake disk according to the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.However, the technical idea of the present invention is not limited to some embodiments to be described, but may be implemented in various different forms, and within the scope of the technical idea of the present invention, one or more of the constituent elements may be selectively selected between the embodiments. It can be combined with and substituted for use.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.In addition, terms (including technical and scientific terms) used in the embodiments of the present invention are generally understood by those of ordinary skill in the art, unless explicitly defined and described. It can be interpreted as a meaning, and terms generally used, such as terms defined in a dictionary, may be interpreted in consideration of the meaning in the context of the related technology.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, “A 및(와) B, C중 적어도 하나(또는 한 개 이상)”로 기재되는 경우 A,B,C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나이상을 포함할 수 있다.In addition, terms used in the embodiments of the present invention are for describing the embodiments and are not intended to limit the present invention. In this specification, the singular form may also include the plural form unless specifically stated in the phrase, and when described as “at least one (or more than one) of A and (and) B and C”, it is combined with A, B, C. It may contain one or more of all possible combinations.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.In addition, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used in describing the constituent elements of the embodiment of the present invention.
이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.These terms are only for distinguishing the component from other components, and are not limited to the nature, order, or order of the component by the term.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐 만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속＇되는 경우도 포함할 수 있다. And, when a component is described as being'connected','coupled' or'connected' to another component, the component is not only directly connected, coupled or connected to the other component, but also the component It may also include a case of being'connected','coupled', or'connected' due to another component between the and the other component.
또한, 각 구성 요소의 "상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐 만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한 “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다. In addition, when it is described as being formed or disposed on the “top (top) or bottom (bottom)” of each component, the top (top) or bottom (bottom) is not only when the two components are in direct contact with each other, It also includes the case where one or more other components are formed or disposed between the two components. In addition, when expressed as “up (up) or down (down)”, the meaning of not only an upward direction but also a downward direction based on one component may be included.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 브레이크 디스크 제조방법의 순서도이고, 도 2는 도 1의 순서도를 개략적으로 도시한 개념도이다. 1 is a flowchart of a method for manufacturing a brake disc according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a conceptual diagram schematically showing the flowchart of FIG. 1.
도 1 및 2를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 브레이크 디스크는, 알루미늄(Al)에 탄화물 또는 산화물을 혼합한 재질로 형성될 수 있다. 1 and 2, the brake disk according to the first embodiment of the present invention may be formed of a material obtained by mixing aluminum (Al) with carbide or oxide.
상세히, 상기 브레이크 디스크의 재질은, 알루미늄(Al)을 기재로 하여 탄화물 또는 산화물이 혼합된 알루미늄 합금일 수 있다. 여기서, 강화재로서의 탄화물 또는 산화물은, 티타늄 카바이드(TiC), 탄화규소(SiC), 알루미나(Al2O3), 보론카바이드(B4C), 세라믹으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 알루미늄 합금에 상기 탄화물 또는 산화물의 부피분율은 0.1% 이상 50% 미만의 범위를 형성할 수 있다. In detail, the material of the brake disc may be an aluminum alloy in which carbides or oxides are mixed with aluminum (Al) as a base material. Here, the carbide or oxide as the reinforcing material may include at least one selected from the group consisting of titanium carbide (TiC), silicon carbide (SiC), alumina (Al 2 O 3 ), boron carbide (B 4 C), and ceramic. . The volume fraction of the carbide or oxide in the aluminum alloy may form a range of 0.1% or more and less than 50%.
티타늄 카바이드(TiC)는 내마모성, 경량화, 고강도의 실현을 위한 성분으로 함유량이 5wt% 미만이면 내마모성이 나타나지 않고, 60wt%를 초과하면 경제성이 없다. 따라서 본 발명에서는 상기 티타늄 카바이드(TiC)의 조성은 5 ~ 60wt%일 수 있다. 일 예로, 상기 브레이크 디스크는 티타늄 카바이드(TiC)가 복합재료 전체에 대해 20wt% 함유된 재질로 형성될 수 있다. Si 또한 첨가에 따라 주조성이 향상되고 강도가 높아지며 내마모성을 향상시킬 수 있다. Titanium carbide (TiC) is a component for realization of wear resistance, weight reduction, and high strength. If the content is less than 5 wt%, abrasion resistance does not appear, and if it exceeds 60 wt%, there is no economical efficiency. Therefore, in the present invention, the composition of the titanium carbide (TiC) may be 5 ~ 60wt%. For example, the brake disk may be formed of a material containing 20 wt% of titanium carbide (TiC) with respect to the entire composite material. Si can also be added to improve castability, increase strength, and improve wear resistance.
