KR20040111349A - Composite friction elements and pultrusion method of making - Google Patents

Composite friction elements and pultrusion method of making Download PDF

Info

Publication number
KR20040111349A
KR20040111349A KR10-2004-7011526A KR20047011526A KR20040111349A KR 20040111349 A KR20040111349 A KR 20040111349A KR 20047011526 A KR20047011526 A KR 20047011526A KR 20040111349 A KR20040111349 A KR 20040111349A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
friction
fibers
resin
primary
friction unit
Prior art date
Application number
KR10-2004-7011526A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
보오헤르벤자민
Original Assignee
글라스라인 프릭션 테크놀로지스, 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 글라스라인 프릭션 테크놀로지스, 인코포레이티드 filed Critical 글라스라인 프릭션 테크놀로지스, 인코포레이티드
Publication of KR20040111349A publication Critical patent/KR20040111349A/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28Shaping operations therefor
    • B29C70/40Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/50Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of indefinite length, e.g. prepregs, sheet moulding compounds [SMC] or cross moulding compounds [XMC]
    • B29C70/52Pultrusion, i.e. forming and compressing by continuously pulling through a die
    • B29C70/525Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D69/00Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
    • F16D69/02Compositions of linings; Methods of manufacturing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B11/00Making preforms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/02Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising combinations of reinforcements, e.g. non-specified reinforcements, fibrous reinforcing inserts and fillers, e.g. particulate fillers, incorporated in matrix material, forming one or more layers and with or without non-reinforced or non-filled layers
    • B29C70/021Combinations of fibrous reinforcement and non-fibrous material
    • B29C70/025Combinations of fibrous reinforcement and non-fibrous material with particular filler
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/06Fibrous reinforcements only
    • B29C70/08Fibrous reinforcements only comprising combinations of different forms of fibrous reinforcements incorporated in matrix material, forming one or more layers, and with or without non-reinforced layers
    • B29C70/081Combinations of fibres of continuous or substantial length and short fibres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/06Fibrous reinforcements only
    • B29C70/08Fibrous reinforcements only comprising combinations of different forms of fibrous reinforcements incorporated in matrix material, forming one or more layers, and with or without non-reinforced layers
    • B29C70/088Fibrous reinforcements only comprising combinations of different forms of fibrous reinforcements incorporated in matrix material, forming one or more layers, and with or without non-reinforced layers and with one or more layers of non-plastics material or non-specified material, e.g. supports
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/06Fibrous reinforcements only
    • B29C70/10Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres
    • B29C70/16Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length
    • B29C70/22Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length oriented in at least two directions forming a two dimensional structure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/06Fibrous reinforcements only
    • B29C70/10Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres
    • B29C70/16Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length
    • B29C70/24Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length oriented in at least three directions forming a three dimensional structure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28Shaping operations therefor
    • B29C70/40Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/50Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of indefinite length, e.g. prepregs, sheet moulding compounds [SMC] or cross moulding compounds [XMC]
    • B29C70/52Pultrusion, i.e. forming and compressing by continuously pulling through a die
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D69/00Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
    • F16D69/02Compositions of linings; Methods of manufacturing
    • F16D69/025Compositions based on an organic binder
    • F16D69/026Compositions based on an organic binder containing fibres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2791/00Shaping characteristics in general
    • B29C2791/004Shaping under special conditions
    • B29C2791/009Using laser
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2793/00Shaping techniques involving a cutting or machining operation
    • B29C2793/0009Cutting out
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2793/00Shaping techniques involving a cutting or machining operation
    • B29C2793/0009Cutting out
    • B29C2793/0018Cutting out for making a hole
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/709Articles shaped in a closed loop, e.g. conveyor belts
    • B29L2031/7096Rings or ring-like articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/748Machines or parts thereof not otherwise provided for
    • B29L2031/7482Brakes

Abstract

3차원 복합 본체의 복합 마찰 유닛이 페놀 수지 재료의 매트릭스에 1차 보강 파이버의 주로 글래스 스트랜드의 실질적으로 균일한 어레이로 형성되고, 본체에 걸쳐 분포된 직물의 형태의 보강 파이버는 미리 결정된 크기 및 형상과 전체에 걸쳐 균일한 분포 및 정렬의 파이버를 갖는 마찰 유닛을 형성한다. 대안적인 마찰 유닛은 유닛을 형성하는 성형 다이를 통해 동시 인발되는 실질적으로 강성의 백킹을 갖는 적층물을 포함한다. 유닛은 보강 파이버 및 매트릭스가 성형 다이를 통해 견인되는 인발 프로세스에서 제조된다.The composite friction unit of the three-dimensional composite body is formed of a substantially uniform array of predominantly glass strands of primary reinforcing fibers in a matrix of phenolic resin material, and the reinforcing fibers in the form of fabrics distributed over the body have a predetermined size and shape. And a friction unit having fibers of uniform distribution and alignment throughout. Alternative friction units include laminates with substantially rigid backings that are simultaneously drawn through a forming die forming the unit. The unit is manufactured in a drawing process in which the reinforcing fibers and matrix are pulled through the forming die.

Description

복합 마찰 요소 및 인발 제조 방법{COMPOSITE FRICTION ELEMENTS AND PULTRUSION METHOD OF MAKING}COMPOSITE FRICTION ELEMENTS AND PULTRUSION METHOD OF MAKING}

마찰 브레이크는 기본적으로는, 회전 요소를 감속하거나 정지하기 위한 제동 토오크로서 측정되는 마찰력을 생성하도록 결합되는 회전 부재와 정지 부재인 한 쌍의 마찰 부재이다. 브레이크는, 제동 토오크가 요소를 결합하는데 사용되는 입력에 다소 비례하고 회전 부재의 에너지가 열의 형태로 방산되도록 설계되는 것이 바람직하다. 불행하게도, 압력만이 브레이크 요소의 마찰 응답에 영향을 주는 요소가 아니다. 마찰 요소 사이의 마찰 효과는 마찰력 및 제동 토오크가 결합 압력, 속도 및 온도에 따라 변경되고, 안정화를 위해 적층 계면 필름에 의존하게 한다. 그럼에도, 브레이크는 제동 토오크가 요소를 결합하는데 사용되는 입력에 적당하게 비례하도록 설계되는 것이 바람직하다. 제동의 에너지는 브레이크 요소를 통해 열의 형태로 방산된다. 이 이유로 이들은 대부분의 적용에 있어서, 상당한 열을 견딜 수 있어야 한다.A friction brake is basically a pair of friction members that are rotational members and stop members that are coupled to produce a frictional force that is measured as a braking torque for slowing or stopping the rotating element. The brake is preferably designed such that the braking torque is somewhat proportional to the input used to engage the elements and the energy of the rotating member is dissipated in the form of heat. Unfortunately, pressure is not the only factor that affects the frictional response of the brake element. The frictional effect between the friction elements causes the frictional force and braking torque to change with the coupling pressure, speed and temperature, and to rely on the laminated interfacial film for stabilization. Nevertheless, the brake is preferably designed such that the braking torque is suitably proportional to the input used to couple the elements. The braking energy is dissipated in the form of heat through the brake element. For this reason they must be able to withstand considerable heat in most applications.

브레이크 시스템의 회전 요소는 일반적으로 경화 강과 같은 금속으로 제조된디스크 또는 드럼이고, 정지 요소는 일반적으로 회전 요소와 결합하도록 이동 가능한 복합 패드 또는 슈 라이닝(shoe lining)이다. 복합 요소는 금속 디스크 또는 드럼의 과도한 마모 없이 마모되도록 설계된다. 복합 요소를 형성하는 재료는 브레이크 시스템의 성능 특성에 최대 영향을 갖는 원리 미예측 변수이다. 복합 요소의 바람직한 재료는 사용이 안전해야 하고 비교적 저가이어야 하고, 양호한 마찰, 마모 및 열 성능 특성을 가져야 한다. 이는 양호한 페이드 저항성, 또는 열 생성에 의한 양호한(바람직하게는 실질적으로 균일한) 제동을 유지하는 능력을 포함한다.The rotating element of the brake system is generally a disc or drum made of metal, such as hardened steel, and the stop element is usually a composite pad or shoe lining that is movable to engage with the rotating element. The composite element is designed to wear without excessive wear of the metal disk or drum. The material forming the composite element is a principle unpredictable variable that has the greatest impact on the performance characteristics of the brake system. Preferred materials of the composite element should be safe to use, relatively inexpensive, and have good friction, wear and thermal performance properties. This includes good fade resistance, or the ability to maintain good (preferably substantially uniform) braking by heat generation.

마찰 클러치는 몇몇 관점에서 브레이크와 유사하고 기본적으로는 구동 요소에 의해 회전하기 위한 속도로 구동 요소를 유도하도록 구동 요소에 회전 구동 요소를 선택적으로 결합하도록 설계되는 한 쌍의 마찰 요소이다. 하나는 구동하고 하나는 종동하여 회전하는 클러치 요소는, 저속 이동 또는 정지 요소를 회전 구동 요소에 의해 가속하기 위한 마찰력 구동 토오크를 발생시키도록 결합된다.A friction clutch is a pair of friction elements similar to the brakes in some respects and basically designed to selectively couple the rotational drive element to the drive element to guide the drive element at a speed for rotation by the drive element. A clutch element, one driven and one driven and rotating, is engaged to generate a frictional force drive torque for accelerating the slow moving or stationary element by the rotational drive element.

최근까지, 브레이크, 클러치 등을 위한 마찰 패드 및 디스크의 제조에 사용되는 주 재료는 석면이다. 이들 패드는 각각의 유닛이 몰드 캐비티 내에 압력 하에 배치되는 본딩 매트릭스에 임의 배향된 석면 파이버의 복합물로 형성되는 몰딩 프로세스에 의해 제조된다. 그러나, 석면은 발암성 물질이고 이러한 사용은 환경에 잠재적으로 유해한 양의 석면을 방출하는 것이 발견되었다. 이로 인해, 몇몇 선진국에서는 석면 마찰 재료의 사용을 금지하였고, 미국을 포함하는 다른 국가에서는 차후 수년에 걸쳐 석면의 사용을 단계적으로 배제하도록 요구한다. 따라서,안전하고 효과적인 마찰 재료 및 적합한 마찰 유닛으로 재료를 제조하는 경제적인 방법에 대한 긴급한 요구가 존재한다.Until recently, the main material used in the production of friction pads and disks for brakes, clutches, and the like is asbestos. These pads are manufactured by a molding process in which each unit is formed of a composite of asbestos fibers optionally oriented in a bonding matrix placed under pressure in a mold cavity. However, asbestos is carcinogenic and it has been found that this use releases asbestos potentially harmful to the environment. As a result, some developed countries have banned the use of asbestos friction materials, and other countries, including the United States, are required to phase out the use of asbestos over the next few years. Therefore, there is an urgent need for a safe and effective friction material and an economical method of producing the material with a suitable friction unit.

브레이크 및 클러치의 마찰 요소로서 석면의 대용품으로서 기능하기 위해 바람직한 마모, 열 및 다른 특징을 갖는 적합한 환경적으로 안전한 재료 및 복합물을 발견하기 위해 근년에 광범위한 연구가 수행되고 있다. 이들 연구는 브레이크와 클러치 뿐만 아니라 상이한 형태의 브레이크와 상이한 형태의 클러치 사이에 부합되는 요구의 범위를 포함하는 다수의 다양한 관련 파라미터들에 의해 좌절되었다. 예를 들면, 상이한 크기의 차량은 브레이크와 클러치 모두에 대해 상이한 크기의 마찰 패드를 필요로 하고, 종종 더 높은 작동력 및 온도를 포함하는 다른 변수를 갖는다. 회전 디스크에 사용되는 브레이크 패드는 브레이크 드럼에 사용되는 슈즈와는 상이한 조건을 갖는다. 또한, 자동 변속기에 사용되는 클러치는 수동 또는 스틱 변속기에 사용되는 클러치와는 상이한 조건을 갖는다.In recent years extensive research has been conducted to find suitable environmentally safe materials and composites with desirable wear, heat and other characteristics to function as a substitute for asbestos as a friction element for brakes and clutches. These studies have been frustrated by a number of various related parameters, including the range of requirements that match between brakes and clutches as well as different types of brakes and different types of clutches. For example, different sized vehicles require different sized friction pads for both the brake and clutch, and often have other variables including higher operating force and temperature. Brake pads used for rotating discs have different conditions than shoes used for brake drums. In addition, clutches used in automatic transmissions have different conditions than clutches used in manual or stick transmissions.

