KR930004879B1 - 비석면 브레이크용 라이닝 및 브레이크 패드와 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

비석면 브레이크용 라이닝 및 브레이크 패드와 그 제조방법

제1도는 본 발명의 성형마찰재인 브레이크 라이닝 및 디스크 브레이크패드와 종래의 성형마찰재를 매 20사이클마다 강도를 비교 측정하여 나타낸 그래프.

제2도는 습도분위기에서 탄소의 결정적자상수에 따른 마모량을 측정하여 나타낸 그래프도로서, a도는 습도가 18 내지 23%의 상태, b도는 습도가 55 내지 65%의 상태.

본 발명은 자동차용 비석면 마찰재에 관련된 것으로, 특히 온도의 영향을 받지 않고 건조한 분위기나 습한 분위기에 있어서도 적당한 윤활성을 가지며 마모, 소음등의 발생이 현저히 적은 비석면 브레이크용 크라이닝 및 브레이크 패드의 조성물과 그 제조방법에 관한 것이다.

자동차, 철도차량, 항공기등 어느 것의 수송기관에 있어서도 운전의 안전성은 속도제어에 있어서의 브레이크역은 매우 크다.

특히 고속운전, 고밀도 운전되는 차량의 경우에는 더욱 중요하며 어떠한 조건하에 있어서도 확실히 감속정지가 가능한 것이 필요하다.

마찰재가 부착된 브레이크는 어느 것이나 차량의 운동에너지를 열로 변환해서 소비하는 장치으므로 마찰재의 선택은 매우 중요하다.

이를테면 자동차의 브레이크 능력은 타이머와 노면사이의 마찰력에 따라서 한정되어 브레이크의 마찰력이 넘으면 타이어는 완전히 록크(Lock)되고 이때 노면을 타이어가 미끄러짐으로 마찰재가 마모된다.

이와 반대로 브레이크의 힘이 작으면 자동차가 정지하기에 거리가 길어짐으로 브레이크의 본래 목적을 달성할 수 없다.

그러므로, 브레이크용 마찰재의 필수요건은 적정한 마찰계수(0.28 이상)를 갖고 마모가 적은 것이 요구된 안정성면에서 마찰재로서는 마찰계수가 클수록 좋으나 너무 크면 마찰재의 마모가 많아지기도 하고 진동을 유발하여 소음을 발생한다.

마찰재의 마모가 많으면 사용기간이 짧아지고 교환빈도가 증가해서 경제성을 잃으며, 진동, 소음의 발생은 운전자에게 불쾌감을 주게 된다.

이는, 최근의 자동차가 대부분 엔진음 및 타이어가 노면과 접할때 발생하는 주행음등이 크게 개선되어 운전중 소음발생이 억제되므로 약간의 잡음, 즉 브레이크음이 발생되는 경우 불쾌감의 원인이 된다.

이러한 것을 없애기 위하여 마모조정재(윤활제)를 첨가하는 등의 대책이 취해지고 있다.

현재 통용되고 있는 윤활제로 예를들면 탄소(흑연) 이유화몰리브텐, 버라이터 탄산칼슘등을 들 수 있는데 널리 사용되는 것은 탄소(흑연)이다.

현재의 성형마찰재는 세미메탈릭(Semi-metallic)계와 석면(asbostas)계가 있으나, 이 분야에서 주종을 이루고 있는 것은 석면제의 마찰제이다.

상기 석멱계의 마찰재는 중량비로 5-6급의 석면분말 20 내지 60부, 무기질충전재 35 내지 65부, 페놀수지와 보조레진 및 가소제 합계량 30 내지 40부의 비율범위로 되는 성형마찰재와, 이 성형마찰재의 조성에 첨가하는 무기질 충전제 35 내지 65부의 일부 내지 전부를 65 내지 80%의 탄소(C)와 20 내지 35%의 철(Fe)계열의 써멧트분말로 대치조성되는 성형마찰재가 통상적이다.