본 발명의 제1실시예에 따른 브레이크 디스크는 분말 야금에 의해 제조될 수 있다. The brake disk according to the first embodiment of the present invention can be manufactured by powder metallurgy.
상세히, 먼저 브레이크 디스크의 재료가 되는 분말이 혼합될 수 있다(S110). 상기 분말은 상술한 바와 같이, 알루미늄(Al)을 주성분으로 하는 알루미늄 합금에 세라믹 강화상이 혼합된 분말일 수 있다. 상기 세라믹 강화상은 상술한 바와 같이, 티타늄 카바이드(TiC), 탄화규소(SiC), 알루미나(Al2O3), 보론카바이드(B4C)로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 알루미늄 합금의 분말에는 알루미늄(Al) 외 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 탄소(C), 구리(Cu) 등의 첨가물이 추가될 수 있다. In detail, first, the powder used as the material of the brake disc may be mixed (S110). As described above, the powder may be a powder in which a ceramic reinforced phase is mixed with an aluminum alloy containing aluminum (Al) as a main component. As described above, the ceramic reinforced phase may include one selected from the group consisting of titanium carbide (TiC), silicon carbide (SiC), alumina (Al 2 O 3 ), and boron carbide (B 4 C). In addition, additives such as chromium (Cr), molybdenum (Mo), carbon (C), copper (Cu), in addition to aluminum (Al), may be added to the powder of the aluminum alloy.
다음으로, 상기 분말이 혼합 및 건조될 수 있다(S120). 상기 분말을 건조기 넣고 가열하여, 소정 시간 건조될 수 있다. 이 경우, 건조 시 성형성을 높이기 위해 바인더(binder), 파리핀 왁스, EBS(Ethylene Bis Stearamide) 중 어느 하나 또는 다수가 약 1 ~ 3wt% 정도 첨가될 수 있다. Next, the powder may be mixed and dried (S120). The powder may be dried for a predetermined time by heating it in a dryer. In this case, about 1 to 3 wt% of any one or more of a binder, paripin wax, and EBS (Ethylene Bis Stearamide) may be added to increase moldability upon drying.
다음으로, 혼합 및 건조된 분말은 상기 브레이크 디스크의 형상을 가지는 성형체로 제조될 수 있다(S130). 상기 성형체는 일축 압축(uniaxial press), CIP(CIP(cold isostatic press), DIP(dry bag isostatic press) 중 어느 하나의 공정을 통해 제조될 수 있다. Next, the mixed and dried powder may be manufactured into a molded body having the shape of the brake disk (S130). The molded body may be manufactured through any one of a uniaxial press, a cold isostatic press (CIP), and a dry bag isostatic press (DIP).
다음으로, 상술한 공법에 의해 제조된 성형체를 탈지 및 소결한다(S140). 상기 탈지 및 소결은 성형체를 세라믹 강화상의 융해 온도보다 높고, 알루미늄 합금의 소결 온도보다 낮은 온도에서 탈지 처리하여 탈지체를 수득하고, 수득된 탈지체를 소결시킴으로써 이루어질 수 있다. 이 때, 혼합 및 건조 단계에서 첨가된 바인더는 100℃~400℃ 범위에서 제거될 수 있다. 또한, 소결은 약 500℃~660℃ 범위에서 이루어질 수 있다. Next, the molded article manufactured by the above-described method is degreased and sintered (S140). The degreasing and sintering can be performed by degreasing the molded body at a temperature higher than the melting temperature of the ceramic reinforced phase and lower than the sintering temperature of the aluminum alloy to obtain a degreasing body, and sintering the obtained degreasing body. At this time, the binder added in the mixing and drying step may be removed in the range of 100 ℃ ~ 400 ℃. In addition, sintering may be performed in the range of about 500°C to 660°C.
다음으로, 탈지 및 소결을 거친 소결체를 열간 가압 성형(hot press)한다(S150). 열간 가압 성형은 가열 형틀 내 소결체를 투입하고, 고온 및 고압을 가하여 이루어질 수 있다. 이로 인해, 소결체 내 잔존하는 기공(void)과 같은 결함이 제거될 수 있고, 세라믹 강화상의 상대밀도가 향상될 수 있다. Next, the sintered body subjected to degreasing and sintering is hot-pressed (S150). Hot press molding may be performed by putting a sintered body in a heating mold and applying high temperature and high pressure. Due to this, defects such as voids remaining in the sintered body can be removed, and the relative density of the ceramic reinforced phase can be improved.