긴 수명, 고마찰 내열 마찰 재료에 대한 요구를 만족시키려는 시도는 수지와 같은 본딩 매트릭스에 몰딩된 다양한 개질 파이버(chopped fiber)를 이용하는 제안을 포함한다. 마찰 유닛은, 파이버 및 다른 성분이 열 및 압력 하에서 경화된 건식 분말 수지와 같은 결합재 내에 배치되고 임의적으로 배향되거나 또는 몰드 내의 액상 수지에 배치되거나 경화된 상태로 몰딩 프로세스에 의해 전통적인 방식으로 형성된다. 이들 복합물 및 제조 방법의 예는 알드리히(Aldrich)에 1978년 10월 10일에 허여된 미국 특허 제4,119,591호, 사이또(Saito) 등에 1981년 3월 31일에 허여된 미국 특허 제4,259,397호, 및 카우프만(Kaufman) 등에 1984년 2월 21일에 허여된 미국 특허 제4,432,922호에 개시되어 있다.Attempts to meet the demand for long life, high friction, heat resistant friction materials include proposals to utilize various chopped fibers molded into bonding matrices such as resins. The friction unit is conventionally formed by a molding process with fibers and other components disposed in a binder such as dry powder resin cured under heat and pressure and optionally oriented or placed or cured in a liquid resin in a mold. Examples of these composites and preparation methods are described in US Pat. No. 4,119,591, issued October 10, 1978 to Aldrich, US Pat. No. 4,259,397, issued March 31, 1981 to Saito et al. And US Pat. No. 4,432,922, issued February 21, 1984 to Kaufman et al.

그러나, 이 방법에 의해 제조된 마찰 유닛은 제조에 고가이며 성능 및 내구성의 균일성의 결핍에 기인하여 만족스럽지 않다. 예를 들면, 동일한 배치로부터의 유닛이 성능 특성에 있어서 35% 정도까지 다양할 수도 있다. 결과의 불균일성은 매트릭스 내의 파이버 및 다른 성분의 분포 및 배향의 불균일성에 의해 주로 발생하는 것으로 발견되었다. 이는 고가의 검사 및 품질 제어 문제를 발생시킬 뿐만 아니라, 유지 보수 문제, 때때로 위험한 상황조차 발생시킬 수 있다. 예를 들면, 초기 설비시에 성능에 부합되는 패드는 이들의 사용 수명에 걸쳐 변경될 수도 있다.However, friction units produced by this method are expensive to manufacture and are not satisfactory due to the lack of uniformity of performance and durability. For example, units from the same batch may vary by as much as 35% in performance characteristics. The nonuniformity of the results was found to be mainly caused by the nonuniformity of the distribution and orientation of the fibers and other components in the matrix. This not only leads to expensive inspection and quality control problems, but also to maintenance problems, sometimes even dangerous situations. For example, pads that match performance at initial installation may change over their service life.

과거 수년에 걸쳐, 출원인은 복합물 및 구조체 뿐만 아니라 브레이크 및 클러치용 복합 마찰 요소를 제조하는 인발 방법의 광범위한 개선을 개발했다. 이들 개선의 다수는 발명의 명칭이 "PULTRUSION METHOD OF MAKING BRAKE LINING"인 미국 특허 제5,156,787호, 발명의 명칭이 "CONTINUOUS PULTRUSION METHOD OF MAKING FRICTION UNITS"인 미국 특허 제5,462,620호, 발명의 명칭이 "UNIFORM COMPOSITE FRICTION UNITS"인 미국 특허 제5,495,922호, 및 발명의 명칭이 "PULTRUSION METHOD OF MAKING COMPOSITE FRICTION UNITS"인 미국 특허 제5,690,770호에 실시되어 있다. 그러나, 이들 복합물, 구조체 및 방법을 완성하려는 출원인의 연속적인 연구는 복합물 및 제조 방법 모두의 부가의 개선이 바람직하며 출원인에 의해 개발되었음을 지시한다. 예를 들면, 개선된 기계적 성능, 복합물 및 구조체가 개발되었을 뿐만 아니라 인발 제조 방법이 개선되었다.Over the past years, Applicants have developed a wide range of improvements in the drawing method of manufacturing composites and structures as well as composite friction elements for brakes and clutches. Many of these improvements include U.S. Patent 5,156,787, entitled "PULTRUSION METHOD OF MAKING BRAKE LINING", U.S. Patent 5,462,620, named "CONTINUOUS PULTRUSION METHOD OF MAKING FRICTION UNITS," and "UNIFORM". US Patent No. 5,495,922, which is "CompOSITE FRICTION UNITS", and US Patent No. 5,690,770, which is named "PULTRUSION METHOD OF MAKING COMPOSITE FRICTION UNITS." However, Applicants' continuing studies to complete these composites, structures and methods indicate that further improvements in both composites and manufacturing methods are desirable and have been developed by Applicants. For example, improved mechanical performance, composites and structures have been developed, as well as methods for making draws.

이제, 부가의 개선이 복합물, 구조체 및 제조 방법에 요구된다.Now, further improvements are needed for composites, structures and manufacturing methods.

따라서, 종래의 상기 및 다른 문제점을 극복하기 위해 이용 가능한 개선된 복합물, 구조체 및 제조 방법이 요구된다.Accordingly, there is a need for improved composites, structures, and fabrication methods that can be used to overcome conventional and other problems.

본 발명은 브레이크 및 클러치용 복합 마찰 요소에 관한 것이며, 특히 개량된 마찰 요소, 복합물 및 이 제조 방법에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to composite friction elements for brakes and clutches, and more particularly to improved friction elements, composites and methods of manufacturing the same.

도 1은 본 발명을 수행하는 장치 및 바람직한 방법을 개략적으로 도시하는 사시도.1 is a perspective view schematically showing an apparatus and a preferred method of carrying out the invention.

도 2는 본 발명에 따른 클러치 라이닝을 제조하는 방법을 도시하는 도 1과 유사한 도면.2 is a view similar to FIG. 1 showing a method of manufacturing a clutch lining according to the invention.

도 3은 본 발명에 따른 보강 파이버의 통상의 직조 패널의 사시도.3 is a perspective view of a conventional woven panel of a reinforcing fiber according to the present invention.

도 4는 본 발명의 바람직한 방법의 단계를 수행하기 위한 니들링 처리를 따르는 도 3의 직조 패널을 도시하는 도 3과 유사한 도면.FIG. 4 is a view similar to FIG. 3 showing the woven panel of FIG. 3 following a needling process for carrying out the steps of the preferred method of the present invention.

도 5는 보강 패널의 다중 패널의 니들링을 도시하는 정면도.5 is a front view illustrating the needling of multiple panels of a reinforcement panel.

도 6은 도 5의 작동에 사용하기 위한 니들을 도시하는 정면도.FIG. 6 is a front view showing a needle for use in the operation of FIG. 5; FIG.

도 7은 본 발명의 바람직한 방법을 수행하기 위한 직조 패널의 대안적인 실시예를 도시하는 도 3과 유사한 도면.7 is a view similar to FIG. 3 showing an alternative embodiment of a woven panel for carrying out the preferred method of the invention.

도 8은 본 발명에 다른 보강 파이버의 통상의 스티칭 패널의 평면도.8 is a plan view of a conventional stitching panel of reinforcing fibers according to the present invention.

도 9는 본 발명에 따른 보강 파이버의 통상의 브레이딩 패널의 평면도.9 is a plan view of a conventional braiding panel of reinforcing fiber according to the present invention.

도 10은 본 발명을 수행하는 일체형 백킹 또는 보강부를 제공하기 위한 2차재료를 포함하는 바람직한 방법 및 장치를 개략적으로 도시하는 사시도.FIG. 10 is a perspective view schematically showing a preferred method and apparatus including secondary material to provide an integral backing or reinforcement for carrying out the present invention. FIG.

도 11은 본 발명에 따라 제조된 일 제품을 도시하는 사시도.11 is a perspective view of one product made according to the present invention.

도 12는 본 발명에 따라 제조된 다른 제품을 도시하는 사시도.12 is a perspective view of another product made according to the invention.

본 발명의 주 목적은 모든 형태의 브레이크 및 클러치용 개선된 복합물, 구조체 및 마찰 라이닝 제조 방법을 제공하는 것이다.It is a primary object of the present invention to provide an improved composite, structure and friction lining manufacturing method for all types of brakes and clutches.

본 발명의 다른 목적은 브레이크 및 클러치용 마찰 라이닝의 제조를 위한 개선된 인발 프로세스를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an improved drawing process for the manufacture of friction linings for brakes and clutches.

본 발명의 다른 목적은 단일 프로세스에 의해 백킹 구조체를 갖는 마찰 유닛을 동시에 제조하기 위한 수단을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a means for simultaneously producing a friction unit having a backing structure by a single process.

본 발명의 주 양태에 따르면, 마찰 유닛은 인발 프로세스에 의해 제조되고 선택된 소량의 하나 이상의 유기 및 무기 마찰 개질제를 갖는 페놀 수지에 1차 보강 파이버의 어레이의 제어된 밀도 및 배향의 복합물을 포함한다.According to a main aspect of the present invention, the friction unit comprises a composite of controlled density and orientation of an array of primary reinforcing fibers in a phenolic resin produced by a drawing process and having a selected amount of one or more organic and inorganic friction modifiers.

본 발명의 다른 양태는 그 내로 특정 마찰 개질제 및 프로세스제가 혼합되는 페놀 수지 재료로 함침된 보강 파이버의 1차 스트랜드의 균일한 어레이를 선택하는 단계와, 마찰 유닛의 3차원 형상의 적어도 일부를 갖는 본체를 형성하기 위해 복합 형성 다이를 통해 보강 파이버의 함침 스트랜드를 견인하는 단계, 및 복수의 마찰 유닛으로 본체를 선택적으로 절단하는 단계를 포함하는 연속적인 프로세스에 의해 제조된 마찰 유닛을 포함한다.Another aspect of the invention provides a method of selecting a uniform array of primary strands of reinforcing fibers impregnated with a phenolic resin material into which a particular friction modifier and process agent are mixed, and a body having at least a portion of the three-dimensional shape of the friction unit. And a friction unit manufactured by a continuous process comprising pulling an impregnating strand of reinforcing fiber through the compound forming die to form a die, and selectively cutting the body into a plurality of friction units.

본 발명의 다른 양태는 마찰 유닛에 일체형 백킹 또는 보강부를 제공하기 위해 동시 프로세스에서 2차 재료의 패널과 함께 복합 형성 다이를 통해 보강 파이버의 함침 스트랜드를 견인하는 단계를 포함하는 연속 프로세스에 의해 제조된 마찰 유닛을 포함한다.Another aspect of the present invention provides a method for fabricating a continuous process comprising pulling an impregnating strand of reinforcing fiber through a composite forming die with a panel of secondary material in a simultaneous process to provide an integral backing or reinforcement to the friction unit. A friction unit.

본 발명의 상기 및 다른 목적 및 장점은 첨부 도면을 참조하여 숙독할 때 이하의 설명으로부터 명백해질 것이다.These and other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description when read in conjunction with the accompanying drawings.

본 발명은 복합 재료로부터 물품의 제조를 위해 인발로서 공지된 프로세스의 개선에 관한 것이다. 인발 프로세스는, 제품 또는 물품이 이들이 프로세스에서 적어도 하나의 중대한 치수 또는 형상으로서 성형되는 다이를 통해 재료를 잡아 당김으로써 다이에서 형성되는 프로세스이다. 이는 재료가 압력 하에서 다이를 통해 가압되거나 압박되는 압출 프로세스 및 제품이 압력 캐비티 다이에서 개별적으로 몰딩되는 대안적인 프로세스와는 구별된다.The present invention is directed to an improvement in a process known as drawing for the production of articles from composite materials. The drawing process is a process in which a product or article is formed in a die by pulling material through a die where they are molded as at least one critical dimension or shape in the process. This is distinct from the extrusion process in which the material is pressed or pressed through the die under pressure and the alternative process in which the product is molded separately in the pressure cavity die.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 브레이크 및 클러치용 라이닝을 제조하는 예시적인 일련의 단계를 수행하기 위한 예시적인 시스템이 개략적으로 도시되어 있다. 일반적으로 도면 부호 10으로 나타내는 시스템은, 파이버의 어레이 또는 세장형 연속 파이버의 복수의 스트랜드의 패널(14)이 그로부터 당겨지는 하나 이상의 스풀 또는 롤(12)과 같은 보강 파이버 또는 섬유의 소스를 포함한다. 파이버의 어레이 또는 패널은, 그로부터 복합 패널(20)이 발현하는 성형 다이를 통해 페놀 수지와 같은 적합한 수지의 습윤 배스(16) 또는 적합한 주입 챔버를 통과하는 등에 의해 적합한 수지로 함침된다.Referring to FIG. 1, there is schematically shown an exemplary system for carrying out an exemplary series of steps for manufacturing a lining for a brake and clutch according to the present invention. The system, generally indicated at 10, includes a source of reinforcing fibers or fibers, such as one or more spools or rolls 12 from which an array of fibers or a panel 14 of a plurality of strands of elongate continuous fibers is pulled therefrom. . The array or panel of fibers is impregnated with a suitable resin, such as by passing through a wet bath 16 of a suitable resin, such as a phenolic resin, or a suitable injection chamber, through a molding die from which the composite panel 20 emerges.