상기한 성형마찰재의 무기물 충전제라함은 공지의 분말상 탄산칼슘, 황산바륨, 알루미나, 황산칼슘, 탈크, 카오린, 물라이트(Mullite), 규산칼슘 또는 분말상의 실리게이트류, 미세분말상의 실리카, 분말상의 금속(예를들어 구리, 철, 놋쇠, 알루미늄, 아연등) 및 기타 산화금속류등을 공지의 무기질분말 충전제를 의미하는 것이다.

상기한 종래의 성형마찰재는 무기질 충전제의 주성분으로 하는 써멧트분말에 철성분을 약 25 내지 35%함유하고 있어서 대기중에 장기간 노출되는 경우 써멧트분말이 공기에 의하여 쉽게 산화되어 부식되고, 이에 따라 마찰작용이 급격히 감소되는 결점이 있으며, 고온과 저온의 습도에 따라 강도와 내마모성이 또, 성형마찰재는 부착적 마찰의 특성이 커서 마찰에 의한 제동은 잘되나, 과도한 마찰제등으로 열이 과다하게 발생되어 산화를 촉진하게 됨은 물론 고온에서 마찰 안정성이 결여되어 원활하고 유연한 제동을 할 수 없으며, 마찰소음마저 발생되는 결점이 있었다.

또, 성형마찰재는 그 조성물중에 석면을 포함하고 있으므로 마찰재의 제조공정과 제조후 사용시 인체에 유해한 석면분진의 발생으로 타이어 주위를 더럽히는 것은 물론, 이를 분진 상태로 흡취하는 사람들로 하여금 각종 질병, 특히 암과 같은 난치병을 얻도록 하는등 각종 환경 파괴의 원인이 되는 문제점이 있어 사용을 피하는 것이 좋다.

특히, 상기한 종래의 성형마찰재에 첨가되는 무기질 충전제의 주성분인 65 내지 80%의 탄소(C)를 함유하고 있어서, 건조한 겨울에 마모가 증대됨과 동시에 소음이 발생하기 쉬운 불편이 있고 습기가 많은 여름에는 제동에 있어 밀림의 현상이 나타난다.

흑연으로 된 윤활재가 온도의 영향을 받기쉬운 이유는 공기중의 수분흡착과 흑연의 결정안, 또는 결정사이에 흡랑되는 것으로 인한 흑연과 수분과의 상호 작용에 의한 것이었다.

본 발명의 목적은 상기한 종래의 결점들을 해소하기 위한 것으로서, 그 목적은 대기중에 장기간 노출되어도 산화가 이루어지지 않아 부식의 염려가 없으므로, 제동능력에 지장을 주지 않으므로써, 마찰제등이 원활하며, 고, 저온이 습도에 따라 강도와 내마모성의 변화가 거의 없도록 한 비석면 브레이크 라이닝 및 브레이크 패드의 조성물과 그 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 건조한 분위기나 습한 분위기에서도 적당한 윤활성을 가지므로 원활하고 유연한 제동을 할 수 있으며, 마찰소음의 발생이 적도록 한 비석면 브레이크 라이닝 및 브레이크 패드의 조성물과 그 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 인체에 유해한 석면분진이 발생되지 않아 산업재해 및 공해의 요인이 없고, 마모 또한 적어 수명연장이 이루어지도록 한 비석면 브레이크 라이닝 및 브레이크 패드의 조성물과 그 제조방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 조성물은 아연(Zn), 망간(Mn), 탄소(C), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 및 동(Cu)등의 비철금속으로 된 파단섬유상의 스틸울과 ; 결정격자상수 6.75-6.85인 탄소분말과 ; 수지성분의 경화제로 되는 페놀수지와 ; 조성물의 안정화를 위한 충전제로 황산바륨과 ; 금속성분의 내열제로 알루미나 분말을 혼합하여서 구성된다.

또, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은 아연(Zn), 망간(Mn), 탄소(C), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 및 동(Cu)등의 비철금속으로 된 파단섬유상의 스틸울과 ; 결정격자상수 6.75-6.85인 탄소분말과 ; 수지성분의 경화제로 되는 페놀수지와 ; 조성물의 안정화를 위한 충전제로 황산바륨과 ; 금속성분의 내열제로 알루미나 분말을 혼합하고 ; 이 혼합물들을 소정의 형상으로 된 금형내에 투입하여 상기 조성물들이 보유하는 성질이 변하지 않는 범위내의 온도로 가압 성형하는 성형공정과 ; 상기 성형공정에서 성형된 제품을 상기 조성물들이 보유하는 성질이 변하지 않는 범위내의 온도와 시간으로 경화토록 하는 경화공정에 의해 이루어진다.

이하에서 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저 중량비로 아연(Zn) 60 내지 65부, 망간(Mn) 9 내지 13부, 탄소(C) 7 내지 10부, 크롬(Cr) 5 내지 8부, 니켈(Ni) 3 내지 6부, 동(Cu) 3 내지 6부, 유황(S) 1 내지 2부, 알루미늄(Al) 0.5-2부의 범위비율도 혼합하여 공지의 일반스틸울을 제조하는 방법으로 섬유지름이 0.01-0.05㎜인 가는 섬유를 만들고 이를 짧은 길이(2-3㎜)로 절단한 파단섬유 상태의 스틸울을 마련한다.

상기 일반 스틸울을 제조하는 방법은, 일정범위의 상기한 비율로 조성물들을 혼합하여 완전 용해시킨 후 이를 원통형 주괴로 만든 다음, 물림공구가 구비된 모터에서 대략 4200-4500RPM의 고속으로 회전시키면서 절단용 바이트를 대어 소정의 섬유지름을 가지며 섬유를 칩(chip)을 연속적으로 가공토록 제조함을 의미하며, 이는 브레이크용 부재중 마찰제의 역할을 위해 마련한다.

다음, 윤활제로 사용되는 흑연(탄소)을 위하여 중량비로 코크스와 피치를 혼합 성형하여 저온에서 소성시키는 저온소성공정을 수행한다.

여기서 저온소성에 적합한 온도는 약 500-600℃에서 10 내지 20분 내의 시간내에서 이루어지는데, 실험에 의하면 그 소성시간은 15분간 내외가 상기 코크스와 피치의 혼합상태에서 다음 공정에 필요한 가장 적합한 소성상태를 유지하고 있게 됨을 알 수 있었다.

상기 코크스는 70-80%의 탄소와, 회분 10-20%, 그리고 휘발분등의 기타성분을 보유하고 있는 다공질 고체로써, 대부분이 탄소성분으로 구성되어 있으며, 이에 포함되는 피치는 유기물질의 타르를 증류하여 얻어지는 기름성분을 가지고 있어, 이를 혼합하여 건류할 경우, 탄소분말들이 점결되고, 수분의 침투를 막아 부식 및 부패방지의 역할을 수행하게 된다.

이 코크스와 피치는 각 40-60부 내외로 혼합하여 사용하게 되는데, 각 50부씩 섞어 소성하는 것이 점결성을 잃지 않는 적합한 상태의 것으로 얻을 수 있었다.

그리고, 상기 저온소성공정을 마친 후, 고온에서 소성하는 것에 의해 그 격자상수를 변화시키도록 하는 고온소성공정을 수행하게 된다.

여기에서 고온이라 함은 2000-2500℃ 범위내의 온도로써, 탄소가 연소되지 않는 범위내에서 결정축의 축각(軸角), 축비(軸比)에 영향을 미치도록 하는 결정격자상수를 변경토록 하는 온도로 가열 소성시켜 물질의 동정(同定)에 영향을 주기 위함이다.

이는 실험에 위하여 저온소성공정과 동일한 시간, 즉 10 내지 20분 내의 시간동안에 이루어지며, 가열온도는 2300-2500℃가 가장 바람직함을 볼 수 있었다.