다음으로, 알루미늄 합금을 열처리한다(S160). 구체적으로, 고온의 진공로에서 일정 시간을 유지한 후, 질소 냉각을 통해 최종 브레이크 디스크가 제조될 수 있다. 상기 열처리 공정을 통해, 내마모성을 포함한 기계적 특성이 향상될 수 있다. Next, the aluminum alloy is heat treated (S160). Specifically, after maintaining a certain time in a high-temperature vacuum furnace, the final brake disk may be manufactured through nitrogen cooling. Through the heat treatment process, mechanical properties including wear resistance may be improved.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 브레이크 디스크 제조방법의 순서도이고, 도 4는 도 3의 순서도를 개략적으로 도시한 개념도이다. 3 is a flowchart of a method of manufacturing a brake disc according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a conceptual diagram schematically showing the flowchart of FIG. 3.
도 3 및 4를 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 브레이크 디스크의 재질은, 알루미늄(Al)을 기재로 하여 탄화물 또는 산화물이 혼합된 알루미늄 합금일 수 있다. 여기서, 강화재로서의 탄화물 또는 산화물은, 티타늄 카바이드(TiC), 탄화규소(SiC), 알루미나(Al2O3), 보론카바이드(B4C), 세라믹으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 알루미늄 합금에 상기 탄화물 또는 산화물의 부피분율은 0.1% 이상 50% 미만의 범위를 형성할 수 있다. 3 and 4, the material of the brake disk according to the second embodiment of the present invention may be an aluminum alloy in which carbides or oxides are mixed with aluminum (Al) as a base material. Here, the carbide or oxide as the reinforcing material may include at least one selected from the group consisting of titanium carbide (TiC), silicon carbide (SiC), alumina (Al 2 O 3 ), boron carbide (B 4 C), and ceramic. . The volume fraction of the carbide or oxide in the aluminum alloy may form a range of 0.1% or more and less than 50%.
티타늄 카바이드(TiC)는 내마모성, 경량화, 고강도의 실현을 위한 성분으로 함유량이 5wt% 미만이면 내마모성이 나타나지 않고, 60wt%를 초과하면 경제성이 없다. 따라서 본 발명에서는 상기 티타늄 카바이드(TiC)의 조성은 5 ~ 60wt%일 수 있다. 일 예로, 상기 브레이크 디스크는 티타늄 카바이드(TiC)가 복합재료 전체에 대해 20wt% 함유된 재질로 형성될 수 있다. Si 또한 첨가에 따라 주조성이 향상되고 강도가 높아지며 내마모성을 향상시킬 수 있다. Titanium carbide (TiC) is a component for realization of wear resistance, weight reduction, and high strength. If the content is less than 5 wt%, abrasion resistance does not appear, and if it exceeds 60 wt%, there is no economical efficiency. Therefore, in the present invention, the composition of the titanium carbide (TiC) may be 5 ~ 60wt%. For example, the brake disk may be formed of a material containing 20 wt% of titanium carbide (TiC) with respect to the entire composite material. Si can also be added to improve castability, increase strength, and improve wear resistance.
본 실시예에 따른 브레이크 디스크는, 분말 야금에 의해 제조될 수 있다. The brake disk according to this embodiment can be manufactured by powder metallurgy.
먼저 브레이크 디스크의 재료가 되는 분말이 혼합될 수 있다(S210). 상기 분말은 상술한 바와 같이, 알루미늄(Al)을 주성분으로 하는 알루미늄 합금에 세라믹 강화상이 혼합된 분말일 수 있다. 상기 세라믹 강화상은 상술한 바와 같이, 티타늄 카바이드(TiC), 탄화규소(SiC), 알루미나(Al2O3), 보론카바이드(B4C)로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 알루미늄 합금의 분말에는 알루미늄(Al) 외 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 탄소(C), 구리(Cu) 등의 첨가물이 추가될 수 있다. First, the powder used as the material of the brake disc may be mixed (S210). As described above, the powder may be a powder in which a ceramic reinforced phase is mixed with an aluminum alloy containing aluminum (Al) as a main component. As described above, the ceramic reinforced phase may include one selected from the group consisting of titanium carbide (TiC), silicon carbide (SiC), alumina (Al 2 O 3 ), and boron carbide (B 4 C). In addition, additives such as chromium (Cr), molybdenum (Mo), carbon (C), copper (Cu), in addition to aluminum (Al), may be added to the powder of the aluminum alloy.
다음으로, 상기 분말이 혼합 및 건조될 수 있다(S220). 상기 분말을 건조기 넣고 가열하여, 소정 시간 건조될 수 있다. 이 경우, 건조 시 성형성을 높이기 위해 바인더(binder), 파리핀 왁스, EBS(Ethylene Bis Stearamide) 중 어느 하나 또는 다수가 약 1 ~ 3wt% 정도 첨가될 수 있다. Next, the powder may be mixed and dried (S220). The powder may be dried for a predetermined time by heating it in a dryer. In this case, in order to increase moldability during drying, about 1 to 3 wt% of any one or more of a binder, paripin wax, and EBS (Ethylene Bis Stearamide) may be added.