보강 파이버의 패널은 도시한 바와 같은 롤러 견인 장치와 같은 적합한 잡아당김 또는 견인 수단(22)에 의해 다이(18)를 통해 잡아당겨진다. 도시된 견인 장치는, 그 사이에 패널(20)이 통과되어 이를 파지하며 다이를 통해 잡아당겨지는 한 쌍의 롤러(24, 26)를 포함한다. 롤러는 전기, 공기, 유압 및 다른 적합한 동력 수단과 같은 임의의 적합한 수단에 의해 전원 공급될 수도 있는 적합한 모터(28)에 의해 구동될 수도 있다. 유압 동력 공급식 왕복 견인 파지기 또는 견인기(도시 생략)와 같은 다른 형태의 견인 장치가 또한 사용될 수도 있다. 패널이 다이로부터 발현한 후에, 소정 형상의 부분이 워터 제트, 연마 커터, 레이저 플라즈마, 스탬핑 또는 다른 수단과 같은 임의의 적합한 절단 수단(30)에 의해 그로부터 절단된다.The panel of reinforcing fiber is pulled through the die 18 by suitable pulling or pulling means 22, such as a roller pulling device as shown. The traction device shown includes a pair of rollers 24, 26 through which the panel 20 passes and grips it and is pulled through the die. The roller may be driven by a suitable motor 28 which may be powered by any suitable means such as electric, air, hydraulic and other suitable power means. Other types of traction devices, such as hydraulically powered reciprocating traction grippers or retractors (not shown) may also be used. After the panel emerges from the die, the portion of the desired shape is cut therefrom by any suitable cutting means 30 such as a water jet, abrasive cutter, laser plasma, stamping or other means.

도 1에 도시된 바와 같이, 발현 패널(20)은 아치형 형상과 같은 적합한 브레이크 패드로 절단된다. 이 절단은 워터 제트, 연마 커터, 레이저 플라즈마, 스탬핑 또는 다른 수단과 같은 임의의 적합한 절단 수단에 의해 성취될 수도 있다. 절단 프로세스는 재료의 두께 및 내용물에 어느 정도 의존할 수 있다. 소형 브레이크 패드 및 클러치 패드에서와 같이 상대적으로 얇은 재료가 다이 커터 또는 다른 적합한 수단으로 스탬핑에 의해 절단될 수도 있다. 다양한 적용을 위한 특정 클러치 플레이트 및 연마 디스크는 직조 보강 파이버의 단일층과 같이 얇을 수도 있다. 헤비 듀티 브레이크 패드 및 슈즈에서와 같이 더 두꺼운 재료는 워터 제트 등과 같은 다른 절단 수단을 필요로할 수 있다.As shown in FIG. 1, the expression panel 20 is cut into a suitable brake pad such as an arcuate shape. This cutting may be accomplished by any suitable cutting means such as a water jet, abrasive cutter, laser plasma, stamping or other means. The cutting process may depend to some extent on the thickness and content of the material. Relatively thin materials, such as in small brake pads and clutch pads, may be cut by stamping with a die cutter or other suitable means. Certain clutch plates and abrasive discs for various applications may be as thin as a single layer of woven reinforcing fibers. Thicker materials, such as in heavy duty brake pads and shoes, may require other cutting means such as water jets and the like.

도 2에 도시된 바와 같이, 발현 패널(20)은 링 또는 환형 형상의 클러치 패드 또는 디스크로 절단된다. 이 절단은 공기 또는 유압 실린더(38)에 의해 동력 공급되는 다이 커터(36)에 의해 성취될 수도 있다. 재료는 클러치 플레이트에서와 같이 비교적 얇기 때문에, 이들은 다이 커터로 스탬핑에 의해 용이하게 절단될 수있다. 자동 변속기와 같은 몇몇 적용을 위한 클러치 플레이트는 직조 보강 파이버의 단일층과 같이 얇을 수도 있고, 일체형 백킹 또는 보강부를 포함할 수도 있다.As shown in FIG. 2, the expression panel 20 is cut into clutch pads or disks of ring or annular shape. This cutting may be accomplished by a die cutter 36 powered by an air or hydraulic cylinder 38. Since the materials are relatively thin as in clutch plates, they can be easily cut by stamping with a die cutter. Clutch plates for some applications, such as automatic transmissions, may be as thin as a single layer of woven reinforcing fibers and may include integral backings or reinforcements.

파이버 및 수지의 조합체는 적어도 다이의 물품의 부분의 특정 치수 및 형상으로 성형되고 다이로부터 발현하기 전에 열에 의해 경화된다. 도시된 실시예에서, 그로부터 브레이크 또는 클러치 패드(32)가 절단되거나 스탬핑되는 일반적으로 편평한 직사각형 패널(20)이 형성된다. 이는 제조의 물품의 마찰 표면 및 두께와 같은 치수 및 적어도 소정 부분을 형성하는 연속 프로세스이다. 파이버는 개별 스트랜드, 직조 직물, 매팅, 또는 스티칭 직물 또는 이들의 조합의 형태일 수도 있다. 그러나, 보강 파이버의 바람직한 형태는, 1차 파이버가 기계 방향에 있고 교차 직조 파이버가 1차 파이버 또는 스트랜드에 직각으로 있는 직조 패널 또는 매팅에 있는 것이다. 교차 파이버는 몇몇 경우에 1차 파이버에 대해 90°이외로 교호적일 수도 있다.The combination of fiber and resin is molded to at least the specific dimensions and shapes of the portion of the article of the die and cured by heat before emergence from the die. In the embodiment shown, a generally flat rectangular panel 20 is formed from which the brake or clutch pad 32 is cut or stamped. This is a continuous process that forms dimensions and at least certain portions, such as friction surfaces and thicknesses of articles of manufacture. The fibers may be in the form of individual strands, woven fabrics, matting, or stitching fabrics or combinations thereof. However, a preferred form of reinforcing fiber is in a woven panel or mating where the primary fiber is in the machine direction and the cross woven fiber is perpendicular to the primary fiber or strand. Crossover fibers may in some cases be alternately other than 90 ° relative to the primary fiber.

도 3을 참조하면, 예시적인 바람직한 보강 패널이 도시되어 일반적으로 도면 부호 40으로 나타낸다. 패널은 기계 또는 견인 방향으로 연장하는 1차 파이버일 수도 있는 파이버(42)의 전형적인 위브로서 도시된다. 2차 파이버로서 고려될 수도 있는 교차 파이버(44)는 전형적인 위브의 파이버(42)를 가로질러 실질적으로 90°로 연장한다. 도시된 파이버(42, 44)는 단일 스트랜드 또는 파이버일 수도 있고 또는 동일 또는 상이한 종류의 다수의 파이버의 스트링일 수도 있다. 브레이크 패드 또는 라이닝용 1차 보강 파이버(42, 44)는 바람직하게는 글래스 파이버이지만, 패드는 다른 재료 및 파이버 또는 이들의 조합을 포함할 수도 있다. 게다가, 다른파이버가 소정 특성을 변경하거나 향상시키기 위해 다양한 선택된 분포 및 비례로 글래스 파이버 직조되거나 분포될 수도 있다. 예를 들면, 다양한 파이버가 내부 층상 전단 강도, 마모, 페이드 및 냉각과 같은 다양한 파라미터를 최적화하기 위해 유닛 전체에 걸쳐 실질적으로 균일하게 다양한 농도로 분포될 수도 있다. 2차 보강 파이버의 부가는 다수의 상이한 방식으로 성취될 수 있다.Referring to FIG. 3, an exemplary preferred reinforcement panel is shown and generally indicated by 40. The panel is shown as a typical weave of fiber 42, which may be a primary fiber extending in the machine or traction direction. Crossover fiber 44, which may be considered a secondary fiber, extends substantially 90 ° across fiber 42 of a typical weave. The illustrated fibers 42 and 44 may be single strands or fibers or may be strings of multiple fibers of the same or different types. The primary reinforcing fibers 42, 44 for the brake pads or linings are preferably glass fibers, but the pads may comprise other materials and fibers or combinations thereof. In addition, other fibers may be woven or distributed in glass fiber in various selected distributions and proportions to alter or enhance certain properties. For example, various fibers may be distributed at various concentrations substantially uniformly throughout the unit to optimize various parameters such as internal laminar shear strength, wear, fade and cooling. The addition of secondary reinforcement fibers can be accomplished in a number of different ways.

글래스, 록, 세라믹, 탄소, 흑연, 아라미드, 노멕스, 케블라, 울 및 다른 유기 및 무기 재료의 코튼 파이버를 포함하는 다수의 상이한 파이버 또는 스트랜드 및 조합들이 이용될 수도 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 구리 및 알루미늄과 같은 다양한 금속 파이버가 또한 비금속 파이버와 다양한 비율로 이용될 수도 있다. 일 바람직한 복합물에서, 파이버는 울 및/또는 코튼 파이버의 약 20 중량 %이다. 광 파이버가 또한 평가 또는 최종 사용 용도로 최종 부분의 성능 감시 및 유효 테스트를 제공하기 위해 포함될 수 있다.Many different fibers or strands and combinations may be used including, but not limited to, glass, rock, ceramic, carbon, graphite, aramid, nomex, kevlar, wool, and cotton fibers of other organic and inorganic materials. Various metal fibers, such as copper and aluminum, may also be used in various ratios with the nonmetallic fibers. In one preferred composite, the fiber is about 20% by weight of wool and / or cotton fiber. Fiber optics may also be included to provide performance monitoring and validation testing of the final portion for evaluation or end use.

도시한 바와 같이, 제조 시스템 및 프로세스는 1차 파이버의 제어된 미리 결정된 배향, 뿐만 아니라 수지 매트릭스 내의 1차 파이버의 제어된 미리 결정된 균일성 및 밀도를 제공한다. 예를 들면, 마찰 장치의 복합물은 내구성, 내열성 및 내마찰성과 같은 그의 특성의 다수를 결정한다. 이 프로세스에서, 1차 파이버가 브레이크 패드 또는 마찰 장치의 마찰 표면에 임의의 적합한 각도로 균일하게 배향되고 제어 가능하게 분포될 수도 있다. 따라서, 프로세스 및 재료는 우수하고 예측 가능하며 일관적인 성능을 제공하는 능력을 갖는다.As shown, manufacturing systems and processes provide controlled predetermined orientation of the primary fiber, as well as controlled predetermined uniformity and density of the primary fiber in the resin matrix. For example, composites of friction devices determine many of their properties, such as durability, heat resistance, and friction resistance. In this process, the primary fiber may be uniformly oriented and controllably distributed at any suitable angle to the friction surface of the brake pad or friction device. Thus, processes and materials have the ability to provide good, predictable and consistent performance.

프로세스는 유닛에 전단 강도 및 다른 기계적 특성을 부가하기 위해 1차 파이버에 횡방향으로 연장되는 2차 파이버의 부가를 포함할 수도 있다. 프로세스의 일 형태에서,The process may include the addition of secondary fibers extending laterally to the primary fiber to add shear strength and other mechanical properties to the unit. In one form of the process,

파이버 또는 스트랜드의 패널(16)은 인발 프로세스에 앞서(프리 프레그) 또는 도중에 임의의 적합한 방식으로 수지에 의해 코팅되거나 습윤된다. 도시된 실시예에서, 파이버는 파이버 또는 스트랜드를 습윤하거나 함침하기 위한 저장조(20) 내에 포함된 적합한 액체 수지의 배스 또는 주입기 챔버(16)를 통해 또는 그 내부로 통과되어 도시되어 있다. 파이버는 또한 프로세스에 앞서(프리-프레그) 수지로 함침될 수 있고, 또는 이들은 배스를 통해 이를 인발함으로써 또는 파이버의 패널 또는 로빙을 둘러싸는 헤더로부터 그 내로 수지를 펌핑함으로써 인발 프로세스 중에 수지 주입에 의해 습윤될 수도 있다. 파이버는, 다수의 열에서 그 다수가 평행하고 함께 스티칭되거나 또는 상이한 배향의 다른 층이 삽입될 수도 있는 파이버의 매팅에 바람직하게는 수백 또는 수천의 실제 수일 수 있다. 도시된 바람직한 시스템에서, 파이버는 마찰 유닛의 형상 또는 최종 형상의 적어도 일부를 부여하기 위한 다이(18) 내로 안내되고 다이의 폭으로 절단되거나 형성되는 직조 패널 또는 매트의 형태이다.The panel 16 of fiber or strand is coated or wetted with the resin in any suitable manner prior to (prepreg) or during the drawing process. In the illustrated embodiment, the fiber is shown passed through or into a bath or injector chamber 16 of a suitable liquid resin contained within a reservoir 20 for wetting or impregnating the fiber or strand. The fibers may also be impregnated with resin (pre-preg) prior to the process, or they may be subjected to resin injection during the drawing process by drawing it through a bath or by pumping the resin into it from a header surrounding the panel or roving of the fiber. May be wetted by The fibers may preferably be actual numbers of hundreds or thousands in the mating of fibers in which a plurality of rows are parallel and stitched together or other layers of different orientations may be inserted. In the preferred system shown, the fiber is in the form of a woven panel or mat that is guided into the die 18 and cut or formed to the width of the die to impart at least part of the shape or final shape of the friction unit.