이때 나타나는 결정격자 상수는 분말형 탄소가 습도에 가장 영향을 받지 않는 6.75-6.85 사이의 수치를 가지게 되는바, 상기한 2300-2500℃의 가열온도 이상으로 가열할 경우에는 이 결정격자상수가 보다 더 작아진다. 따라서, 6.75-6.85의 결정격자상수를 얻기 위하여는 최대 2500℃ 이내로 가열함이 바람직하다.

그리고, 이 공정에 의해 마련된 탄소분말은 200메쉬(MESH)이하의 비교적 가는 분말상의 것만을 사용하게 된다.

이러한 공정으로 상기한 파단섬유상의 스틸울과, 탄소분말을 구비한 상태에서 수지성분의 경화제와, 금속성분의 내열재, 그리고 안정을 위한 충전제를 첨가하여 상기 경화재와 내화재가 이들이 상호 혼합하여 원하고자 하는 브레이크용 라이닝, 또는 패드부재의 형태를 성형하는 성형공정과, 이 성형공정을 마친 후에는 성형된 상태를 견고히 유지토록 하는 경화공정을 각각 거쳐 완성물을 제조하게 된다.

상기 수지성분의 경화제는 페놀수지가 적합하다.

이 페놀수지는 페놀류와 알데히드류를 축합시켜 얻어지는 것으로써, 열에 의해 차츰 경화되어, 열경화성이 매우 크다. 또, 다른 조성물들을 결착시키는 접착력도 크다.

상기 금속성분의 내열재는 산화 알루미늄(Al₂O₃)가 적합하다.

상기 산화 알루미늄(일명 알루미나)는 물에 녹지 않으며, 가열된 후에는 산에 녹지 않고, 내화(耐化), 내열(耐熱)이 크다. 또, 다른 조성물과 혼합된 상태에서 경화력(硬化力)즉, 굳기도가 매우 크며 탈수반응이 있어 가열 소성공정에서 조성물에서부터 빨리 탈수토록 한다.

이 산화 알루미늄의 입자는 약 250메쉬 이하의 고운 분말상의 것을 선택하여 조성물들과 혼입토록 한다.

상기 충전제는 황산바륨(BaSO₄)이 주로 사용된다.

상기 황산바륨은 공기와, 열에서 다른 조성물과 결합된 상태를 안정시키고, 변색방지의 효과가 있으나, 본 발명에서 변색방지의 효과 보다는 조성물의 안정화를 위하여 사용된다.

이러한 조성물들을 혼합하는 중량에 의한 비율은 상기 스틸울을 가장 큰 주성분으로 하여 25-40부를, 탄소분말은 15-25부, 수지 경화제인 페놀수지는 15-25부, 충전제인 황산바륨은 5-15부, 금속성분의 내열제는 5-10부를 첨가한후, 이들이 혼합된 상태에서 성형에 필요한 온도로 가열공정에 투입된다.

상기 조성물들은 위에서 보는 바와 같은 비율의 범위내에서 전체를 100부로 하는 어떠한 조성비율에도 내열, 내마모 및 특히 탄소분말의 결정 격자상수의 변화에 따른 습도변화에 안정화, 그리고 수지재의 경화제에 의한 부식방지로 그 수명이 길어지고 소음이 없게 된다.

또, 내열 및 내화력이 증대되어, 강한 제동력이 가해질 때 빠른 정지가 이루어지도록 함은 물론, 이 급제동이 자주 반복되더라도 브레이크의 라이닝 및 패드부재의 자체 성질을 안정되게 유지하여 하고, 제동력이 저하되는 것을 방지하게 되는 것이다.

이러한 성질들을 보유하는 상기 조성물들은 각 차량 및 항공기등의 제동용 라이닝과 패드의 형상을 따라 이미 제조된 금형에 주입한 후, 소정의 온도로 가열하여 가압하는 가열 성형 공정이 이루어진다.