다음으로, 혼합 및 건조된 분말체가 성형될 수 있다(S230). 상기 분말체의 성형은 열간 가압 성형(Hot press)에 의해 이루어질 수 있다. 상세히, 상기 열간 가압 성형은 성형틀 내 분말체를 투여하고, 상기 성형틀에 열과 압력을 가하여 이루어질 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 성형틀 내 수용된 분말체를 수직 방향으로 가압함으로써, 상기 분말체가 브레이크 디스크 형상을 가지도록 성형할 수 있다. 상기 열간 가압 성형은 1~150MPa 범위의 압력, 480~650℃ 범위의 온도 조건 하에서 이루어질 수 있다. 이 때, 상기 성형틀에 가해지는 압력은 상기 온도에 따라 조절될 수 있다. 또한, 본 단계에서는 상기 분말체에 성형 및 소결이 동시에 이루어질 수 있다. Next, the mixed and dried powder body may be molded (S230). The molding of the powder body may be performed by hot press molding. In detail, the hot press molding may be performed by administering a powder body in a molding mold and applying heat and pressure to the molding mold. As shown in FIG. 4, by pressing the powder body contained in the molding mold in a vertical direction, the powder body can be molded to have a brake disk shape. The hot-press molding may be performed under a pressure in the range of 1 to 150 MPa and a temperature in the range of 480 to 650°C. At this time, the pressure applied to the molding mold may be adjusted according to the temperature. In addition, in this step, molding and sintering may be simultaneously performed on the powder body.
다음으로, 알루미늄 합금을 열처리한다(S240). 구체적으로, 고온의 진공로에서 일정 시간을 유지한 후, 질소 냉각을 통해 최종 브레이크 디스크가 제조될 수 있다. 상기 열처리 공정을 통해, 내마모성을 포함한 기계적 특성이 향상될 수 있다. Next, the aluminum alloy is heat treated (S240). Specifically, after maintaining a certain time in a high-temperature vacuum furnace, the final brake disk may be manufactured through nitrogen cooling. Through the heat treatment process, mechanical properties including wear resistance may be improved.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 브레이크 디스크의 조직 사진이다. 5 is a photograph of a structure of a brake disk according to a second embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 알루미늄 기재(A)에 세라믹(B)은 입자의 형태로 생성되어, 브레이크 디스크의 강도가 향상될 수 있다. 일 예로, 상기 세라믹(B)의 입자 형태는 구형일 수 잇다. 따라서, 상대 재료와의 마찰에서 그 마찰계수를 낮춰주는 역할을 하게됨으로써, 복합재료 및 그 상대 재료의 내마모성을 향상시킬 수 있다. Referring to FIG. 5, the ceramic (B) is generated in the form of particles on the aluminum substrate (A), so that the strength of the brake disk may be improved. For example, the particle shape of the ceramic (B) may be spherical. Therefore, by playing a role of lowering the coefficient of friction in the friction with the counterpart material, it is possible to improve the wear resistance of the composite material and the counterpart material.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 브레이크 디스크의 단면도이다. 6 is a cross-sectional view of a brake disk according to a second embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 브레이크 디스크는 알루미늄 재질의 몸체(201)와, 상기 몸체(201)의 상, 하면에 각각 알루미늄 합금과 탄화물 또는 산화물이 혼합된 알루미늄 합금 재질의 접합부(202)를 포함할 수 있다. 상기 접합부(202)는 접합면인 상기 몸체(201)의 상, 하면에 확산 접합(diffusion bonding)을 통해 접하될 수 있다. 상기 확산 접합은 금속 재료를 밀착시켜 접합면 사이에서 발생하는 원자의 확산을 이용하여 접합하는 기술이다. 따라서, 본 실시예에서 상기 브레이크 디스크는 접합 후의 열응력이나 변형이 적고, 조직 변화에 의한 재료의 열화가 적다. 상기 확산 접합은 진공 상태에서 상기 몸체(201)의 상, 하면에 각각 알루미늄 합금인 접합부(202)를 배치한 후 가압함으로써 이루어질 수 있다. 6, the brake disk according to the second embodiment of the present invention includes a
그러나, 본 실시예에 따른 브레이크 디스크는 전 영역의 재질이 알루미늄(Al)을 기재로 하여 탄화물 또는 산화물이 혼합된 알루미늄 합금으로 이루어질 수도 있다. However, the brake disk according to the present exemplary embodiment may be made of an aluminum alloy in which carbides or oxides are mixed with aluminum (Al) as the material of the entire area.