스트랜드, 특히 글래스 파이버는 치수 처리, 즉 파이버의 양호한 또는 완전한 습윤 및 파이버와 매트릭스 사이와 파이버의 층 사이의 양호한 접합을 보장하기 위한 화합물 또는 화학제의 적용을 필요로 할 수도 있다. 벌크화 로빙(파이버 또는 스트랜드의 다발)이 사용되는 것이 바람직하다. 벌크화 로빙은, 스트랜드 로빙이 강제 냉각 공기에 의해 파괴되거나 분열되는 프로세스에 의해 형성된다. 이 프로세스는 2개의 유용한 특성을 제공하는데, 1) 글래스 함량 인발을 낮추기 위해 충전재를 제공하는 것을 보조하는 증가된 직경, 및 2) "분열"이 수지 매트릭스 내의 모든 축에서의 양호한 기계적 접합을 제공하는 것이다.Strands, in particular glass fibers, may require the application of compounds or chemicals to ensure dimensional processing, i.e. good or complete wetting of the fibers and good bonding between the fibers and the matrix and between the layers of the fibers. Bulking rovings (bundles of fibers or strands) are preferably used. Bulking roving is formed by a process in which strand roving is broken or disrupted by forced cooling air. This process provides two useful properties: 1) increased diameter to assist in providing fillers to lower the glass content draw, and 2) “cracking” provides good mechanical bonding in all axes within the resin matrix. will be.

파이버의 수지 함침 또는 습윤 패널은 다이(18)를 통해 통과하거나 견인되고, 여기서 이들은 소정 형상의 적어도 부분으로 형성되고 적어도 부분적으로는, 완전하지 않은 경우 경화된다. 파이버 및 수지 복합물은 바람직하게는 발열성 또는 열 방사성과 같은 임의의 적합한 수단 또는 다른 수단에 의해 다이 내에서 적어도 부분적으로 경화되는 것이 바람직하며, 파이버는 유닛의 본체 내에 배치되어 인장 하에 유지된다. 복합 유닛은 발현하거나 더 구체적으로는 브레이크 또는 클러치 패드 또는 제조되는 다른 물품의 주위 형상의 적어도 일부를 갖는 세장형 연속 바아 또는 패널(20)의 형태로 다이로부터 인장 하에 견인된다. 브레이크 및 클러치 패드의 경우, 바아 또는 패널은 바람직하게는 최종 패드의 마찰 및 장착 표면 형상을 갖는다. 바아 또는 패널(20)은 유압 견인기, 견인 장치(도시 생략) 등과 같은 적합한 수단에 의해 다이(18)로부터 견인되고, 도시된 실시예에서 개별 마찰 또는 브레이크 패드 유닛 또는 부품으로 절단되어 위치된다. 이 인발 프로세스는 마찰 유닛의 본체 전체에 걸쳐 1차 파이버의 미리 결정된 분포 및 배향으로 실질적으로 제어된 복합물을 제공한다. 이는 유닛의 다양한 파라미터 및 이들의 최종 성능 뿐만 아니라 유닛 사이의 고도의 균일성을 유지하는 것을 돕는다.The resin-impregnated or wet panels of the fibers pass through or are pulled through the die 18, where they are formed into at least a portion of a predetermined shape and at least partially cured if not complete. The fiber and resin composite is preferably at least partially cured in the die by any suitable or other means, such as exothermic or thermally radiative, and the fibers are disposed in the body of the unit and maintained under tension. The composite unit is pulled under tension from the die in the form of an elongate continuous bar or panel 20 having at least a portion of the surrounding shape of the brake or clutch pad or other article to be produced. In the case of brake and clutch pads, the bar or panel preferably has the friction and mounting surface shape of the final pad. The bar or panel 20 is pulled from the die 18 by any suitable means, such as a hydraulic retractor, a traction device (not shown), etc., and is cut and positioned into individual friction or brake pad units or parts in the illustrated embodiment. This drawing process provides a composite that is substantially controlled with a predetermined distribution and orientation of primary fibers throughout the body of the friction unit. This helps to maintain a high degree of uniformity between the units as well as the various parameters of the units and their final performance.

몇몇 경우에는 마찰 표면에 대한 파이버의 상이한 각도성을 제공하는 것이 바람직할 수도 있다. 예를 들면, 45°정도의 마찰 표면에 대해 직각인 파이버를갖는 것이 바람직할 수도 있다. 이는 그의 축에 대해 소정 각도로 바아로부터 마찰 유닛을 절단함으로써 성취될 수 있다.In some cases it may be desirable to provide different angles of the fiber relative to the friction surface. For example, it may be desirable to have fibers that are perpendicular to a friction surface on the order of 45 °. This can be accomplished by cutting the friction unit from the bar at an angle with respect to its axis.

브레이크 패드는, 패널로부터 절단 시에, 백킹 플레이트로의 부착과 같은 부가의 처리를 위해 컨베이어 벨트 상에 배치되거나 다른 방식으로 적소로 이동할 수도 있다. 패드 또는 라이닝은 백킹 플레이트 또는 슈에 접착식 본딩 등에 의해 부착될 수도 있다. 다음, 패드는 적합한 저장 용기 또는 빈에 적합한 방식으로 축적되고, 여기서 이후에 포장되어 선적된다.The brake pads may be placed on the conveyor belt or otherwise moved in place for further processing, such as attachment to the backing plate, when cut from the panel. The pad or lining may be attached to the backing plate or shoe by adhesive bonding or the like. The pads are then accumulated in a suitable manner in a suitable storage container or bin, where they are then packaged and shipped.

1차 파이버 뿐만 아니라 2차 파이버의 밀도 및 혼합물은 특정 적용에 적합하도록 변경될 수도 있다. 구체적으로, 그러나 브레이크 슈즈의 경우, 1차 파이버의 배향이 드럼 표면에 대해 횡단 방향으로 드럼에 위치될 수도 있다. 파이버는 소정 슈의 커브 또는 원호를 갖는 다이를 통해 견인되어 폭방향으로 선택적으로 절단된다. 이 적용에서, 절단 표면은 마찰 표면을 나타내지 않는다. 연삭과 같은 2차 준비 단계가 소정 표면을 얻도록 수행되어야 한다. 이는 또한 본원에 설명한 바와 같이 다양한 패드 및 클러치 어플리케이터에 대해 적용된다.The density and mixture of primary fibers as well as secondary fibers may be varied to suit particular applications. Specifically, however, in the case of brake shoes, the orientation of the primary fiber may be located on the drum in a transverse direction relative to the drum surface. The fiber is pulled through a die having a curve or arc of a predetermined shoe and selectively cut in the width direction. In this application, the cut surface does not exhibit a friction surface. Secondary preparation steps such as grinding should be performed to obtain the desired surface. This also applies to various pad and clutch applicators as described herein.

브레이크 패드를 프로세스에 설명하였지만, 클러치 마찰 유닛 및 브레이크 슈 라이닝 뿐만 아니라 연마 마찰 디스크가 또한 이 프로세스에 의해 제조될 수도 있다. 다이는 발현 물품의 일 주위면 또는 윤곽을 형성하도록 설정되고 환형 형상을 포함할 수 있다. 또한, 다이는 제조될 물품의 적어도 하나의 치수를 제공하도록 설정될 수 있다. 디스크 브레이크용 패드의 경우, 일 실시예에서, 파이버는 최고의 제조 효율을 위해 마찰 표면에 수직인 것이 바람직한 각도로 균일하게 배향된다. 그러나, 특정 적용에서, 마찰 표면에 평행한 배향이 만족되거나 심지어 제조 뿐만 아니라 성능을 위해 바람직하다.Although the brake pads have been described in the process, not only the clutch friction unit and brake shoe lining, but also abrasive friction disks may also be produced by this process. The die may be set to form one circumferential surface or contour of the expression article and include an annular shape. In addition, the die may be set to provide at least one dimension of the article to be manufactured. In the case of a pad for a disc brake, in one embodiment, the fibers are evenly oriented at an angle that is desired to be perpendicular to the friction surface for best manufacturing efficiency. However, in certain applications, an orientation parallel to the friction surface is satisfied or even desirable for manufacturing as well as performance.

슈 라이닝은 얇은 아치형 슬래브의 형태로 인발 프로세스에 의해 형성되고, 라이닝은 패드에 대해 상술한 바와 같은 폭으로 절단될 수도 있다. 이는 일관적으로 균일한 유닛을 형성하기 위한 경제적인 기술을 제공한다. 그러나, 마찰 표면에 수직인 파이버의 배향이 요구되는 경우, 직사각형 슬래브가 커브형 마찰 표면을 형성하도록 원호를 따라 절단될 수도 있다.The shoe lining is formed by a drawing process in the form of a thin arcuate slab, which may be cut to the width as described above for the pad. This provides an economical technique for forming a consistently uniform unit. However, if the orientation of the fiber perpendicular to the frictional surface is desired, rectangular slabs may be cut along the arc to form a curved frictional surface.

물품은 레이저, 물 또는 다른 수단과 같은 임의의 적합한 수단에 의해 인발 바아로부터 절단될 수도 있다. 본 발명의 방법 및 프로세스는 석면이 없고 및/또는 제어된 균일한 복합물 및 품질을 갖는 고품질의 마찰 유닛의 제조를 위한 매우 효율적인 제조 프로세스를 제공한다. 인발 프로세스는 고속 생산 및 연속적인 기초로 파이버 밀도 충전재 및 마찰 조성, 혼합물 및 배향의 신중한 제어를 가능하게 한다.The article may be cut from the draw bar by any suitable means such as laser, water or other means. The methods and processes of the present invention provide a very efficient manufacturing process for the production of high quality friction units with asbestos free and / or controlled uniform composites and qualities. The drawing process allows for careful control of fiber density fillers and friction compositions, mixtures and orientations on a high speed and continuous basis.

브레이크 패드 또는 라이닝을 위한 1차 보강 파이버(14)는 글래스 파이버인 것이 바람직하지만, 패드는 다른 재료 및 파이버 또는 이들의 조합을 포함할 수도 있다. 게다가, 다른 파이버는 특정 특성을 변경하거나 향상시키기 위해 다양하게 선택된 분포 및 비율로 글래스 파이버로 직조되거나 분포될 수도 있다. 예를 들면, 다양한 파이버가 내부 층상 전단 강도, 마모, 페이드 및 냉각과 같은 다양한 파라미터를 최적화하기 위해 유닛 전체에 걸쳐 실질적으로 균일하게 다양한 농도로 분포될 수도 있다. 2차 보강 파이버의 첨가는 다양한 방식으로 성취될 수 있다.글래스, 록, 세라믹, 탄소, 흑연, 아라미드, 노멕스, 울 및 다른 유기 및 무기 재료의 코튼 파이버를 포함하는 다수의 상이한 파이버 또는 스트랜드 및 조합체들이 이용될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 구리 및 알루미늄과 같은 다양한 금속 파이버가 또한 비금속 파이버와 다양한 비율로 이용될 수도 있다.The primary reinforcing fibers 14 for the brake pads or linings are preferably glass fibers, although the pads may comprise other materials and fibers or combinations thereof. In addition, other fibers may be woven or distributed into glass fibers in various selected distributions and ratios to alter or enhance certain properties. For example, various fibers may be distributed at various concentrations substantially uniformly throughout the unit to optimize various parameters such as internal laminar shear strength, wear, fade and cooling. The addition of secondary reinforcing fibers can be accomplished in a variety of ways. A number of different fibers or strands, including glass fibers, rock, ceramic, carbon, graphite, aramid, nomex, wool and cotton fibers of other organic and inorganic materials and Combinations may be used, but are not limited to such. Various metal fibers, such as copper and aluminum, may also be used in various ratios with the nonmetallic fibers.