이 성형공정에 필요한 온도는 상기 조성물들, 특히 수지성분의 경화제가 고온에 민감하므로, 이 경화제가 보유하는 성질이 변하지 않는 범위의 온도와 시간으로 가열하게 된다.

즉, 상기 조성물들을 금형내에 투입한 후, 적정 힘으로 압력을 가하며 압착하게 되는데, 30-50㎏/㎠ 범위내 중에서 특히 35㎏/㎠ 내외의 압력으로 가압한 상태에서 그 가열온도는 200℃이내가 되며, 160-185℃ 사이 내의 온도가 적합하다.

또, 가열 시간은 1시간 이내면 가압성형이 이루어지는 데 충분하다.

그리고, 이와 같이 성형된 제품은 보다 완전한 경도유지 및 형태유지를 위하여 아프터큐어(AFTERCURE)에서 이루어지는 경화공정에 투입된다.

이 경화공정은 위에서 밝힌 바와 마찬가지로 상기 조성물들, 특히 수지성분의 경화제가 고온에 민감하므로, 이 경화제가 보유하는 성질이 변하지 않는 범위의 온도와 시간으로 가열하게 된다.

즉, 온도는 200℃이내가 되며, 160-185℃ 사이 내의 온도가 적합하며, 10시간을 넘지 않는 범위내에서 최소한 5시간 이상을 가열해야 경화가 이루어 지는 데, 7-9시간 사이가 적합하다.

이러한 공정들을 거치면 원하고자 하는 완성된 브레이크용 라이닝 및 패드를 얻을 수가 있게 되는 것이다.

이때, 상기 조성물들 중에 브레이크의 드럼 내지는 디스크와 라이닝 및 패드가 접할 때 보다 강한 밀착력을 유지하기 위하여 동(Cu)분말을 포함하는 것도 좋다.

이 경우 상기 조성물들의 비율중에 중량비로 10 내지 20부의 범위내에, 특히 15부 내외가 가장 적합하다.

그리고, 상기와 같이 조합되는 조성물들을 가압 성형공정에 투입하기 직전에 조성물들 내로 포함된 어떠한 수분들에 의해 사용중이나, 유통중에 자연 부식되어 능력이 저하되는 것을 방지하기 위한 건조공정을 수행하는 것도 좋다.

이 건조공정은 약 100℃ 내외로 수분이 증발될 수 있는 범위내로 이루어지며 85℃에서 부터 100℃ 사이면 족하다.

또, 그 가열시간은 최소 용융점을 갖는 조성물들의 자기 성질이 변하지 않는 것을 감안하여 약 1-3시간내의 범위에서 수행된다.

이상과 같은 조성물들을 중량비로 파단섬유상의 스틸울 30부, 180메쉬(mesh)이하인 탄소분말 20부에 페놀수지 20부, 45메쉬이하인 등분말 15부, 황산바륨 10부, 250메쉬이하의 알루미나(Al₂O₃) 분말 5부의 범위비율로 혼합하여 85-95℃에서 3시간 동안 건조한 후, 이 혼합조성물을 소정의 형상 및 모양으로 170℃에서 35㎏/㎠의 압력으로 가압 성형하고, 180℃에서 8시간 동안 경화시킴으로서 완성품의 성형마찰재, 즉 디스크브레이크 라이닝 및 디스크브레이크 패드를 얻어진 것을 이용하여 각 실험에 의한 자료들을 보면 다음과 같다.

우선, 위에서 설명한 바와 같은 마찰제인 스틸울을 구성하는 각 성분비의 제조 가능한 실시예를 들어 설명하면 다음과 같다.

[실시예]

[스틸울의 조성표(단위 중량%)]

상기 섬유조성표의 실시예와 같은 범위비율로 혼합하여 완전용해시켜 원통형의 주괴를 만든 후, 이를 모터에 걸어 4300RPM 내외의 고속으로 회전시키면서, 바이트를 대어 섬유지름이 0.03㎜인 섬유를 마련하고 이를 2㎜로 절단한 파단섬유를 마련한다.