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 브레이크 디스크 제조방법의 순서도 이고, 도 8은 도 7의 순서도를 개략적으로 도시한 개념도이다. 7 is a flowchart of a method for manufacturing a brake disc according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a conceptual diagram schematically showing the flowchart of FIG. 7.
도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 브레이크 디스크는, 알루미늄(Al)에 탄화물 또는 산화물을 혼합한 재질로 형성될 수 있다.7 and 8, the brake disk according to the third embodiment of the present invention may be formed of a material obtained by mixing aluminum (Al) with carbide or oxide.
상세히, 상기 브레이크 디스크의 재질은, 알루미늄(Al)을 기재로 하여 탄화물 또는 산화물이 혼합된 알루미늄 합금일 수 있다. 여기서, 강화재로서의 탄화물 또는 산화물은, 티타늄 카바이드(TiC), 탄화규소(SiC), 알루미나(Al2O3), 보론카바이드(B4C), 세라믹으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 알루미늄 합금에 상기 탄화물 또는 산화물의 부피분율은 0.1% 이상 50% 미만의 범위를 형성할 수 있다. In detail, the material of the brake disc may be an aluminum alloy in which carbides or oxides are mixed with aluminum (Al) as a base material. Here, the carbide or oxide as the reinforcing material may include at least one selected from the group consisting of titanium carbide (TiC), silicon carbide (SiC), alumina (Al 2 O 3 ), boron carbide (B 4 C), and ceramic. . The volume fraction of the carbide or oxide in the aluminum alloy may form a range of 0.1% or more and less than 50%.
티타늄 카바이드(TiC)는 내마모성, 경량화, 고강도의 실현을 위한 성분으로 함유량이 5wt% 미만이면 내마모성이 나타나지 않고, 60wt%를 초과하면 경제성이 없다. 따라서 본 발명에서는 상기 티타늄 카바이드(TiC)의 조성은 5 ~ 60wt%일 수 있다. 일 예로, 상기 브레이크 디스크는 티타늄 카바이드(TiC)가 복합재료 전체에 대해 20wt% 함유된 재질로 형성될 수 있다. Si 또한 첨가에 따라 주조성이 향상되고 강도가 높아지며 내마모성을 향상시킬 수 있다. Titanium carbide (TiC) is a component for realization of wear resistance, weight reduction, and high strength. If the content is less than 5 wt%, abrasion resistance does not appear, and if it exceeds 60 wt%, there is no economical efficiency. Therefore, in the present invention, the composition of the titanium carbide (TiC) may be 5 ~ 60wt%. For example, the brake disk may be formed of a material containing 20 wt% of titanium carbide (TiC) with respect to the entire composite material. Si can also be added to improve castability, increase strength, and improve wear resistance.
본 발명의 제3실시예에 따른 브레이크 디스크는 분말 야금에 의해 제조될 수 있다. The brake disc according to the third embodiment of the present invention can be manufactured by powder metallurgy.
상세히, 먼저 브레이크 디스크의 재료가 되는 분말이 혼합될 수 있다(3110). 상기 분말은 상술한 바와 같이, 알루미늄(Al)을 주성분으로 하는 알루미늄 합금에 세라믹 강화상이 혼합된 분말일 수 있다. 상기 세라믹 강화상은 상술한 바와 같이, 티타늄 카바이드(TiC), 탄화규소(SiC), 알루미나(Al2O3), 보론카바이드(B4C)로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 알루미늄 합금의 분말에는 알루미늄(Al) 외 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 탄소(C), 구리(Cu) 등의 첨가물이 추가될 수 있다. In detail, first, a powder that is a material of the brake disc may be mixed (3110). As described above, the powder may be a powder in which a ceramic reinforced phase is mixed with an aluminum alloy containing aluminum (Al) as a main component. As described above, the ceramic reinforced phase may include one selected from the group consisting of titanium carbide (TiC), silicon carbide (SiC), alumina (Al 2 O 3 ), and boron carbide (B 4 C). In addition, additives such as chromium (Cr), molybdenum (Mo), carbon (C), copper (Cu), in addition to aluminum (Al), may be added to the powder of the aluminum alloy.
다음으로, 상기 분말이 혼합 및 건조될 수 있다(S320). 상기 분말을 건조기 넣고 가열하여, 소정 시간 건조될 수 있다. 이 경우, 건조 시 성형성을 높이기 위해 바인더(binder), 파리핀 왁스, EBS(Ethylene Bis Stearamide) 중 어느 하나 또는 다수가 약 1 ~ 3wt% 정도 첨가될 수 있다. Next, the powder may be mixed and dried (S320). The powder may be dried for a predetermined time by heating it in a dryer. In this case, about 1 to 3 wt% of any one or more of a binder, paripin wax, and EBS (Ethylene Bis Stearamide) may be added to increase moldability upon drying.