도시된 바람직한 프로세스는 보강 파이버의 다수의 층상 직물 패널을 이용한다. 몇몇 경우에, 부가의 전단 강도가 보강 파이버의 층 사이에 요구될 수도 있다. 충분한 강도를 얻는 하나의 바람직한 방법은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같은 니들링 방법에 의한 것이다. 이 프로세스는 니들의 하부에 패널이 통과할 때 파이버의 패널을 통해 다수의 미늘형 니들을 통과시키는 것을 포함한다. 도시한 바와 같이, 패널(40)은 패널로부터 하향 연장되는, 본원에서 하강부라 칭하는 파이버(46)의 부분 또는 스트랜드를 갖는다. 파이버의 유사한 스트랜드가 또한 원한다면 상향으로 연장될 수도 있다. 바람직한 방법에서, 보강 패널의 다수의 층은 함께 모이고 이에 의해 각각의 니들 부착부를 동시에 혼합하여 직조 패널을 함께 연결하거나 결합하게 된다. 각각의 패널로부터의 파이버는 인접 패널 내로 가압되어 인접 패널 사이에 고강도의 기계적 접합을 초래한다. 이는 층 사이의 본딩 및 최종 제품의 내부층 전단 강도를 향상시키고 인발의 견인력에 의해 발생하는 왜곡을 제한한다.The preferred process shown utilizes a plurality of layered fabric panels of reinforcing fibers. In some cases, additional shear strength may be required between layers of reinforcing fibers. One preferred method of obtaining sufficient strength is by the needling method as shown in FIGS. 4 and 5. This process involves passing a plurality of barbed needles through a panel of fibers as the panel passes through the bottom of the needle. As shown, the panel 40 has a portion or strand of fiber 46, referred to herein as a lower portion, that extends downward from the panel. Similar strands of fiber may also extend upwards if desired. In a preferred method, the multiple layers of the reinforcement panel are brought together so that each needle attachment is mixed simultaneously to connect or join the woven panels together. Fiber from each panel is pressed into adjacent panels resulting in high strength mechanical bonding between adjacent panels. This improves the bonding between the layers and the inner layer shear strength of the final product and limits the distortion caused by the pulling force of the draw.

이 니들링 절차를 수행하기 위한 예시적인 장치는 도 5에 도시되고 일반적으로 도면 부호 48로 나타낸다. 장치는, 그 상부에 복수의 미늘형 니들(52)의 어레이가 장착되는 일반적으로 직사각형의 패널의 형태인 것이 바람직한 지지부(50)를포함한다. 유압 또는 공압 실린더와 같은 왕복 동력 유닛(54)이 지지부(50)에 연결되고 이를 상향 및 하향으로 이동시켜 특정하게 요구되는 바와 같이 보강 파이버 형성 상승부 및 하강부의 패널(56) 또는 하나 이상의 층을 통해 니들을 가압한다. 이 상승부 및 하강부의 어레이는 일단 최종 제품의 내부 또는 내측 층상 전단 강도를 향상시키도록 처리 중에 서로 접촉하면 함께 패널을 구속하는 경향이 있다.An exemplary apparatus for performing this needling procedure is shown in FIG. 5 and generally indicated by 48. The apparatus comprises a support 50 which is preferably in the form of a generally rectangular panel on which an array of a plurality of barbed needles 52 is mounted. A reciprocating power unit 54, such as a hydraulic or pneumatic cylinder, is connected to the support 50 and moves it up and down to move the panel 56 or one or more layers of reinforcing fiber forming rises and falls as specifically required. Press the needle through. This array of rises and falls tends to constrain the panels together once they are in contact with each other during processing to improve the inner or inner laminar shear strength of the final product.

도 6을 참조하면, 니들의 예시적인 실시예가 도시되고 일반적으로 도면 부호 62로 나타낸다. 니들(62)은 장착 단부(68)와 첨예 단부(70)를 갖는 세장형 섕크(64)를 포함한다. 한 쌍의 하강 미늘(72)이 니들 첨단의 방향으로 날카로워지는 섕크의 하부에 형성된다. 상승 미늘의 쌍이 하강 미늘의 상부에 섕크 상에 형성되어 니들의 장착 단부를 향해 날카로워진다.With reference to FIG. 6, an exemplary embodiment of the needle is shown and generally indicated by the numeral 62. Needle 62 includes an elongated shank 64 having a mounting end 68 and a sharp end 70. A pair of descending barbs 72 are formed at the bottom of the shank that is sharpened in the direction of the needle tip. A pair of rising barbs are formed on the shank on top of the falling barb and sharpened toward the mounting end of the needle.

한 쌍의 패널이 또한 도 7, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 임의의 수의 다른 방법으로 형성될 수도 있다. 먼저 도 7을 참조하면, 패널(80)이 전통적인 방식으로 교차하는 직조 파이버 또는 스트랜드로 형성된다. 그러나, 일 방향으로 연장하는 스트랜드(82)의 쌍이 단일 교차 스트랜드(84)로 직조된다.A pair of panels may also be formed in any number of other ways as shown in FIGS. 7, 8, and 9. Referring first to FIG. 7, panel 80 is formed of woven fibers or strands that intersect in a traditional manner. However, pairs of strands 82 extending in one direction are woven into a single cross strand 84.

도 8에 도시된 것은 스티칭(90)(수평으로 연장하는)에 의해 함께 고정된 복수의 파이버(88)의 번들(수직 배향됨)로 형성된 매트(86)이다. 이들의 제2 패널은 약 45°의 각도로 적층되어 도시되어 있다. 이들은 수 도에서 90°의 다수의 상이한 각도로 적층된다.Shown in FIG. 8 is a mat 86 formed from a bundle (vertically oriented) of a plurality of fibers 88 held together by stitching 90 (extending horizontally). Their second panels are shown stacked at an angle of about 45 °. They are stacked at a number of different angles of 90 ° in several degrees.

도 9는 파이버의 다수의 스트링 또는 번들(94)을 브레이딩함으로써 형성된 브레이딩된 매트(92)를 도시한다. 브레이딩은 원하는 바에 따라 비교적 느슨하거나 조여질 수도 있다. 이들의 층 및 도 8의 매트 또는 패널은 또한 부가의 복합 보강을 위해 니들링될 수도 있다. 복합 유닛의 연장부의 보강에 부가하여 파이버의 매트 또는 패널의 2개 또는 모두의 임의의 하나 또는 조합의 층을 이용할 수도 있다.9 shows a braided mat 92 formed by braiding multiple strings or bundles 94 of fibers. The braiding may be relatively loose or tightened as desired. Their layers and the mat or panel of FIG. 8 may also need to be needled for additional composite reinforcement. In addition to the reinforcement of the extension of the composite unit, any one or a combination of two or all of the mats or panels of the fiber may be used.

1. 도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 브레이크 및 클러치용 마찰 라이닝과 같은 제품을 제조하는 예시적인 일련의 단계를 수행하기 위한 다른 방법이 개략적으로 도시되어 있다. 방법은 상술한 바와 같이 일반적으로 도면 부호 10으로 나타낸 실질적으로 동일한 시스템에서 수행된다. 시스템은, 그로부터 세장형 연속 파이버 또는 파이버의 어레이의 복수의 스트랜드의 패널(14)이 견인되는 하나 이상의 스풀 또는 롤(12)과 같은 보강 파이버 또는 직물의 소스를 포함한다. 파이버의 패널 또는 어레이는, 페놀 수지와 같은 적합한 수지의 적합한 주입 챔버 또는 습윤 배스(16)를 통해 및 그로부터 복합 패널(20)이 발현하는 성형 다이(18)를 통해 통과하는 등에 의해 적합한 수지로 함침된다. 금속 또는 다른 적합한 실질적으로 강성 재료의 백킹 또는 보강 패널(96)이 수지 함침 직물 패널을 갖는 시스템을 통과하고 그에 접합된다. 복합 직물 패널 및 수지는 인발 장치 또는 시스템으로부터 발현하는 백킹 패널에 접합된 상부층을 형성한다. 복합 패널(98)은 그 자신이 조합된 마찰 표면(102) 및 백킹 표면(104)을 갖는 적절하게 형성된 유닛(100)으로 절단될 수도 있다. 이는 브레이크 또는 클러치 로터에 사용될 수도 있는 유닛을 형성한다. 백킹 재료는 중실 금속 패널, 천공 금속 패널, 금속 스크린, 복합물 등과 같은 임의의 적합한 재료일 수도 있다. 이 프로세스는 접합의 부가의 단계를 배제할 수 있다.1. Referring to FIG. 10, another method for schematically performing an exemplary series of steps for manufacturing a product such as a friction lining for a brake and a clutch in accordance with the present invention is schematically illustrated. The method is performed in a substantially identical system, generally indicated at 10, as described above. The system includes a source of reinforcing fibers or fabric, such as one or more spools or rolls 12 from which panels 14 of a plurality of strands of elongate continuous fibers or arrays of fibers are towed. A panel or array of fibers is impregnated with a suitable resin, such as through a suitable infusion chamber or wet bath 16 of a suitable resin, such as a phenolic resin, and from there through a forming die 18 which the composite panel 20 expresses. do. A backing or reinforcement panel 96 of metal or other suitable substantially rigid material is passed through and bonded to the system having the resin impregnated fabric panel. Composite fabric panels and resins form a top layer bonded to a backing panel that emerges from a drawing device or system. The composite panel 98 may be cut into a suitably formed unit 100 having a friction surface 102 and a backing surface 104 in combination thereof. This forms a unit that may be used for the brake or clutch rotor. The backing material may be any suitable material, such as solid metal panels, perforated metal panels, metal screens, composites, and the like. This process can eliminate the additional step of conjugation.

하나의 바람직한 복합 유닛은 내구성 마찰 표면을 갖는 경량의 브레이크 로터를 제조하기 위한 알루미늄 백킹으로 형성된다. 로터는 차량 휠 조립체의 스프링 하부 중량의 감소를 제공하도록 자동차의 허브에 탈착식으로 부착될 수도 있다. 대안적인 제조 방법에서, 강성 패널은 도 11에 도시된 바와 같이 대향 마찰면을 갖는 패널을 형성하도록 인발 성형 프로세스 중에 마찰 패널 사이에 개재될 수도 있다. 도시된 바와 같이, 유닛(106)은 강성 패널(110)의 일 측에 복합면(108)을 다른측에 복합면(112)을 갖는다. 이들 유닛은 클러치 또는 브레이크 디스크 또는 로터로서 사용될 수 있다.One preferred composite unit is formed from an aluminum backing for producing a lightweight brake rotor with a durable friction surface. The rotor may be detachably attached to the hub of the vehicle to provide a reduction in the under spring weight of the vehicle wheel assembly. In an alternative manufacturing method, rigid panels may be interposed between the friction panels during the drawing process to form panels with opposite friction surfaces as shown in FIG. 11. As shown, the unit 106 has a compound surface 108 on one side of the rigid panel 110 and a compound surface 112 on the other side. These units can be used as clutches or brake discs or rotors.

도 12를 참조하면, 적층형 브레이크 로터가 차량의 차축 허브에 대한 탈착가능한 부착을 위해 허브(120)를 가지는 중앙 경량 디스크(118)를 포함하는 실시예가 예시되어 있다. 한 쌍의 로터 디스크(122 및 124)는 복합 재료로 형성되며, 적절한 브레이크 패드에 의한 결합을 위해 마찰면을 제공하도록 중앙 디스크의 대향 측면에 부착될 수 있다. 이 구성은 자동 현가장치의 비부하 중량을 감소시키도록 중앙 허브 및 메인 로터(118)를 위해 알루미늄 같은 경량 재료를 사용할 수 있게 한다. 알루미늄은 충분한 경도가 결여되어 있기 때문에 통상적인 브레이크 로터를 위해 부적합한 것으로 판명되었다. 이 구성은 적절한 부착가능한 마모면과 함께 경량 알루미늄 로터가 사용될 수 있게 한다.Referring to FIG. 12, an embodiment is illustrated in which the stacked brake rotor includes a central lightweight disk 118 having a hub 120 for removable attachment to the axle hub of the vehicle. The pair of rotor disks 122 and 124 are formed of a composite material and can be attached to opposite sides of the central disk to provide a friction surface for engagement by appropriate brake pads. This configuration allows the use of lightweight materials such as aluminum for the central hub and main rotor 118 to reduce the unloaded weight of the automatic suspension. Aluminum proved to be unsuitable for conventional brake rotors because it lacked sufficient hardness. This configuration allows lightweight aluminum rotors to be used with suitable attachable wear surfaces.