다음, 중량비로 코크스 50부와 피치 50부로 혼합하여 일차 소성온도에서 15분간 유지시키는 저온 소성공정에서 성형 후, 이차 공정인 고온소성 15분간 유지시키는 이차조성을 하므로서, 소정의 결정격자 상수를 갖는 탄소분말을 마련한다.

이를 하기의 표 1에 나타내면 다음과 같다.

[표 1]

다음중량비로 파단섬유 30부, 180메쉬의 탄소분말 20부에 페놀수지 20부 45메쉬의 동분말 15부, 황산바륨 10부, 250메쉬의 알루미나 분말 5부의 비율로 혼합하여 90℃에서 3시간 동안 건조한 후 이 혼합조성물을 디스크 브레이크라이닝 및 디스크 브레이크 패드의 형상, 모양으로 170℃에서 35㎏/㎠의 압력으로 가압 성형하고 180℃의 아프터큐어에서 8시간 동안 경화하여 완성품인 라이닝 및 브레이크 패드를 얻는다.

그러나, 상기에서 섬유상으로 얻어지는 스틸울과 경화제 및 충전제등의 조성비는 절대성을 의미하는 것은 아니고, 다음에서 보는 실험치를 얻을 때에 상태의 조성비 첨가에 대한 예시일 뿐이다.

[시험성적의 예시(성형마찰재의 노화사이클시험)]

-이 시험은 출원인이 이미 구입한 시험기등에 의해서 자체적으로 안출한 시험법이다.-

수분에서 견딜 수 있는 정도를 얻기 위한 것으로, 뜨거운 열로 끓고 있는 물에 라이닝 및 브레이크용 패드를 직접 넣는 방법에 의한 것이다.

즉, 이 시험방법은 100℃의 끓는 물에서 3시간동안 끓인 뒤 80℃에서 5시간동안 건조한 다음, 10시간동안 실내에 방치하는 시험을 1사이클로해서 100사이클을 실시하고, 매 20사이클마다 강도와 녹의 정도를 살핀 결과를 제1도에 나타내었다.

종래의 성형마찰재는 당초 40사이클까지 강도가 지속되나 40사이클 이상 60, 80,100사이클로 계속하는 가운데 급격히 강도가 저하되고, 또 전단면에 녹이 많이 생긴 것을 확인할 수 있었다.

본 발명의 성형마찰재는 100사이클에 이르러도 강도가 노화되지 않고 내부의 녹까지도 발견할 수 없었다.

이는 주로 수지재 경화제가 각 조성물들에 혼입된 상태에서 수분을 차단하는 결과로 가열되는 물속에서도 흩어짐이 전혀 발생되지 않는 것이며, 실제 사용상에서도 수분이 드럼 및 브레이크 디스크와 라이닝 사이에 존재하더라도 제동력을 저하시키도록 형태를 훼손시키거나, 제동 능력을 저하시키지 않도록 하는 것이다.

이와 같이 제1도에 나타난 값을 살펴보면 본 발명의 성형마찰재는 열 및 수분등에 의한 어떠한 분위기 조건하에서도 녹이 발생하지 않고, 강도의 노화가 없으므로 노화사이클의 대폭안정됨을 입증한 것이다.

[시험성적의 예시(마찰저항비 시험)]

이 마찰저항비 시험 또한 자체적으로 시험기에 의해 수행한 시험방법이다.

상기와 같이 제조된 라이닝 및 브레이크 부재를 성형마찰재를 관성식 마찰시험기를 써서 측정속도 50㎞/h, 브레이크의 마찰면압을 10㎏/㎠하여 1회 시험을 1분으로 하고 습도(18 내지 23%와 55 내지 65%)의 분위기에서 결정 격자상수에 따른 마모량을 측정하였다.

그 결과를 제2도의 a, b도에 나타내었다.

이 시험결과를 결정격장 상부가 6.75-6.85인 탄소를 첨가한 성형마찰재의 마모량은 극히 낮고 습도분위기 온도에 영향을 받지 않음을 알 수 있었다.

이는 1년 주기로 변하는 각 계절과, 어떠한 기후 변화에도 브레이크 성능의 변화에 아무런 영향을 주지 않고, 일정한 제동력을 발휘할 수 있도록 함을 나타내는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 성형 마찰재인 디스크브레이크 라이닝 및 디스크 브레이크 패드에 포함되는 탄소의 결정 격자상수를 변화시킴과 동시에 수지에 경화제로 조성물들을 코팅하는 결과로, 온도의 영향을 받지 않고 건조한 분위기나 습한 분위기에서도 적당한 윤활성 및 마찰계수를 가지므로 물론 마찰제등이 원활하고 산화 및 발열에 의한 마찰계수의 변화가 극히 적으며, 고,저온의 습도에 따라 강도 및 내마모성의 변화가 적어, 제동력에 영향을 미치지 않도록 하여 매우 안전함은 물론, 마모와 소음의 발생이 적어 사용자로 하여금 쾌적한 운전을 수행할 수 있도록 한다.

또, 주행중 마모에 의해 발생되는 분진이 타이어 주위로 배출되는 양이 현저히 줄어 차량의 외관이 해치는 것을 예방한다.

특히, 석면이 포함되어 있지 않아 인체에 치명적인 직병 유발의 원인을 미연에 방지하고, 공해 방지에도 유익하다.

그리고, 수명이 연장되어 이용자로 하여금 경제적인 이익을 줄 수 있을 뿐만 아니라, 차량은 물론 항공기등 제동이 필요한 어떠한 운송기에서 안전하고 유용히 이용할 수 있도록 하는 것이다.

Claims (14)

1. 아연(Zn), 망간(Mn), 탄소(C), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 동(Cu), 유황(S) 및 알루미늄(Al)등을 포함하는 비철금속재의 주괴를 가늘고 짧게 절단 가공하는 파단 섬유상의 스틸울을 마련하고, 코크스와 피치를 주성분으로 저온소성공정을 거쳐 2차의 고온소성공정에 의해 그 결정 격자상수가 습도변화에 영향을 받지 않는 값을 가지는 탄소분말을 마련하고, 수지재로 되어 열에 의해 경화되며 결착력을 보유하며 조성물들에 수분이 미치는 것을 감싸지게 페놀수지를 그 성분으로 하는 수지성분의 경화제와, 금속재로 되며 물에 거의 용해되지 않고 내열, 내화력을 보유하며 굳기도가 큰 산화 알루미늄으로 된 금속성분의 내열제와, 공기 및 열과 접할 때 안정되게 하는 황산바륨의 충전제가 포함되는 조성물들을 금형내부에 투입하여 그 성질이 변하지 않는 범위내의 온도와 가열시간으로 소정압력으로 가열 소성공정을 수행한 후, 이 소성물의 경화를 유지토록 하며, 조성물들, 특히 수지성분의 경화제성질이 변하지 않는 범위내의 온도와 가열시간을 거치는 경화공정에 의해 이루어 짐을 특징으로 하는 비석면 브레이크용 라이닝 및 브레이크 패드의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 탄소분말은 코크스와 피치를 각 50부로하여 약 500-600℃내의 저온소성온도와 2000-2500℃ 범위내의 고온소성온도에서 각 10 내지 20분내의 시간내로 가열시켜 그 결정 격자상수가 6.75 내지 6.85사이로 결정되도록 함을 특징으로 하는 비석면 브레이크용 라이닝 및 브레이크 패드의 제조방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 가열 소성공정은 30-50㎏/㎠ 범위내의 압력으로 가압한 상태에서 그 가열온도는 160 내지 185℃ 사이내의 온도로 이루어짐을 특징으로 하는 비석면 브레이크용 라이닝 및 브레이크 패드의 제조방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 경화공정은 아프터 큐어에서 160-185℃ 사이내의 온도로 7-9사이의 시간으로 가열되며 경화가 이루어지도록 함을 특징으로 하는 비석면 브레이크용 라이닝 및 브레이크 패드의 제조방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 조성물들을 가열 소성공정에서 성형하기 직전에는 조성물들에 포함되어 있는 수분을 탈수하기 위하여 약 100℃내외로 수분이 증발될 수 있는 범위내에 그 가열시간은 1-3시간동안 이루어지도록 함을 특징으로 하는 비석면 브레이크용 라이닝 및 브레이크 패드의 제조방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 파단섬유상의 스틸울은 지름이 0.01-0.05㎜인 가는 섬유를 만들고, 이를 물림공구가 구비된 모터에서 고속으로 회전시키면서 절단용 바이트에 의해 2-3㎜의 길이로 절단하여서 됨을 특징으로 하는 비석면 브레이크용 라이닝 및 브레이크 패드의 제조방법.
7. 아연(Zn), 망간(Mn), 탄소(C), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 동(Cu), 유황(S) 및 알루미늄(Al)등을 포함하는 비철금속재의 주괴를 가늘고 짧게 절단 가공하는 파단 섬유상의 스틸울과 ; 코크스와 피치를 주성분으로 저온소성공정을 거쳐, 2차의 고온소성공정에 의해 그 결정 격자상수가 습도변화에 영향을 받지 않는 값을 가지는 탄소분말과 ; 수지재로 되어 열에 의해 경화되며 결착력을 보유하며 조성물들에 수분이 미치는 것을 감싸지게 하는 수지성분의 경화제와 ; 금속재로 되며 물에 거의 용해되지 않고, 내열, 내화력을 보유하며 굳기도가 큰 금속성분의 내열제와 ; 공기 및 열과 접할 때 안정되게 하는 충전제가 포함되도록 함을 특징으로 하는 비석면 브레이크용 라이닝 및 브레이크 패드.
8. 제7항에 있어서, 상기 조성물들에 보다 강한 밀착력을 유지하기 위하여 동(Cu)분말을 포함하는 것을 특징으로 하는 비석면 브레이크 패드.
9. 제7항에 있어서, 중량비로 상기 스틸울 25-40부를, 탄소분말은 15-25부, 수지성분 경화제 15-25부, 충전제는 5-15부, 금속성분의 내열제는 5-10내의 범위내에서 전체 100부가 이루어지도록 혼합됨을 특징으로 하는 비석면 브레이크용 라이닝 및 브레이크 패드.
10. 제7항에 있어서, 상기 탄소분말은 코크스와 피치를 각 50부로 하고, 그 결정 격자상수는 6.75 내지 6.85사이로 결정되도록 함을 특징으로 하는 비석면 브레이크용 라이닝 및 브레이크 패드.
11. 제7항에 있어서, 상기 수지성분의 경화제는 페놀수지를 포함하여서 됨을 특징으로 하는 비석면 브레이크용 라이닝 및 브레이크 패드.
12. 제7항에 있어서, 상기 금속성분의 내열제는 산화 알루미늄으로 됨을 특징으로 하는 비석면 브레이크용 라이닝 및 브레이크 패드.
13. 제7항에 있어서, 상기 안정화용 충전제는 황산바륨으로 됨을 특징으로 하는 비석면 브레이크용 라이닝 및 브레이크 패드.
14. 제7항 및 제8항에 있어서, 중량비로 상기 스틸울은 지름이 0.01-0.05이며 길이가 2-3㎜으로 파단섬유상태로 30부를 포함하고, 180메쉬(mesh)이하인 탄소분말 20부에 페놀수지 20부, 45메쉬이하인 동분말 15부, 황산바륨 10부, 250메쉬 이하의 알루미나(Al₂O₃)분말 5부의 범위비율로 혼합됨을 특징으로 하는 비석면 브레이크용 라이닝 및 브레이크 패드.

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