다음으로, 혼합 및 건조된 분말은 상기 브레이크 디스크의 형상을 가지는 성형체로 제조될 수 있다(S330). 상기 성형체는 일축 압축(uniaxial press), CIP(CIP(cold isostatic press), DIP(dry bag isostatic press) 중 어느 하나의 공정을 통해 제조될 수 있다. 상기 성형체 제조 단계(S330)는 생략될 수 있다. Next, the mixed and dried powder may be manufactured into a molded body having the shape of the brake disk (S330). The molded body may be manufactured through any one of a uniaxial press, a cold isostatic press (CIP), a dry bag isostatic press (DIP), and the manufacturing step S330 of the molded body may be omitted. .
다음으로, 캔(can) 내 성형체가 충진될 수 있다(S340). 상기 캔은 스테인레스 계열의 재질로, 내부 공간이 브레이크 디스크 형상으로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 캔(can) 내 성형 과정을 거친 성형체가 충진될 수 있다. 그러나, 상기 성형체 제조 단계(S330)가 생략 시, 상기 캔 내에는 건조 단계(S320)를 거친 분말이 직접 충진될 수 있다. Next, the molded body in the can may be filled (S340). The can is made of a stainless material, and the inner space may be formed in the shape of a brake disk. Thus, the molded body that has undergone the molding process in the can can be filled. However, when the step of manufacturing the molded body (S330) is omitted, the powder after the drying step (S320) may be directly filled into the can.
상기 캔에 분말이 충진 시, 상기 캔 내 공간은 가스가 제거된 상태에서 외부 영역으로부터 밀봉될 수 있다. When the can is filled with powder, the space inside the can may be sealed from the outside area while the gas is removed.
다음으로, 상기 캔에 충진된 분말을 가열 및 가압하여 소결시킬 수 있다(S350). 상기 캔을 가압하는 단계는 가스 가압 방식을 통해 이루어질 수 있다. 따라서, 500~650℃의 온도 및 1~150MPa의 압력 하에서 불활성 가스를 통한 가압 방식으로, 상기 캔 내 분말이 소결될 수 있다. 상기 캔 내 분말을 소결시키는 단계는 HIP(열간 정수압 성형, Hot Isostatic Press)방식을 통해 이루어질 수 있다. Next, the powder filled in the can may be heated and pressed to be sintered (S350). The step of pressurizing the can may be performed through a gas pressurization method. Accordingly, the powder in the can may be sintered by a pressurization method through an inert gas under a temperature of 500 to 650°C and a pressure of 1 to 150 MPa. The step of sintering the powder in the can may be performed through a HIP (Hot Isostatic Press) method.
다음으로, 알루미늄 합금을 열처리한다(S360). 구체적으로, 고온의 진공로에서 일정 시간을 유지한 후, 질소 냉각을 통해 최종 브레이크 디스크가 제조될 수 있다. 상기 열처리 공정을 통해, 내마모성을 포함한 기계적 특성이 향상될 수 있다. Next, the aluminum alloy is heat treated (S360). Specifically, after maintaining a certain time in a high-temperature vacuum furnace, the final brake disk may be manufactured through nitrogen cooling. Through the heat treatment process, mechanical properties including wear resistance may be improved.
도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 브레이크 디스크의 조직 사진이다. 9 is a photograph of a structure of a brake disk according to a third embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 알루미늄 기재(A)에 세라믹(B)은 입자의 형태로 생성되어, 브레이크 디스크의 강도가 향상될 수 있다. 일 예로, 상기 세라믹(B)의 입자 형태는 구형일 수 잇다. 따라서, 상대 재료와의 마찰에서 그 마찰계수를 낮춰주는 역할을 하게됨으로써, 복합재료 및 그 상대 재료의 내마모성을 향상시킬 수 있다. Referring to FIG. 9, the ceramic (B) is formed in the form of particles on the aluminum substrate (A), so that the strength of the brake disk may be improved. For example, the particle shape of the ceramic (B) may be spherical. Therefore, by playing a role of lowering the coefficient of friction in the friction with the counterpart material, it is possible to improve the wear resistance of the composite material and the counterpart material.
도 10 내지 12는 본 발명에 따른 브레이크 디스크의 영역별 균일성을 측정한 실험자료이다. 10 to 12 are experimental data measuring the uniformity of the brake disk according to the present invention.