여기에 예시 및 설명된 제조 시스템 및 프로세스는 1차 파이버의 제어된 미리 결정된 배향 및 수지 매트릭스내의 1차 파이버의 제어된 미리 결정된 균일성 및밀도를 제공한다. 예로서, 마찰 장치의 조성은 그 내구성, 내열성 및 내마찰성 같은 그 다수의 특성을 결정한다. 이 프로세스에서, 1차 파이버는 브레이크 패드 또는 마찰 장치의 마찰면에 소정의 적절한 각도로 균일하게 제어가능하게 분포 및 배향될 수 있다.The manufacturing systems and processes illustrated and described herein provide a controlled predetermined orientation of the primary fibers and a controlled predetermined uniformity and density of the primary fibers in the resin matrix. By way of example, the composition of the friction device determines its many properties such as durability, heat resistance and friction resistance. In this process, the primary fiber may be uniformly controllably distributed and oriented at any suitable angle to the friction surface of the brake pad or friction device.

글래스, 세라믹, 케블라, 강철, 울 또는 무명 파이버 등 같은 밀링된 또는 초핑된 파이버가 또한 매트릭스 재료내에 도입 및 추가되어 그들이 수지를 통과할 때 1차 파이버 스트랜드에 의해 그들이 픽업될 수 있게 할 수 있다. 초핑된 파이버는 매트릭스 재료의 약 1중량 % 내지 약 5중량 %일 수 있다. 짧은 파이버는 매츠릭스 전체에 걸쳐 다소 균일하게 분산되며, 약 0.015in 내지 약 0.062in의 근사 범위인 것이 적합하다. 이 밀링된 파이버의 분산은 다축 기계적 보강 및 장착 목적을 위해 기계가공되는 영역의 균열 및 압축 내성을 제공한다. 이 프로세스에서, 밀링 또는 초핑된 파이버는 1차 수지 저장조내에 혼합되거나, 대안적으로, 두 개의 수지 저장조가 사용될 수 있다. 일 배열에서, 제 1 탱크는 통과시 파이버(바람직하게는 지배적으로 글래스 파이버)의 습윤을 향상시키기 위한 저 점도 수지를 수납한다. 그후, 파이버는 다수의 충전재 및 초핑된 울, 무명 또는 기타 파이버를 포함하는 보다 고 점도 수지의 제 2 탱크를 통과한다. 초핑된 파이버는 보강 파이버의 약 1% 내지 5%로 구성되는 것이 적합하다. 이들은 취급 장비의 적절한 개조로, 1차 파이버 스트랜드에 의해 픽업되고, 일반적으로 1차 파이버에 횡단하는 방향으로 연장한다. 다른 파이버가 또한 이 방식으로 사용될 수도 있다.Milled or chopped fibers such as glass, ceramic, kevlar, steel, wool or cotton fibers, etc. can also be introduced and added into the matrix material so that they can be picked up by the primary fiber strands as they pass through the resin. The chopped fibers can be from about 1% to about 5% by weight of the matrix material. Short fibers are more or less uniformly distributed throughout the matrix, suitably in the approximate range of about 0.015 inches to about 0.062 inches. Dispersion of this milled fiber provides crack and compression resistance of the area being machined for multiaxial mechanical reinforcement and mounting purposes. In this process, milled or chopped fibers may be mixed in the primary resin reservoir, or alternatively, two resin reservoirs may be used. In one arrangement, the first tank contains a low viscosity resin to improve the wetting of the fiber (preferably predominantly glass fiber) upon passage. The fiber then passes through a second tank of higher viscosity resin, which includes a plurality of fillers and chopped wool, cotton or other fibers. The chopped fibers are suitably comprised of about 1% to 5% of the reinforcing fibers. These are appropriate modifications of the handling equipment and are picked up by the primary fiber strands and generally extend in the direction transverse to the primary fiber. Other fibers may also be used in this way.

이들 및 횡단 파이버는 원하는 전단 강도를 달성하기 위해 함께 또는 대안적으로 사용될 수 있다. 대안적으로, 장착 목적을 위해 기계가공될 영역에 필요할 때, 인발 복합체에 대한 일체형 백킹 또는 보강부로서 사용되는 2차 패널 또는 경화 복합 금속이나 기타 유형의 재료의 사용을 포함하는 직조 또는 줄무늬 층의 변화가 기계적 특성의 원하는 변화를 제공하기 위해 활용될 수 있다.These and transverse fibers can be used together or alternatively to achieve the desired shear strength. Alternatively, when necessary for the area to be machined for mounting purposes, the use of secondary panels or hardened composite metals or other types of materials, used as integral backings or reinforcements for the drawn composite, of woven or striped layers Changes can be utilized to provide the desired change in mechanical properties.

매트릭스 재료는 열가소성 재료 또는 비-열가소성 재료 중 어느 하나인 소정의 적절한 수지일 수 있으며, 이는 다양한 경화 형태를 필요로할 수 있다. 이는 예로서 냉각, 가열 또는 UV나 기타 방사선의 사용 등에 의해 경화될 수 있다. 그러나, 재료는 인발 프로세스에 의한 유닛의 형성을 가능하게 할 수 있어야만 한다.The matrix material may be any suitable resin, either thermoplastic or non-thermoplastic material, which may require various curing forms. It may be cured, for example, by cooling, heating or the use of UV or other radiation. However, the material must be able to enable the formation of the unit by the drawing process.

하나의 적합한 페놀 수지는 제품 번호 J2041L 및 상표명 "셀본드(CELLBOND)" 로 BP 케미칼스사로부터 이용 가능하다. 이 제품은 열 경화 인발에 사용하기 위한 높은 점성의 페놀로서 설명되고, 임의의 촉매를 필요로 하지 않으며 적당하게 빠른 라인 속도 및 경화 사이클을 제공한다. 다른 적합한 페놀 수지는 최근에 그의 개종이 향상된 보덴 캄파니로부터 이용 가능한 보덴(Borden) 429C이다. 이들 수지는 약 30% 내지 약 60%의 범위로 존재하는 것이 바람직하며, 제조시에 향상된 효율을 제공한다. 몇몇 경우에, 제조된 유닛은 최상의 성능을 보장하도록 후-경화되어야 한다. 예를 들면, 1 내지 수 시간 동안 약 121 내지 242℃(250 내지 500℉)에서 베이킹될 수도 있다. 예비 가열이 또한 더 큰 단면의 유닛에 요구될 수도 있다. 이는 RF 오븐 또는 방사선 열 시스템의 사용에 의해서와 같은 임의의 적합한 방식으로 고려될 수도 있고, 일반적으로 약 26.7 내지 65.6℃(80 내지 150℉)의 저온을 요구한다.One suitable phenolic resin is available from BP Chemicals under product number J2041L and under the trade name "CELLBOND". This product is described as a highly viscous phenol for use in thermoset drawing, does not require any catalyst and provides a moderately fast line speed and curing cycle. Another suitable phenolic resin is Borden 429C, which is recently available from Boden Company, whose conversion has been improved. These resins are preferably present in the range of about 30% to about 60%, providing improved efficiency in manufacturing. In some cases, the manufactured units must be post-cured to ensure the best performance. For example, it may be baked at about 121-242 ° C. (250-500 ° F.) for one to several hours. Preheating may also be required for larger cross-section units. This may be considered in any suitable manner, such as by the use of an RF oven or a radiation thermal system, and generally requires a low temperature of about 26.7 to 65.6 ° C. (80 to 150 ° F.).

상기의 하나에 바람직하게 첨가되거나 조합되는 다른 수지는 인드스펙 케미칼 코포레이션에 의해 개발되어 상표명 레스코르시펜(Rescorciphen)으로 이용 가능한 레조르시놀 개질 페놀 수지이다. 이 수지는 약 0 내지 20 중량 % 및 바람직하게는 약 13.8 중량 % 까지의 범위로 존재하는 것이 바람직하다. 수지는 혼합물의 점성을 제어하도록 최대 약 2.5 중량 %의 양으로 BYK 9010과 같은 재료의 첨가를 요구할 수도 있다. 매트릭스 재료는 흑연 및/또는 비철 금속 분말 등과 같은 열 방산 및/또는 마찰 개질제를 포함하도록 조성될 수 있다. 예를 들면, 흑연 분말 및/또는 하나 이상의 비철 금속 분말 등과 같은 1 내지 10 중량 %의 하나 이상의 충전재 및/또는 개질제가 혼합 재료에 합체될 수도 있다. 미네랄 충전재, 고무 분말, 구리 분말, 세라믹 분말, 너트 쉘 분말(월넛 또는 캐슈와 같은)과 같은 다른 재료가 포함되지만 이에 한정되는 것은 아니다. 이들은 각각 1 내지 10 중량 %의 양 및 바람직하게는 3 내지 5 중량 %의 양일 수도 있다. 너트 분말은 유닛의 전단 강도를 증가시키고 패드 또는 라이닝의 페이드 특성을 향상시키는 것으로 판명되었다. 제동 중에, 열이 너트 쉘 분말을 파괴시켜 너트 쉘 오일을 체인 분기로서 공지된 프로세스에서 수지 폴리머 분자와 화학적으로 결합하게 한다. 이에 의해, 폴리머는 더 강해지고 브레이크 페이드에 기여하는 고온을 견딜 수 있게 한다. 세라믹 분말은 바람직하게는 7 내지 10 미크론의 중공 구의 형태이다. 이들은 인발 프로세스 중에 기계적 윤활제로서 기능하고 마찰 유닛의 경도 및 마모 특성을 향상시키는 것으로 판명되었다.Another resin that is preferably added or combined with one of the above is the resorcinol modified phenolic resin developed by Inspec Chemical Corporation and available under the trade name Rescorciphen. The resin is preferably present in the range of about 0 to 20% by weight and preferably up to about 13.8% by weight. The resin may require the addition of a material such as BYK 9010 in an amount of up to about 2.5% by weight to control the viscosity of the mixture. The matrix material may be formulated to include heat dissipation and / or friction modifiers such as graphite and / or nonferrous metal powders and the like. For example, 1 to 10% by weight of one or more fillers and / or modifiers, such as graphite powder and / or one or more nonferrous metal powders, may be incorporated into the mixed material. Other materials such as, but not limited to, mineral fillers, rubber powder, copper powder, ceramic powder, nut shell powder (such as walnut or cashew). They may each be in an amount of 1 to 10% by weight and preferably in an amount of 3 to 5% by weight. Nut powder has been found to increase the shear strength of the unit and to improve the fade properties of the pads or linings. During braking, the heat destroys the nut shell powder, causing the nut shell oil to chemically bond with the resin polymer molecules in a process known as chain branching. This makes the polymer stronger and able to withstand the high temperatures that contribute to the brake fade. The ceramic powder is preferably in the form of hollow spheres of 7 to 10 microns. They have been found to function as mechanical lubricants during the drawing process and to improve the hardness and wear characteristics of the friction unit.

매트릭스 재료의 바람직한 조성은 약 0.0 내지 2.5%의 습윤제, 약 0.0 내지10%의 바라이트(BaSO4), 약 0.0 내지 20%의 구리, 약 0 내지 5.0%의 월넛 분말, 약 0.0 내지 5.0%의 탈크 나이탈(CaMgSilicate1H2O), 약 0.0 내지 5.0%의 흑연, 약 0.0 내지 10%의 산화 아연(마찰 향상제), 약 0.0 내지 10%의 산화 알루미늄(마찰 향상제) 및 약 0.0 내지 10%의 황동(마찰 향상제) 및 약 0.0 내지 2.5%의 몰드 방출제를 포함한다.The preferred composition of the matrix material is about 0.0 to 2.5% wetting agent, about 0.0 to 10% barite (BaSO4), about 0.0 to 20% copper, about 0 to 5.0% walnut powder, about 0.0 to 5.0% talc Nital (CaMgSilicate1H2O), about 0.0 to 5.0% graphite, about 0.0 to 10% zinc oxide (friction enhancer), about 0.0 to 10% aluminum oxide (friction enhancer) and about 0.0 to 10% brass (friction enhancer) ) And about 0.0-2.5% of the mold release agent.

이하의 예는 본 발명을 설명하기 위한 것이고 한정하는 것은 아니다. 이들 예는 만족스러운 것을 발견된 조성의 예이지만, 다른 조성이 당 기술 분야의 숙련자에게 발생하여 사용될 수도 있다.The following examples are intended to illustrate the invention and are not intended to be limiting. These examples are examples of compositions found to be satisfactory, but other compositions may be generated and used by those skilled in the art.

예 1Example 1

적합한 제품의 테스트 샘플이 약 0.035%의 습윤제, 약 5.5%의 바라이트(BaSO4), 약 6.9%의 구리, 약 2.8%의 월넛 분말, 약 2.8%의 탈크 나이탈(CaMgSilicate1H2O), 약 3.5%의 흑연, 약 4.1%의 산화 아연(마찰 향상제), 약 4.1%의 산화 알루미늄(마찰 향상제) 및 약 0.7%의 액슬 1850(몰드 방출제)을 갖고 형성되었다. 최종 제품은 약 46 중량 %의 글래스, 약 30.30 중량 %의 충전재 및 약 33.37 중량 %의 수지를 갖는다. 글래스는 PPG E 형 페놀 치수 설정 직조 직물이다.Test samples of suitable products include about 0.035% wetting agent, about 5.5% barite (BaSO4), about 6.9% copper, about 2.8% walnut powder, about 2.8% talc nital (CaMgSilicate1H2O), about 3.5% It was formed with graphite, about 4.1% zinc oxide (friction enhancer), about 4.1% aluminum oxide (friction enhancer) and about 0.7% axle 1850 (mold release agent). The final product has about 46 weight percent glass, about 30.30 weight percent filler and about 33.37 weight percent resin. Glass is PPG E type phenol dimensioned woven fabric.

예 2Example 2

원료 중량 %Raw material weight%

페놀 수지 12.66Phenolic Resin 12.66

황산 바륨 15.19Barium Sulfate 15.19

티탄 칼륨 12.66Titanium Potassium 12.66

케블라 2.53Kevlar 2.53

불화 칼슘 5.06Calcium Fluoride 5.06

안티몬 트리설파이드 2.53Antimony Trisulfide 2.53

지르콘 2.53Zircon 2.53

산화 알루미늄 1.27Aluminum oxide 1.27

합성 흑연 7.59Synthetic Graphite 7.59

코크 9 2.53Cork 9 2.53

캐슈 입자 7.59Cashew Particles 7.59

고무 5.06Rubber 5.06

산화 칼슘 1.27Calcium Oxide 1.27

세라믹 파이버 3.80Ceramic fiber 3.80

질석 10.13Vermiculite 10.13

구리 7.59Copper 7.59

예 3Example 3

원료 중량 %Raw material weight%

페놀 수지 10.53Phenolic Resin 10.53

황산 바륨 18.42Barium Sulfate 18.42

스틸 울 205 21.05Steel wool 205 21.05

케블라 0.00Kevlar 0.00

불화 칼슘 5.26Calcium Fluoride 5.26

황산 아연 2.63Zinc Sulfate 2.63

지르콘 3.95Zircon 3.95

산화 알루미늄 1.32Aluminum oxide 1.32

합성 흑연 7.89Synthetic Graphite 7.89

코크 9 2.63Cork 9 2.63

캐슈 입자 2.63Cashew Particles 2.63

고무 5.26Rubber 5.26

산화 칼슘 1.32Calcium Oxide 1.32

세라믹 파이버 3.95Ceramic fiber 3.95

질석 10.53Vermiculite 10.53

예 4Example 4

원료 중량 %Raw material weight%

페놀 수지 8.33Phenolic Resin 8.33

황산 바륨 16.67Barium Sulfate 16.67

스틸 울 205 38.86Steel wool 205 38.86

철 스폰지 15.63Iron Sponge 15.63

인터파이브 230 2.08Interfive 230 2.08

황산 아연 2.08Zinc Sulfate 2.08

블랭크 0.00Blank 0.00

산화 아연 0.00Zinc Oxide 0.00

흑연 A 505 6.25Graphite A 505 6.25

코크 9 2.08Cork 9 2.08

캐슈 입자 2.08Cashew Particles 2.08

고무 4.17Rubber 4.17

블랭크 0.00Blank 0.00

블랭크 0.00Blank 0.00

질석 4.17Vermiculite 4.17

수지는 수용성기일 수도 있고 제품에 과잉의 공극을 발생할 수도 있는 제품에 의해 포함되지 않고 감소되기 위해 분자체로서 공지된 화합물 또는 첨가제를 포함할 수도 있다. 적합한 이러한 분자체 재료는 다수의 메시 크기의 나트륨 활성 및 수산화 카바자이트로서 이용 가능하다. 이들 제품은 가스 및 물을 흡수하고, 가스와 기체에 의한 잠재적인 공극 또는 균열을 감소시킨다. 통상적인 채널 명칭은 나트륨 알루미노실리케이트 및 칼슘 알루미노 실리케이트이다. 이들은 분말 형태이고 수지의 약 1 내지 5 중량 %의 양으로 첨가될 수도 있다. 프로세스 중에 형성된 수증기의 양을 감소시키는 것을 나타나는 다른 첨가제는 통상 바라이트라 칭하는 산화 바륨(BaSO4)이다.The resin may comprise a compound or additive known as a molecular sieve to be reduced and not included by the article, which may be a water soluble group and may cause excessive voids in the article. Suitable such molecular sieve materials are available as sodium activity and carbazite hydroxides of many mesh sizes. These products absorb gases and water and reduce the potential voids or cracks caused by the gases and gases. Common channel names are sodium aluminosilicate and calcium aluminosilicate. They are in powder form and may be added in an amount of about 1 to 5% by weight of the resin. Another additive that appears to reduce the amount of water vapor formed during the process is barium oxide (BaSO 4 ), commonly referred to as barite.

수지는 또한 분자체(molecular sieve)의 필요성을 배제하거나 감소시킬 수 있는 비수용성기일 수도 있다. 수지는 또한 제품에 의해 물을 덜 발생하는 저응축 수지일 수도 있다.The resin may also be a non-aqueous group that may exclude or reduce the need for molecular sieves. The resin may also be a low condensation resin that generates less water by the product.

파이버 대 수직 매트릭스는 약 1 부분 파이버 내지 2 부분 수지로부터 약 3 부분 파이버 내지 1 부분 수지까지 가변적일 수도 있다. 적합한 파이버 대 매트릭스 복합물은 약 35% 내지 75% 파이버 내지 25% 내지 40% 수지 또는 매트릭스 혼합물이다. 매트릭스는 바람직하게는 흑연 분말, 구리 분말, 알루미늄 분말 및 상술한 분말의 하나 이상의 5 내지 10 중량 %를 갖는다. 게다가, 아라미드 펄프 및 다른 합성 파이버 펄프가 매트릭스 재료 전체에 걸쳐 부가되거나 분포될 수도 있다. 3 조성 시트와 같은 다른 재료가 필요에 따라 부가될 수도 있다.Fiber to vertical matrices may vary from about 1 part fiber to 2 part resin to about 3 part fiber to 1 part resin. Suitable fiber to matrix composites are from about 35% to 75% fiber to 25% to 40% resin or matrix mixture. The matrix preferably has 5 to 10% by weight of graphite powder, copper powder, aluminum powder and at least one of the aforementioned powders. In addition, aramid pulp and other synthetic fiber pulp may be added or distributed throughout the matrix material. Other materials, such as three composition sheets, may be added as needed.

특정 열가소성 재료가 다른 특정 적용에 바람직할 수도 있다. 열가소성 재료는 예를 들면 적합한 폴리에스터일 수도 있고 흑연의 분말과 같은 성분 또는 마찰 제어 및 열의 방산을 보조하기 위한 다른 재료를 포함할 수도 있다. 예를 들면, 열가소성 재료 전체에 걸쳐 균일하게 분포된 약 1 내지 10 중량 %의 흑연 분말이 열의 방산을 보조한다. 대안적인 복합물은 구리, 알루미늄 등과 같은 비철 금속 분말과 같은 소량의 다른 재료를 포함할 수도 있다. 예를 들면, 1 내지 10 중량 %의 구리 분말이 열의 방산을 향상하는데 또한 이용될 수도 있다. 따라서, 복합물은 인발 프로세스와 호환 가능해야 하며 동시에 만족스러운 마찰 유닛을 제공해야 한다.Certain thermoplastic materials may be desirable for other specific applications. The thermoplastic material may be, for example, a suitable polyester and may include components such as powder of graphite or other materials to assist in friction control and heat dissipation. For example, about 1 to 10 weight percent graphite powder uniformly distributed throughout the thermoplastic material aids heat dissipation. Alternative composites may include small amounts of other materials, such as nonferrous metal powders such as copper, aluminum, and the like. For example, 1 to 10 weight percent copper powder may also be used to improve heat dissipation. Therefore, the composite must be compatible with the drawing process and at the same time provide a satisfactory friction unit.

재료의 다양한 비율 및 복합물이 인발 프로세스 뿐만 아니라 브레이크 패드 및 라이닝 유닛의 성능 특성에 영향을 줄 수 있다는 것을 발견하였다. 예를 들면, 복합물의 예의 다수의 범위를 갖는 다수의 테스트 샘플이 마찰 유닛을 최적화하기 위해 구성되어 테스트되었다. 최근에 테스트에서, 가장 적합한 조성의 하나는 약 0.035%의 습윤제, 약 5.5%의 BaSO4, 약 6.9%의 구리, 약 2.8%의 월넛 분말, 약 2.8%의 탈크 나이탈(CaMgSilicate1H2O), 약 3.5%의 흑연, 약 4.1%의 산화 아연(마찰 향상제), 약 4.1%의 산화 알루미늄(마찰 향상제) 및 약 0.7%의 몰드 방출제라는 것이 발견되었다. 최종 제품은 약 46 중량 %의 글래스, 약 30.30 중량 %의 충전재 및 약 33.37 중량 %의 수지를 갖는다. 글래스는 직조 직물에 호환 가능한 ppg e 형 페놀이다.It has been found that various ratios and composites of materials can affect the performance characteristics of the brake pads and lining units as well as the drawing process. For example, multiple test samples with multiple ranges of examples of composites have been configured and tested to optimize the friction unit. In recent tests, one of the most suitable compositions is about 0.035% wetting agent, about 5.5% BaSO 4, about 6.9% copper, about 2.8% walnut powder, about 2.8% talc nital (CaMgSilicate1H2O), about 3.5% Graphite, about 4.1% zinc oxide (friction enhancer), about 4.1% aluminum oxide (friction enhancer) and about 0.7% mold release agent. The final product has about 46 weight percent glass, about 30.30 weight percent filler and about 33.37 weight percent resin. Glass is a ppg e type phenol that is compatible with woven fabrics.

특정 실시예에 의해 본 발명을 도시하고 설명하였지만, 첨부된 청구범위에 나타낸 바와 같은 본 발명의 사상 및 범주로부터 일탈하지 않고 다양한 변경 및 변형이 이루어질 수 있다는 것을 이해해야 한다.While the invention has been shown and described by way of specific embodiments, it should be understood that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the appended claims.

Claims (20)