도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 브레이크 디스크(10)를 반경 방향으로 이격되는 edge영역(11), middle영역(12), center영역(13)으로 구분하였다. Referring to FIG. 10, the
도 11은 본 발명에 따른 브레이크 디스크(10)의 영역별 조직 사진이다. 도 12를 참조하면, edge영역(11)을 다시 두께 방향으로 edge top(11a), edge middle(11b), edge bottom(11c)으로 구분하여 영역 별로 미세조직을 촬영하였다. 또한, middle영역(12)을 다시 두께 방향으로 middle top(12a), middle middle(12b), middle bottom(12c)으로 구분하여 영역 별로 미세조직을 촬영하였다. 또한 center영역(13)을 다시 두께 방향으로 center top(13a), center middle(13b), center bottom(13c)로 구분하여 영역 별로 미세조직을 촬영하였다. 11 is a photograph of the structure of the
따라서, 도 12에서와 같이, 본 발명에 따른 브레이크 디스크(10)는 알루미늄 기재에 세라믹이 입자의 형태로 생성되어, 전 영역별로 균일하게 강화상이 분산되는 것을 확인할 수 있다. Accordingly, as shown in FIG. 12, in the
도 12는 각 영역별 인장실험 결과를 나타낸 그래프이다. 12 is a graph showing the results of tensile tests for each area.
도 12를 참조하면, 본 발명에 따른 브레이크 디스크(10)는 전 영역에서 인장강도가 균일하게 형성되는 것을 확인할 수 있다. 도 13에서와 같이, 본 발명에 따른 브레이크 디스크(10)는 대략 183Mpa의 인장강도를 가지는 것으로 이해될 수 있다. 또한, 상기 브레이크 디스크(10)는 영역별로 대략 4Mpa의 오차범위를 형성하며 균일한 인장강도를 가진다. Referring to FIG. 12, it can be seen that the
이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 '포함하다', '구성하다' 또는 '가지다' 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. In the above, even if all the constituent elements constituting an embodiment of the present invention have been described as being combined into one or operating in combination, the present invention is not necessarily limited to these embodiments. That is, within the scope of the object of the present invention, all of the constituent elements may be selectively combined and operated in one or more. In addition, terms such as'include','consist of' or'have' described above mean that the corresponding component can be present unless otherwise stated, so other components are excluded. Rather, it should be interpreted as being able to further include other components. All terms, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by those of ordinary skill in the art, unless otherwise defined. Terms generally used, such as terms defined in the dictionary, should be interpreted as being consistent with the meaning of the context of the related technology, and are not interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present invention.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain the technical idea, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
Claims (10)
(a) 알루미늄과 탄화물 또는 산화물을 혼합하는 단계;
(b) 상기 (a) 단계의 혼합된 분말을 건조하는 단계;
(c) 상기 (b) 단계의 건조된 분말을 성형하는 단계;
(d) 상기 (c) 단계의 성형체를 탈지 및 소결하는 단계;
(e) 상기 (d) 단계의 소결체를 열간 가압 성형(Hot press)하는 단계; 및
(f) 상기 (e) 단계의 브레이크 디스크를 열처리하는 단계를 포함하며,
상기 탄화물 또는 산화물은 티타늄 카바이드(TiC), 탄화규소(SiC), 알루미나(Al2O3), 보론카바이드(B4C), 세라믹으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하며,
상기 (b) 단계에서는 바인더(binder), 파리핀 왁스, EBS(Ethylene Bis Stearamide) 중 어느 하나가 첨가되고,
상기 (d) 단계에서는 상기 탄화물 또는 산화물의 융해 온도보다 높고, 상기 알루미늄의 소결 온도 보다 낮은 온도에서 탈지체를 수득하여 소결되며,
상기 (e) 단계에서 열간 가압 성형은, 가열 형틀 내 상기 소결체를 투입하여 고온 고압을 가해 이루어지는 브레이크 디스크의 제조방법.
In the manufacturing method of the brake disk,
(a) mixing aluminum and carbide or oxide;
(b) drying the mixed powder of step (a);
(c) molding the dried powder of step (b);
(d) degreasing and sintering the molded body of step (c);
(e) hot pressing the sintered body of step (d); And
(f) heat treating the brake disk of step (e),
The carbide or oxide includes at least one selected from the group consisting of titanium carbide (TiC), silicon carbide (SiC), alumina (Al2O3), boron carbide (B4C), and ceramic,
In the step (b), any one of a binder, paripin wax, and EBS (Ethylene Bis Stearamide) is added,
In the step (d), a degreased body is obtained and sintered at a temperature higher than the melting temperature of the carbide or oxide and lower than the sintering temperature of the aluminum,
In the step (e), the hot press molding is performed by adding the sintered body to a heating mold and applying high temperature and high pressure.