복합 마찰 유닛에 있어서,In the compound friction unit, 1차 보강 파이버의 주로 글래스 스트랜드의 실질적으로 균일한 어레이로 형성된 3차원 복합 본체를 포함하고, 상기 보강 파이버는 파이버의 적어도 하나의 층의 적어도 하나의 직물 어레이에 형성되고, 상기 파이버는 교차 스티칭, 위빙, 및 브레이딩으로 이루어진 그룹으로부터 취해진 구조에 의해 함께 결속되고, 상기 파이버의 어레이는 페놀 수지 재료의 매트릭스에 있고, 상기 보강 파이버는 미리 결정된 균일한 분포로 상기 본체 전체에 걸쳐 분포되고 이에 의해 미리 결정된 크기 및 형상과 그 전체에 걸쳐 균일한 파이버의 분포 및 정렬을 갖는 마찰 유닛을 형성하는 복합 마찰 유닛.A three-dimensional composite body formed of a substantially uniform array of primary glass strands of primary reinforcement fibers, said reinforcement fibers being formed in at least one fabric array of at least one layer of fibers, said fibers being cross stitched, Bound together by a structure taken from the group consisting of weaving and braiding, the array of fibers is in a matrix of phenolic resin material, and the reinforcing fibers are distributed throughout the body in a predetermined uniform distribution and thereby A composite friction unit that forms a friction unit having a determined size and shape and a uniform distribution and alignment of fibers throughout. 제1 항에 있어서, 상기 매트 어레이는 제1 배향의 제1 층과, 상기 제1 배향에 대해 약 45°내지 90°인 제2 배향의 제2 층을 포함하는 파이버의 적어도 2개의 층으로 이루어진 마찰 유닛.The mat array of claim 1, wherein the mat array comprises at least two layers of fibers comprising a first layer in a first orientation and a second layer in a second orientation that is about 45 ° to 90 ° relative to the first orientation. Friction unit. 제2 항에 있어서, 상기 본체는 1차 파이버에 평행한 마찰 표면을 갖는 마찰 패드로서 형성되는 마찰 유닛.3. The friction unit of claim 2, wherein the body is formed as a friction pad having a friction surface parallel to the primary fiber. 제2 항에 있어서, 상기 직물은 직조 패널로서 형성되고 상기 본체는 1차 파이버에 평행한 마찰 표면으로 형성되는 마찰 유닛.3. The friction unit of claim 2 wherein said fabric is formed as a woven panel and said body is formed with a friction surface parallel to the primary fiber. 제1 항에 있어서, 상기 파이버의 직물 어레이는 파이버의 적어도 2개의 평행 브레이드의 직조 패널로서 형성되는 마찰 유닛.The friction unit of claim 1, wherein the fabric array of fibers is formed as a woven panel of at least two parallel braids of fibers. 제2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 1차 보강 파이버는 상기 본체의 약 35 내지 약 75 중량 %를 구성하고,The primary reinforcing fiber constitutes about 35 to about 75 weight percent of the body, 상기 수지는 고무, 구리, 알루미늄, 흑연, 세라믹, 탈크, 바라이트 및 너트 쉘 분말로 이루어진 그룹으로부터 취해진 적어도 하나의 분말의 1 내지 10% 중량 %를 포함하는 마찰 유닛.And the resin comprises 1 to 10% by weight of at least one powder taken from the group consisting of rubber, copper, aluminum, graphite, ceramic, talc, barite and nut shell powder. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 1차 보강 파이버는 상기 본체의 약 35 내지 약 75 중량 %를 구성하고,The primary reinforcing fiber constitutes about 35 to about 75 weight percent of the body, 상기 수지는 고무, 구리, 알루미늄, 흑연, 세라믹, 탈크, 바라이트 및 너트 쉘 분말로 이루어진 그룹으로부터 취해진 적어도 하나의 분말의 1 내지 10% 중량 %를 포함하고,The resin comprises 1-10% by weight of at least one powder taken from the group consisting of rubber, copper, aluminum, graphite, ceramic, talc, barite and nut shell powder, 상기 수지는 약 5 내지 10 중량 %의 흑연 분말, 약 5 내지 10% 중량 %의 구리 분말 및 3 내지 5 중량 %의 너트 쉘 분말을 포함하는 마찰 유닛.And the resin comprises about 5 to 10 wt% graphite powder, about 5 to 10 wt% copper powder and 3 to 5 wt% nut shell powder. 제7 항에 있어서, 상기 파이버의 매트 어레이는 파이버의 직조 직물인 마찰유닛.8. The friction unit of claim 7, wherein said mat array of fibers is a woven fabric of fibers. 제7 항에 있어서, 상기 본체는 1차 파이버에 횡단 방향인 마찰 표면으로 형성되는 마찰 유닛.8. The friction unit of claim 7, wherein said body is formed from a friction surface transverse to said primary fiber. 제7 항에 있어서, 상기 본체는 1차 파이버에 평행한 마찰 표면으로 형성되는 마찰 유닛.8. The friction unit of claim 7, wherein said body is formed from a friction surface parallel to the primary fiber. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 1차 보강 파이버는 상기 본체의 약 35 내지 약 75 중량 %를 구성하고,The primary reinforcing fiber constitutes about 35 to about 75 weight percent of the body, 상기 수지는 고무, 구리, 알루미늄, 흑연, 세라믹, 탈크, 바라이트 및 너트 쉘 분말로 이루어진 그룹으로부터 취해진 적어도 하나의 분말의 1 내지 10% 중량 %를 포함하고,The resin comprises 1-10% by weight of at least one powder taken from the group consisting of rubber, copper, aluminum, graphite, ceramic, talc, barite and nut shell powder, 상기 수지는 약 5 내지 10 중량 %의 흑연 분말, 약 5 내지 10% 중량 %의 구리 분말 및 3 내지 5 중량 %의 너트 쉘 분말을 포함하는 마찰 유닛.And the resin comprises about 5 to 10 wt% graphite powder, about 5 to 10 wt% copper powder and 3 to 5 wt% nut shell powder. 제1 항에 있어서, 상기 수지는 약 0.035%의 습윤제, 약 5.5%의 바라이트(BaSO4), 약 6.9%의 구리, 약 2.8%의 월넛 분말, 약 2.8%의 탈크 나이탈(CaMgSilicateH2O), 3.5%의 흑연, 약 4.1%의 산화 아연(마찰 향상제), 약 4.1%의 산화 알루미늄(마찰 향상제) 및 약 0.7%의 몰드 방출제를 포함하는 마찰 유닛.The method of claim 1, wherein the resin is about 0.035% wetting agent, about 5.5% barite (BaSO 4), about 6.9% copper, about 2.8% walnut powder, about 2.8% talc nital (CaMgSilicateH 2 O), 3.5 A friction unit comprising% graphite, about 4.1% zinc oxide (friction enhancer), about 4.1% aluminum oxide (friction enhancer) and about 0.7% mold release agent. 제12 항에 있어서, 상기 마찰 유닛은 약 46.0 중량 % 글래스, 약 30.30 중량 % 충전재 및 약 33.7 중량 % 수지를 포함하는 마찰 유닛.The friction unit of claim 12, wherein the friction unit comprises about 46.0 weight% glass, about 30.30 weight% filler, and about 33.7 weight% resin. 제12 항에 있어서, 상기 1차 보강 파이버는 상기 본체에서 인장 하에 있는 마찰 유닛.13. The friction unit of claim 12, wherein the primary reinforcing fiber is under tension in the body. 복합 마찰 유닛을 제조하기 위한 연속 제조 프로세스에 있어서,In a continuous manufacturing process for producing a composite friction unit, 위빙, 브레이딩 및 스티칭을 포함하는 그룹으로부터 취해진 프로세스에 의해 함께 결속되는, 1차 보강 파이버의 주로 글래스 스트랜드의 실질적으로 균일한 어레이의 패널을 선택하는 단계;Selecting a panel of a substantially uniform array of predominantly glass strands of primary reinforcing fibers, bound together by a process taken from the group comprising weaving, braiding and stitching; 페놀 수지 재료로 상기 1차 보강 파이버의 어레이를 습윤하는 단계;Wetting the array of primary reinforcing fibers with a phenolic resin material; 상기 마찰 유닛의 주위 형상의 적어도 일부를 갖는 본체를 형성하기 위해 복합 형성 다이를 통해 미리 결정된 균일한 분포 및 배향으로 상기 보강 파이버의 습윤 어레이를 견인하는 단계;Towing the wet array of reinforcing fibers with a predetermined uniform distribution and orientation through a compound forming die to form a body having at least a portion of the surrounding shape of the friction unit; 상기 수지를 경화함으로써 상기 본체를 고화하는 단계; 및Solidifying the main body by curing the resin; And 상기 스트랜드에 횡단 방향인 하나의 경로를 따라 복수의 마찰 유닛으로 적어도 상기 본체를 선택적으로 절단하여, 이에 의해 미리 결정된 크기 및 형상과 그 전체에 걸쳐 균일한 파이버의 분포 및 정렬을 갖는 복수의 마찰 유닛을 형성하는 프로세스.A plurality of friction units selectively cutting at least the body into a plurality of friction units along one path transverse to the strand, thereby having a predetermined size and shape and a uniform distribution and alignment of fibers throughout Process of shaping. 제15 항에 있어서, 상기 수지는 약 0.035%의 습윤제, 약 5.5%의 바라이트(BaSO4), 약 6.9%의 구리, 약 2.8%의 월넛 분말, 약 2.8%의 탈크 나이탈(CaMgSilicateH2O), 3.5%의 흑연, 약 4.1%의 산화 아연(마찰 향상제), 약 4.1%의 산화 알루미늄(마찰 향상제) 및 약 0.7%의 몰드 방출제를 포함하는 프로세스.The method of claim 15, wherein the resin is about 0.035% wetting agent, about 5.5% barite (BaSO 4), about 6.9% copper, about 2.8% walnut powder, about 2.8% talc nital (CaMgSilicateH 2 O), 3.5 A process comprising% graphite, about 4.1% zinc oxide (friction enhancer), about 4.1% aluminum oxide (friction enhancer) and about 0.7% mold release agent. 제16 항에 있어서, 상기 마찰 유닛은 약 46.0 중량 % 글래스, 약 30.30 중량 % 충전재 및 약 33.7 중량 % 수지를 포함하는 프로세스.The process of claim 16 wherein the friction unit comprises about 46.0 weight% glass, about 30.30 weight% filler, and about 33.7 weight% resin. 제15 항에 있어서, 상기 마찰 유닛은 약 46.0 중량 % 글래스, 약 30.30 중량 % 충전재 및 약 33.7 중량 % 수지를 포함하는 프로세스.The process of claim 15 wherein the friction unit comprises about 46.0 wt% glass, about 30.30 wt% filler, and about 33.7 wt% resin. 제18 항에 있어서, 상기 1차 보강 파이버는 상기 본체에서 인장 하에 있는 프로세스.19. The process of claim 18, wherein the primary reinforcing fiber is under tension in the body. 제15 항에 있어서, 상기 1차 보강 파이버는 상기 본체에서 인장 하에 있는 프로세스.The process of claim 15 wherein the primary reinforcing fiber is under tension in the body.
KR10-2004-7011526A 2002-01-25 2002-01-25 Composite friction elements and pultrusion method of making KR20040111349A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2002/002155 WO2003064883A1 (en) 2002-01-25 2002-01-25 Composite friction elements and pultrusion method of making

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20040111349A true KR20040111349A (en) 2004-12-31

Family

ID=27658029

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2004-7011526A KR20040111349A (en) 2002-01-25 2002-01-25 Composite friction elements and pultrusion method of making

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP1468204A1 (en)
JP (1) JP2005515921A (en)
KR (1) KR20040111349A (en)
CN (1) CN1623051A (en)
WO (1) WO2003064883A1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070270069A1 (en) * 2006-05-18 2007-11-22 Sulzer Euroflamm Us Inc. Friction material and system and method for making the friction material
CN102606660B (en) * 2012-03-05 2015-10-14 临安华龙摩擦材料有限公司 Magnetic clutch brake strip and preparation method thereof
KR101507363B1 (en) 2013-08-16 2015-04-07 한국항공우주연구원 Apparatus and method for manufacturing composite twisted rod, and the composite twisted rod manufactured using the apparatus
JP6946233B2 (en) * 2018-04-23 2021-10-06 Nskワーナー株式会社 Friction plate manufacturing method
CN111616572B (en) * 2019-02-28 2022-02-01 圣州企业股份有限公司 Method for manufacturing continuous carpet cushion

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63297831A (en) * 1987-05-29 1988-12-05 Central Glass Co Ltd Base material for friction member
JPH0236292A (en) * 1988-07-26 1990-02-06 Aisin Chem Co Ltd Friction material
US5690770A (en) * 1991-01-29 1997-11-25 Glasline Friction Technologies, Inc. Pultrusion method of making composite friction units
US5462620A (en) * 1991-01-29 1995-10-31 Universal Design Continuous pultrusion method of making friction units

Also Published As

Publication number Publication date
EP1468204A1 (en) 2004-10-20
WO2003064883A1 (en) 2003-08-07
JP2005515921A (en) 2005-06-02
CN1623051A (en) 2005-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6479413B1 (en) Composite friction elements and pultrusion method of making
KR100323798B1 (en) Reinforced friction material and its manufacturing method
US4130537A (en) Asbestos free friction element
US11007684B1 (en) Composite friction elements and pultrusion method of making same
EP0183335B1 (en) Asbestos free friction element
US5495922A (en) Uniform composite friction units
US20020197448A1 (en) Pultrusion method of making composite friction members
EP0569510B1 (en) Method of making pultruded brake linings
US6474453B2 (en) Disc brake, disc brake pad, and back plate for the disc brake pad
JPS6162628A (en) Friction disk and manufacture thereof
GB2129006A (en) Composite fibre friction facing
JP2009114612A (en) Method for producing chopped fiber bundle and molding material, molding material, and fiber-reinforced plastic
US8974621B1 (en) Composite friction elements and pultrusion method of making same
CA2242357C (en) Composite friction units and pultrusion method of making
KR20040111349A (en) Composite friction elements and pultrusion method of making
US9884457B1 (en) Composite friction elements and pultrusion method of making same
USRE36705E (en) Pultrusion method of making composite friction units
EP0532715B1 (en) Method for manufacturing a composite article and composite article
AU2002255487A1 (en) Composite friction elements and pultrusion method of making
RU2117834C1 (en) Reinforcing filler, friction polymer composite, and motor-car brake block
JPS5889651A (en) Composition for frictional element
JPH08177908A (en) Brake
JPH04279689A (en) Production of friction material and friction material produced thereby

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application