상기 (c) 단계의 성형체는, 일축 압축(uniaxial press), CIP(cold isostatic press), DIP(dry bag isostatic press) 중 적어도 하나를 통해 형성되는 브레이크 디스크의 제조방법.
The method of claim 1,
The molded body of the step (c) is a method of manufacturing a brake disk, which is formed through at least one of uniaxial press, cold isostatic press (CIP), and dry bag isostatic press (DIP).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190039121A KR102155210B1 (en) | 2019-04-03 | 2019-04-03 | Menufacturing method of brake disc |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190039121A KR102155210B1 (en) | 2019-04-03 | 2019-04-03 | Menufacturing method of brake disc |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102155210B1 true KR102155210B1 (en) | 2020-09-11 |
Family
ID=72472509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020190039121A KR102155210B1 (en) | 2019-04-03 | 2019-04-03 | Menufacturing method of brake disc |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102155210B1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04293705A (en) * | 1991-03-20 | 1992-10-19 | Akebono Brake Res & Dev Center Ltd | Production of disk rotor of aluminum-based composite material |
| JP2007309368A (en) * | 2006-05-16 | 2007-11-29 | Akebono Brake Ind Co Ltd | Iron-based sintered friction material and railroad vehicle brake block using the same, and their manufacturing method |
| JP2016142294A (en) * | 2015-01-30 | 2016-08-08 | 株式会社シマノ | Bicycle brake pad and method for producing the same |
-
2019
- 2019-04-03 KR KR1020190039121A patent/KR102155210B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04293705A (en) * | 1991-03-20 | 1992-10-19 | Akebono Brake Res & Dev Center Ltd | Production of disk rotor of aluminum-based composite material |
| JP2007309368A (en) * | 2006-05-16 | 2007-11-29 | Akebono Brake Ind Co Ltd | Iron-based sintered friction material and railroad vehicle brake block using the same, and their manufacturing method |
| JP2016142294A (en) * | 2015-01-30 | 2016-08-08 | 株式会社シマノ | Bicycle brake pad and method for producing the same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7993728B2 (en) | Aluminum/silicon carbide composite and radiating part comprising the same | |
| US6855428B2 (en) | Boron carbide based ceramic matrix composites | |
| CN108746637B (en) | Aluminum silicon/aluminum silicon carbide gradient composite material and preparation method thereof | |
| EP2657207A1 (en) | Method of producing a melt-infiltrated ceramic matrix composite article | |
| EP2518124B1 (en) | Method for producing a friction material | |
| US20090075120A1 (en) | Thermally conductive graphite reinforced alloys | |
| CA2540290A1 (en) | High thermal conductivity metal matrix composites | |
| Mizuuchi et al. | Bimodal and monomodal diamond particle effect on the thermal properties of diamond-particle-dispersed Al–matrix composite fabricated by SPS | |
| CN109913686A (en) | Modified SiC reinforced aluminum matrix composites in a kind of surface and preparation method thereof | |
| JP5340864B2 (en) | SiC / Al composite material and method for producing the same | |
| JPH04347020A (en) | Disc brake for vehicle | |
| Rajabi et al. | Microwave-assisted sintering of Al–ZrO 2 nano-composites | |
| CN101984112A (en) | High thermal conductivity copper-reinforced aluminum composite material and preparation method thereof | |
| JP4187739B2 (en) | Aluminum alloy-silicon carbide silicon nitride composite | |
| KR102155210B1 (en) | Menufacturing method of brake disc | |
| Ayyappadas et al. | Conventional and microwave assisted sintering of copper-silicon carbide metal matrix composites: A comparison | |
| CN101898240A (en) | Preparation method of SiC/Al composite material for electronic packaging | |
| Wang et al. | Pulse electric current sintering of 3D interpenetrating SiC/Al composites | |
| Yin et al. | Effect of molding pressure on structural and densification behavior of microwave‐sintered ceramic tool material | |
| CN109777992A (en) | A kind of copper-based composite friction material of high abrasion and preparation method thereof | |
| JP4191124B2 (en) | Aluminum alloy-ceramic composite and method for producing the same | |
| Geffroy et al. | Structural and thermal properties of hot pressed Cu/C matrix composites materials used for the thermal management of high power electronic devices | |
| CN113957283A (en) | High-thermal-conductivity composite material with embedded structure and preparation method thereof | |
| JP4357380B2 (en) | Method for producing aluminum alloy-silicon carbide composite | |
| JP2021116218A (en) | Dense composite material, method for producing the same, joined body, and member for semiconductor manufacturing device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |