MXPA01007095A - Cuerpo ceramico reforzado con fibras y su metodo de produccion. - Google Patents

Abstract

La invencion se refiere a un cuerpo ceramico reforzado con fibras y a un metodo para su produccion. El cuerpo ceramico consiste en un nucleo y una capa limite que se une al nucleo y tiene al menos una superficie exterior, que de preferencia puede someterse a la tension tribologica. El nucleo consiste en una o mas capas de las cuales al menos una esta reforzada con fibras largas. La capa limite esta reforzada con fibras cortas. Las fibras de preferencia esta unidas por reaccion en una matriz mediante la infiltracion por fusion, y estan hechas de fibras resistentes a temperaturas altas con enlaces covalentes en la base de silicio, carbono, boro o nitrogeno.

Description

CUERPO CERÁMICO REFORZADO CON FIBRAS Y SU MÉTODO DE PRODUCCIÓN La presente invención se relaciona con un cuerpo cerámico reforzado con fibras y con su método de producción. En particular esta invención concierne a un disco de freno de material cerámico reforzado con fibras y su método de producción.

Se sabe de cuerpos cerámicos reforzados con fibras y de sus métodos de producción. Por ejemplo, en DE-A-44 45 226 se describe la producción de un disco de freno a partir de un material reforzado con fibras de carbono en dos mitades como un disco de freno con ventilación interna con canales radiales de ventilación.

Las dos superficies del disco de freno se forman como superficies de fricción. Así mismo, se forman rebordes en la parte interna de por lo menos una mitad del disco de freno que se apoya sobre la otra mitad, con lo que se forman canales de libre ventilación entre ambas mitades. Éstas se unen firmemente entre sí mediante un método adecuado, tal como la soldadura fuerte a alta temperatura o el proceso del método de adhesión. Con el fin de que el disco se sujete a la rueda se utiliza una pestaña en forma de vasija redonda la cual está compuesta de manera integral por una mitad o está unida por medio de pernos o cualquier otro elemento de conexión al disco de freno.

Tales discos de freno pueden ser, por ejemplo, de carbono reforzado con fibras de carbono (CFC, carbón fibre-reinforced carbón) y durante algunos años se han utilizado en las carreras de autos, con forros de fricción desarrollados. Sin embargo, las áreas de aplicación de los materiales de carbono reforzado con fibras de carbono se ven limitadas a causa de la susceptibilidad de las fibras de carbono a la oxidación, que se presenta alrededor de los 500°C. También se ha sabido de otros materiales cerámicos compuestos a partir de los cuales se pueden producir tales discos de freno y otros cuerpos cerámicos (consultar DE-A 197 11 831, por ejemplo) . Al respecto, se utilizan materiales CFC reforzados con fibras cortas y largas como cuerpos preliminares, los cuales se infiltran por fundición con silicio líquido. Así es como se obtiene la cerámica SiC reforzada con fibras de carbono enlazadas por reacción.

En general, los materiales cerámicos reforzados con fibras se utilizan como materiales de alto rendimiento en la construcción de máquinas y de plantas, así como en la aeronáutica y la tecnología espacial, dado que en este tipo de aplicaciones se requiere una buena tolerancia al daño y resistencia al choque térmico y a la oxidación, además de un grado elevado de fuerza y rigidez específicas. Las propiedades mencionadas con anterioridad quedan limitadas cuando se utilizan fibras largas, dado que un ataque de oxidación puede penetrar en el interior de la parte estructural y por lo tanto destruirlas si se excede la longitud de grieta crítica.

En el caso de los cuerpos cerámicos reforzados con fibras cortas con fibras enlazadas por reacción a partir de Si/C/B/N, de acuerdo con DE-A-197 11 831, es posible alcanzar una mejor estabilidad de oxidación incluso a altas temperaturas, dado que sólo la superficie de la parte estructural se ve dañada por la oxidación de las fibras cortas que se encuentran aisladas a causa de la matriz cerámica. No obstante, en muchos casos tales cuerpos cerámicos no muestran la suficiente tolerancia al daño, como lo requieren ciertas aplicaciones de alto rendimiento, por ejemplo los discos de freno.

Por consiguiente, el objetivo de la presente invención es ofrecer un cuerpo cerámico mejorado reforzado con fibras y un método para producir tal cuerpo cuyas características sean una alta tolerancia al daño, una gran fuerza y una gran resistencia a las temperaturas altas. Al respecto, debe producirse una superficie lo más impermeable posible al gas y/o a los líquidos con la finalidad de garantizar una gran resistencia a la corrosión.

Es posible lograr este objetivo gracias a un cuerpo cerámico reforzado con fibras con una nueva estructura que consiste en un núcleo y una capa límite que está unida al núcleo y tiene por lo menos una superficie externa que puede, de preferencia, estar sujeta a la tensión tribológica. El núcleo debe estar compuesto de una o más capas, de las cuales por lo menos una está reforzada con fibras largas y en la cual la capa límite está reforzada con fibras cortas.

En relación con el método anterior, este objetivo se logra a través de un método en el que se produce un núcleo a partir de por lo menos una capa reforzada con fibras largas y en donde el núcleo está unido a una capa límite reforzada con fibras cortas y que tiene por lo menos una superficie externa que puede, de preferencia, estar sujeta a la tensión tribológica.

De esta forma, es posible cumplir con el objetivo de la invención. De acuerdo con ésta, se puede lograr una alta tolerancia al daño a través de un núcleo reforzado con fibras largas, mientras que por otro lado, se puede alcanzar una resistencia a las temperaturas altas a través de la capa límite reforzada con fibras cortas, puesto que dicha capa límite puede ser a prueba de gas y líquidos mediante una parte considerable de matriz cerámica y el uso de fibras cortas, lo que da como resultado una buena resistencia a la corrosión a temperaturas superiores a los 500°C.

En una modificación posterior de la invención, el núcleo tiene una pluralidad de capas reforzadas con fibras largas (capas UD) , cuyas fibras largas se encuentran en cada caso acomodadas en una dirección preferida, estando las direcciones preferidas de por lo menos dos capas UD distribuidas de forma angular entre sí .

A este respecto, se pueden agregar capas con fibras largas entrelazadas, las cuales se colocan de preferencia entre las capas UD adyacentes con la finalidad de contrarrestar la delaminación.

Las propiedades de fuerza de la parte estructural cerámica pueden recibir intencionalmente la influencia de la combinación de una pluralidad de capas UD dispuestas en un ángulo respecto a la otra y, de manera opcional, capas de fibras largas entrelazadas (capas plegadas transversalmente) , con la finalidad de alcanzar un grado especialmente elevado de fuerza en las direcciones de tensión específicas que actúan en la parte estructural cerámica y que, al mismo tiempo, garantizan una buena tolerancia al daño.

En relación con lo anterior, de preferencia las fibras cortas se distribuyen estadísticamente en la capa límite.

A fin de alcanzar tal distribución homogénea de las fibras cortas, puede utilizarse un método de granulación, por ejemplo.

Dentro del objeto de la presente invención, se entiende por "fibras largas" a aquellas fibras que tienen una longitud de 50 mm, como mínimo, mientras que las "fibras cortas" son aquellas que tiene una longitud no mayor a 50 mm.

Como regla general, tales fibras se utilizan en forma de "manojos" de fibras (llamados también mechones) , que están integrados normalmente por 3,000 a 25,000 filamentos individuales. Es posible encontrar en el mercado a los mechones 12K (doce mil) , que como su nombre lo indica están compuestos por cerca de 12,000 filamentos individuales.

Las fibras adecuadas para reforzar la parte estructural cerámica son todas las fibras con una fuerza lo suficientemente grande inclusive a temperaturas altas, siempre y cuando se asegure la exclusión de aire. Como regla general, tales fibras son aquellas con un enlace covalente a partir de silicio, carbono, boro y/o nitrógeno. De preferencia, pueden utilizarse a las fibras de SiC, fibras de C o fibras de SiBCN.

En un desarrollo provechoso de la invención, las fibras están enlazadas por reacción con una matriz que, en particular, puede ser de carburo de silicio. El uso de dicho material de la matriz permite una producción ventajosa y, al mismo tiempo, ofrece la característica de ser impermeable al gas en la capa límite. Además, se pueden evitar en gran medida problemas que pudieran surgir debido a la contracción durante la producción.

Dicho cuerpo cerámico puede diseñarse y fabricarse como un disco de freno para un freno de disco con ventilación interna, y comprender las dos mitades unidas entre sí, teniendo cada una de las mitades una superficie externa formada como una superficie de fricción y una superficie interna, en donde por lo menos una mitad tiene rebordes en la superficie interna que se apoya sobre la otra mitad, y en donde en las superficies internas de ambas mitades existen rebordes que se extienden radialmente y que se acoplan de manera positiva entre los rebordes correspondientes de la otra mitad respectiva.

Con este tipo de diseño de un disco de freno que consiste en dos miteides, se simplifica de forma considerable la sujeción a la rueda, gracias a la conexión positiva de sujeción del material de los rebordes que se entrelazan, dado que es posible evitar una relativa rotación de las dos mitades mediante dicha conexión positiva de sujeción del material. Por consiguiente, la sujeción del disco de freno a la rueda puede efectuarse de una manera particularmente sencilla, en la cual, de ser necesaria, basta con una simple conexión de sujeción por fricción a fin de evitar por completo la propagación de la tensión de la muesca dentro del disco de freno. En general, se mejora sustancialmente la estabilidad del disco de freno que consiste en las dos mitades, en comparación con los discos de freno conocidos.

En una modificación preferida de la invención, se forman canales de ventilación entre los rebordes de ambas mitades.

En particular cuando el disco de freno se produjo con un material cerámico compuesto, dichos canales de ventilación ofrecen una ventaja, a causa de la conductividad térmica relativamente pobre del material cerámico y pueden incorporarse al disco de freno de acuerdo con la invención, sin la necesidad de efectuar gastos adicionales.

Los canales de ventilación pueden diseñarse de forma vertical y en dirección radial. Además, desde luego también es concebible que éstos sigan un camino curvo, por ejemplo, en espiral .

En una modificación preferida de la invención, ambas mitades del disco de freno están diseñadas para ser idénticas en cuanto a forma y tamaño .

Los costos de producción que implica la fabricación de estos discos de freno se pueden reducir de manera considerable mediante dicha geometría. Por lo tanto, puede utilizarse un solo troquel de prensa para producir ambas mitades, reduciendo así el 50% de los costos por adquisición de equipo.

En una modificación preferida de la invención, cada reborde tiene una primera superficie de soporte que se extiende en un plano radial, que se convierte, a través de una superficie inclinada, en una segunda superficie de soporte, que de igual manera se extiende en un plano radial. La distancia a la que se encuentra esta segunda superficie de soporte, desde la superficie de fricción, es mayor que la de la primera superficie de soporte.

Este tipo de diseño asegura en el disco de freno una aplicación lo más adecuada y uniforme posible de las presiones del freno que actúan externamente en las dos superficies de fricción, puesto que debido a las superficies de soporte planas, existen grandes secciones transversales para la transmisión de la fuerza. Las superficies inclinadas que se encuentran entre éstas sirven para el acoplamiento positivo entre ambas mitades y pueden extenderse ya sea de forma perpendicular al plano radial, de forma inclinada o formarse como superficies curvas.

De acuerdo a la modificación ventajosa de la invención, se forman ranuras que se extienden sustancialmente de forma radial en la parte interna de cada mitad, entre cuyas ranuras sobresalen los rebordes, y en donde, en cada caso, están dispuestos en serie cuatro rebordes en dirección periférica, de forma tal que las primeras superficies de soporte del primero y del segundo reborde adyacente apuntan una hacia la otra, mientras que las primeras superficies de soporte del segundo y del siguiente tercer reborde apuntan hacia afuera una de la otra, y las primeras superficies de soporte del tercer y del siguiente cuarto reborde, apuntan de nuevo una hacia la otra.

Mediante dicha disposición es posible que ambas mitades sean idénticas tanto en forma como en tamaño. Sin embargo, en principio también es concebible otro tipo de geometría que permita un diseño y disposición idénticos de las dos mitades.

En una modificación preferida de la invención, el disco de freno tiene una abertura central de sujeción para que pueda sujetarse, mediante una pestaña, a la rueda, con las superficies de fricción diseñadas para que estén continuamente planas para la conexión de sujeción por fricción, o tengan ranuras que comienzan desde la apertura de sujeción para que exista una conexión positiva con la pestaña.

Esta disposición tiene la ventaja de que con sólo una conexión de sujeción por fricción entre la pestaña y el disco de freno, no se transmite ningún tipo de tensión de la muesca desde la parte externa del disco de freno. Sin embargo, en principio también es posible utilizar ranuras que comiencen desde la apertura de sujeción para la conexión positiva con la pestaña, si se desea una conexión continuamente positiva entre ambas mitades del disco de freno y el montaje sobre la rueda .

De acuerdo con la invención, un disco de freno puede utilizarse, de la manera ya conocida, en un disco de freno que tenga un soporte del freno que abarque externamente una región específica de dicho disco de freno en ambos lados y que tenga forros de freno internos y puedan presionarse contra las superficies de fricción.

En una modificación preferida de la invención, los rebordes del disco de freno están espaciados entre sí de forma tal que los forros de freno internos cubran por lo menos dos rebordes del disco de freno.

Este tipo de diseño asegura que se aplique lo más uniformemente posible al disco de freno la fuerza de presión que actúa desde ambos lados sobre el disco de freno y que se eviten en gran medida los momentos de deformación o distorsión.

En una modificación ventajosa de esta modalidad, la pestaña tiene dos pestañas parciales que en cada caso cubren parcialmente las superficies de fricción del disco de freno con una superficie anular plana en la parte interna, y en donde se utiliza elementos de sujeción para tensionar las pestañas parciales una contra la otra, con la finalidad de asegurar una conexión de sujeción por fricción entre el disco de freno y la pestaña interna.

De esta manera se asegura una transmisión de torsión particularmente fácil entre el disco de freno y la rueda, sin que se transmita la tensión de la muesca al disco de freno mediante pernos y otros objetos similares. Esto tiene en particular un efecto benéfico respecto a la seguridad contra el riesgo de fractura en la producción con materiales cerámicos compuestos .

De acuerdo con una modalidad alternativa, se hace uso de ranuras que inician desde la apertura de conexión en por lo menos en una superficie de fricción, acoplándose las mallas de las pestañas correspondientes en dichas ranuras .

Tal diseño ofrece una ventaja si se desea una conexión continuamente positiva entre las dos mitades del disco de freno y la sujeción a la rueda.

En una modificación del proceso de producción de acuerdo con la invención, el material cerámico compuesto se obtiene mediante las siguientes fases : - producción de un preimpregnado formado a partir de por lo menos una capa de fibras largas moldeables mientras están bajo la acción del calor y sujetas a la adición de precursores orgánicos y, de preferencia, a la adición de cargas ; - producción de una mezcla formada de fibras cortas y precursores orgánicos moldeable mientras está sujeta a la acción del calor, de preferencia con la adición de cargas; - introducción de por lo menos un producto preimpregnado junto con una capa que consiste en la mezcla dentro de un molde y compresión bajo la acción del calor para obtener un producto verde ; - pirólisis del producto verde para producir un cuerpo moldeado poroso; - infiltración por fundición del cuerpo moldeado poroso con una fundición, de preferencia de silicio, para producir un cuerpo moldeado con fibras enlazadas por reacción.

De esta forma, se puede simplificar de manera considerable la producción del cuerpo cerámico, dado que el preimpregnado puede elaborarse mediante un proceso de producción estandarizado y después sólo tiene que moldearse hasta que tome la forma deseada bajo la acción del calor junto con la mezcla que contiene fibras cortas. El cuerpo moldeado formado de esta manera puede fabricarse teniendo aproximadamente su contorno y forma final, de manera que después de la pirólisis subsecuente y la infiltración por fundición sólo sea necesario un pequeño tratamiento posterior.

A este respecto, se ensamblan de preferencia una pluralidad de productos preimpregnados que pueden contener fibras largas y/o cortas, para formar un producto laminado al que después se le da forma en el molde bajo la acción del calor.

Así mismo, la mezcla de las fibras cortas y los precursores orgánicos, a los que de preferencia se les añaden cargas, pueden incorporarse ya sea en uno o varios productos preimpregnados y laminarse después con los preimpregnados reforzados con fibras largas; o bien, pueden producirse por separado, por ejemplo mediante la granulación por síntesis, con la finalidad de obtener una capa límite lo más homogénea posible, reforzada con fibras cortas.

La mezcla a partir de la cual se produce la capa límite también puede incorporarse en la capa externa relevante del producto preimpregnado con fibras largas. Para lograr que la espesura de la capa sea mayor, deben utilizarse de preferencia varios productos preimpregnados reforzados exclusivamente con fibras cortas. De esta manera, puede laminarse una pluralidad de capas (colocarse una sobre otra) de productos preimpregnados y pueden combinarse entre sí de manera opcional varias capas UD y entrelazadas al colocar varios productos preimpregnados uno sobre otro.

En principio, se pueden utilizar varios procesos para obtener el producto preimpregnado .

El método SMC ("composición de moldeo de hojas") ha demostrado ser un proceso en particular favorable para obtener un producto preimpregnado de acuerdo con la invención, que en principio se conoce por producir materiales compuestos reforzados con fibras de vidrio, pero no por producir materiales cerámicos reforzados con fibra.

Para este efecto, se desenrolla una película portadora de un cilindro de almacenamiento y después se añaden un precursor orgánico y fibras desde la parte superior hasta la película portadora. Por último, se añaden desde la parte superior un precursor orgánico y una película portadora y el material que queda entre las dos películas portadoras se compacta y enrolla en un cilindro de almacenamiento. Después se envejece el precursor, lo que puede llevarse a cabo a temperatura ambiente durante un periodo que varía desde algunas horas hasta varios días, a fin de alcanzar un efecto de engrosamiento y/o un aglutinamiento parcial. Una vez que el precursor ha envejecido lo suficiente, se pueden extraer las dos películas portadoras de los dos lados del producto preimpregnado y cortarse después el producto preimpregnado en secciones para obtener el producto verde. Al laminar varios preimpregnados, se obtiene una estructura con múltiples capas, la cue?l se comprime en un molde adecuado.

De acuerdo con el proceso SMC, las fibras se desenrollan en forma de fibras largas junto con el precursor orgánico. Si se desea producir fibras cortas, las fibras también pueden cortarse hasta llegar a la longitud deseada mediante un dispositivo para cortar (cuchilla) durante la producción del preimpregnado, incorporándose después en la capa del producto preimpregnado orgánico.

A este respecto, es posible combinar una capa reforzada con fibras largas con una capa reforzada con fibras cortas en un sólo proceso de producción.

De manera alternativa, la capa reforzada con fibras cortas para la región límite puede, desde luego, producirse de diferente manera (por ejemplo, por granulación) y combinarse después con el producto preimpregnado reforzado con fibras largas.

Una variante posterior para la obtención de un producto verde, es el así llamado proceso RTM (Moldeo por Transferencia de Resina) , que también se conoce por la producción de; plásticos reforzados con fibras de vidrio.

De acuerdo con esta variante del proceso, se coloca un marco de fibras largas en un molde, después se inyecta un precursor orgánico en un molde bajo presión, y todo adopta una forma dentro de un molde. Según la invención, se aplica al cuerpo formado de esta manera por lo menos una capa que comprende una mezcla del precursor orgánico y fibras cortas y, de manera opcional, cargas. Posteriormente, se vuelve a dar forma a dicho cuerpo en un molde bajo la acción del calor, antes de que tenga lugar la pirólisis del producto verde que se obtiene de esta forma y de que se infiltre luego por fundición. Como alternativa, también es concebible inyectar fibras cortas junto con el precursor orgánico en el molde.

De esta manera, el moldeo y la integración de la matriz de fibra se lleva a cabo en una sola etapa.

Una resina o peces, en particular una resina de fenol o una resina furásica, se utiliza de preferencia como el precursor orgánico para el proceso mencionado con anterioridad.

Una variante posterior en la producción de un preimpregnado reforzado con fibras largas es la llamada infiltración por baño de esmalte.

Para este fin, las mechas de fibras largas se desenrollan e infiltran mediante un proceso de inmersión, con un baño de esmalte que: consiste en un precursor orgánico u organometálico, de preferencia un polisilano, un polisiloxano o un policairbosilano, así como con solventes y cargas, y después se enrolla hacia un núcleo plisado.

El preimpregnado producido de esta manera puede combinarse con composiciones reforzadas con fibras cortas en un troquel de prensa y después ser procesado de la forma descrita con anterioridad, a fin de producir una estructura adecuada que tenga capas reforzadas con fibras largas y capas reforzadas con fibras cortas.

El proceso de producción descrito con anterioridad puede utilizarse, por ejemplo, para obtener un disco de freno de una sola pieza o un disco de freno con ventilación interna compuesto de dos mitades.

Si se produce el disco de freno a partir de las dos mitades, de preferencia debe introducirse por lo menos un producto preimpregnado que tenga como mínimo una capa reforzada con fibras largas junto con una mezcla reforzada con fibras cortas en un troquel de prensa y comprimirse, bajo la acción del calor, a fin de producir una primera mitad del disco de freno, mientras que se introduce por lo menos un producto preimpregnado adicional, de preferencia en el mismo troquel de prensa y se comprime bajo la acción del calor, a fin de producir la segunda mitad del disco de freno. Después tiene lugar la pirólisis de las dos mitades bajo la exclusión de aire para producir un cuerpo moldeado poroso que posteriormente se infiltra por fundición con una fundición reactiva, de preferencia con una fundición de silicio.

Al unir las dos mitades antes de la pirólisis y de la infiltración por fundición con la fundición de silicio del cuerpo moldeado poroso producido por la pirólisis, se logra una unión en particular íntima de las dos mitades, dado que hasta cierto punto las fibras de una mitad se enganchan en la superficie de la otra mitad y durante la subsecuente infiltración por fundición, inclusive ambas mitades se unen hasta cierto grado entre sí, de forma que se inmovilice el material mediante inclusiones metálicas continuas que han penetrado en la estructura porosa de ambas mitades. Además, se logra una unión en particular íntima de las dos mitades a través del mecanismo de enlace por reacción entre el silicio y el carbono. Durante la infiltración por fundición, el SiC también presente en el producto verde, se vuelve a disolver, por lo menos parcialmente, y se separa como un SiC secundario durante el enfriamiento subsecuente, lo que además mejora la unión de las dos mitades.

Por la expresión "fundición de silicio" se entiende también dicha fundición que contiene, además de silicio, compuestos aleados, en particular hierro y cromo, lo que es preferible, dadas las tensiones internas considerablemente reducidas como resultado de los cambios en el volumen, según se describe en detalle en DE-A-197 11 831.

Queda entendido que tanto las características mencionadas con anterioridad como las que a continuación se mencionarán, las cuales aún falta describirse en detalle, pueden utilizarse no sólo en la combinación específica en cada caso, sino también en otro tipo de combinaciones, o inclusive solas, sin ir más allá del objeto de la presente invención.

Las modcilidades de la invención se ilustran en los dibujos y se abordan con mayor detalle en la siguiente descripción, en la que: La figura 1 es una vista parcial en perspectiva en una representación simplificada de un freno de disco con un disco de freno de acuerdo con la invención; La figura 2 es una vista plana de una mitad del disco de freno de acuerdo con la figura 1; La figura 3 es una vista parcial, en una representación ampliada, de una modificación del disco de freno de acuerdo con la invención vista de frente; La figura 4 es una mitad del disco de freno de acuerdo con la Figura 3 y, para efectos de un mejor reconocimiento, sin la segunda mitad del disco de freno; La figura 5 es una parte del molde de un troquel de prensa para producir un disco de freno de acuerdo con la invención; La figura 6 es una vista plana de una modificación del disco de freno de acuerdo con la invención; La figura 7 es una sección a través de una modalidad posterior un disco de freno de acuerdo con la invención, junto con neL pestaña para la sujeción del disco de freno; La figuri 8 muestra la estructura básica de un producto preimpregnado en una perspectiva, parcialmente una representación ampliada por secciones; La figura. 9 es una representación gráfica de un producto preimpregnado en una sección transversal a mayor escala; La figura 10 es una sección parcial, a mayor escala, a través de una mitad en la región de un reborde en donde se muestra la configuración de las capas individuales; La figura 11 es una representación gráfica de la producción de un preimpregnado de acuerdo con el proceso SMC; y La figura 12 es una representación gráfica de la producción de un preimpregnado de acuerdo con el proceso de infiltración por baño de esmalte.

La Figura 1 es una representación parcial en perspectiva de un freno de disco, que se identifica por lo general con el número de referencia 10. El freno de disco 10 comprende un disco de freno, que se identifica por lo general con el número de zreferencia 16, que consiste en dos mitades, principalmente una primera mitad 17 y una segunda mitad 18, y posee canales radiales de ventilación de manera que formen un freno de disco con ventilación interna.

Con la finalidad de asegurar el disco de freno 16 a la rueda, se utiliza una pestaña en forma de vasija redonda, que se identificci con el número de referencia 13, la cual se une a una segunda pestaña parcial (que no se muestra) dispuesta en la parte trasera del disco de freno 16, mediante artefactos de sujeción 15, que pueden ser, por ejemplo, remaches. Para efectos de la sujeción a la rueda, en la parte frontal de la pestaña 13 se hace uso de estructuras 14 a través de las cuales pueden enroscarse las tuercas de la rueda .

La Figura 1 también muestra además de forma gráfica el soporte del freno 11 en el que los forros de freno 12 se encuentran en ambos lados del disco de freno 16, siendo los forros presionados hidráulicamente desde ambos lados contra el disco de freno 16 a fin de accionar el freno.

Como se mencionó con anterioridad, el disco de freno 16 consiste en dos mitades, 17 y 18, de las cuales en la figura 2 se ilustra la mitad 17, vista desde la parte interna.

En la Figura 2 se puede reconocer una apertura de sujeción circular central. Además, puede observarse en la Figura 2 que una pluralidad de rebordes 20 que están dispuestos radialmente se extienden en espacios intermedios regulares sobre la superficie anular de la mitad 17, formándose así canales radiales de ventilación 21 entre los rebordes adyacentes 20.

La forma y disposición de estos rebordes y de los canales de ventilación se abordarán a continuación de manera más detallada con la ayuda de las Figuras 3 y 4.

Como puede observarse en la Figura 3, que ilustra en la parte frontal a mayor escala, una modificación de las dos mitades 17 y 18, unidas entre sí, dichas mitades 17 y 18 se forman de tal manera que los rebordes de las dos mitades 17 y 18 embonen positivamente entre sí y que se formen canales de ventilación 21 entre ellas.

Para este efecto, las dos mitades 17 y 18 son idénticas en forma y tamaño y por lo tanto pueden producirse con un solo troquel de prensa. La forma de los rebordes se observa mejor en la representación de la vista ampliada de la mitad 17 que se muestra en la Figura 4.

Cada uno de los rebordes 20, 20', 20" y 20"' tienen una primera superficie de soporte 27 que se extiende en un plano radial, la cual cambia mediante una superficie inclinada 28 hacia una secfunda superficie de soporte 29 que se extiende de manera similar en un plano radial. La superficie inclinada 28 entre las dos superficies de soporte 27 y 29, puede inclinarse, tal como se muestra en la Figura 4, por ejemplo en ángulo obtuso en relación con el plano radial, pero puede ser también perpendicular respecto al plano radial. Además, es concebible que la superficie inclinada 28, entre las dos superficies de soporte 27 y 29, sea curva. Asimismo, las superficies de soporte 27 y 29 pueden ser curvas. El lado de la mitad 17 que da hacia los rebordes se forma por lo tanto como una superficie plana de fricción 24. Las primeras superficies de soporte 27 tienen un espacio intermedio más pequeño desde la superficie de fricción 24 que la segunda superficie de soporte 29. En general, cada reborde 20, 20', 20", 20'", tiene por lo tanto una apariencia escalonada.

La disposición de los rebordes adyacentes se planea de tal manera que en cada caso dos rebordes adyacentes en dirección periférica, por ejemplo los rebordes 20 y 20', se extiendan de forma que sus primeras superficies de soporte 27 queden una frente a la otra. Entre estas primeras superficies de soporte 27 se forma una ranura amplia 31 que se extiende en dirección radial. El segundo reborde 20' se forma ahora como si fuera la imagen en un espejo de su siguiente reborde adyacente 20"; es decir, las primeras superficies de soporte 27 del reborde 20' y del siguiente reborde 20" no apuntan hacia la ranura 30 formada entre los dos rebordes 20', 20", sino apuntan hacia el primer reborde 20 y al siguiente reborde 20'" .

Al respecto, la ranura 30 entre los rebordes 20', 20" es más angosta que la ranura 31 entre los rebordes 20, 20', aunque la base de la ranura 30 tiene la misma anchura que la de la ranura 31 ya que las dos mitades 17, 18 se complementan entre sí, dando como resultado que todos los canales de ventilación 21 tengan la misma forma y tamaño.

Es sabido que los canales de ventilación 21, que de acuerdo con la figura 2 se extienden en dirección radial, pueden ser de igual manera curvos en lugar de ser rectos, es decir pueden extenderse en espiral .

La figura 5 muestra una sección transversal a través de una mitad del molde 52 de un troquel de prensa, que se identifica por lo general con el número de referencia 50, para elaborar dos mitades 17, 18 del disco de freno 16. A este respecto, en la superficie de la mitad del molde 52 se forman las ranuras 54 que tienen una forma complementaria a la de los rebordes con el fin de producir dichos rebordes 52.

Entonces la otra mitad del molde del troquel de prensa 50 tiene una depresión anular adecuada para producir la superficie plana de fricción.

Una ventaja particular del contorno de las dos mitades 17, 18 es que una de ellas y el troquel de prensa 50 pueden utilizarse para producir ambas mitades 17, 18.

Con el objeto de asegurar el disco de freno de la mejor manera a la rueda, como puede verse en la figura 6, las ranuras 64 que empiezan en la abertura central 62 del disco de freno 60 cuentan con una pequeña cantidad para extenderse radialmente hacia fuera y de preferencia con un cierre semicircular en un extremo. Las mallas correspondientes de un montaje se acoplan entonces a estas ranuras 64, por medio de las cuales el disco de freno 60 se coloca en la rueda.

Una opción de lo anterior se muestra en la figura 7.

En este caso el disco de freno, que se identifica por lo general con el número de referencia 70 y que está compuesto por dos mitades 71 y 72, tan solo se instala a modo de cierre por fricción en una pestaña 74 que está compuesta por dos pestañas parciales 75, 78. La primera pestaña parcial 75 tiene forma de vasija redonda y, al igual que el dibujo de la figura 1, una pluralidad de diámetros 76 en su parte externa que sirve para asegurar por medio de las tuercas de las ruedas. Además, esta primera pestaña parcial 75 tiene una malla anular que se proyecta hacia afuera 77 por medio del cual esta pestaña parcial 75 se apoya contra la superficie de fricción 82 de la mitad 72. Una segunda pestaña parcial 78 se presenta en el lado contrario, la cual se apoya por medio de una malla anular 79 contra la superficie de fricción 81 de la mitad 71. Ambas pestañas parciales 75, 78 están sujetas entre sí por medio de elementos de conexión 80, por ejemplo pernos, de modo que las dos mallas anulares 77, 79 están presionadas contra la superficie de fricción 81, 82; con lo que se asegura una conexión de sujeción por fricción entre la pestaña 74 y el disco de freno 70.

A este respecto, sólo se requiera que la fuerza de presión entre las dos pestañas parciales 75, 78 sea la suficiente para que pueda transmitirse el máximo momento de frenado posible.

Tal disco de freno, o por lo general tal cuerpo de moldeado, está laminado con capas de fibras individuales, según se describe en las figuras 8 a la 10, por ejemplo.

En relación con lo anterior, de preferencia se utilizan los también llamados preimpregnados que contienen una o más capas laminadas. Estos pueden ser capas UD, que en cada caso de preferencia guardan una posición angularmente desplazada con respecto a la otra, por ejemplo cada una de ellas tiene un espacio de separación de 45° respecto a la otra, y/o son capas plegadas transversalmente (capas tejidas).

En las figuras 8 y 9 se ilustra un laminado compuesto por varios de tales preimpregnados y que se identifica por lo general con el número de referencia 91.

En la figura 8 se puede observar un diagrama de un total de cuatro capas UD que están desplazadas angularmente en relación con la otra. En cada caso, a la parte superior e inferior del laminado 91 se une, respectivamente, una capa 93 y 94 , que de preferencia contiene manojos de fibras de carbono distribuidas estadísticamente.

Mientras que las capas UD 92 reforzadas con fibras largas brindan la tolerancia necesaria contra el daño, las dos capas 93 y 94 reforzadas con fibras cortas en cada caso dan como resultado una capa límite particularmente resistente al desgaste y a prueba de gas y líquidos cuya superficie externa 96, 97 se forma como una capa de fricción final para un forro de freno .

Además lcis capas entrelazadas 95 pueden estar entre las capas UD individuales 92, según el diagrama de la figura 9.

Sin embargo, por cuestiones de producción a bajo costo la incorporación de tales capas de material entrelazado se considera como una regla emitida.

A partir de la figura 10, que muestra una mitad 100 elaborada de tal laminado 91, queda claro que las capas 92 a 94 del laminado 91 se introducen en cada caso en la medida que las capas UD y las capas plegadas transversalmente pasen por los rebordes y de este modo se asegure una buena fuerza y estabilidad en la región de los rebordes.

Se sobreentiende que la estructura de las capas puede adaptarse de manera apropiada al cuerpo moldeado dependiendo de los requisitos específicos, con el objeto de asegurar una estabilidad mecánica elevada y tolerancia contra daños del cuerpo cerámico como un todo, así como una resistencia al desgaste particularmente elevada en las superficies externas de las capas límites.

A continuación se describen brevemente dos posibles variantes de fabricación de un preimpregnado (figuras 11 y 12) .

La figura 11 ilustra la producción de un preimpregnado de acuerdo con el proceso SMC, que en particular se prefiere conforme a la invención. Asimismo, la figura muestra un diagrama de un dispositivo de SMC, se identifica por lo general con el número de referencia 110.

De acuerdo con el proceso SMC, el cual se conoce per se para la producción de plásticos reforzados con fibra de vidrio, las fibras están incrustadas entre dos películas portadoras 116, 118 bajo la adición de aglutinantes orgánicos, con el propósito de formar un preimpregnado. El dispositivo SMC 110 tiene una serie de rollos con este fin, sobre los que se guía la película inferior del portador 116. Antes que nada, un precursor orgánico, por lo general en forma de resina de fenol o de furano, se añada a través de una caja de precursores 112. Entonces las fibras 120, que están desenrolladas como mechones de un rollo de almacenamiento de fibras (no se muestra) , se añaden y otra capa de precursor se agrega de arriba a través de otra caja de precursor 114, sobre dicha placa se aplica una película portador superior 118. Las capas con fibras 120 y precursor unidas de esta manera, que están entre dos películas de portadores 116, 118, se compactan por medio de una unidad enrolladora 124 y posteriormente desenrolladas en un rollo 126. Optativamente las fibras 120, antes de agregarse, pueden dividirse por medio de un dispositivo de corte 122 en fibras cortas que está entre las capas del precursor. De preferencia, las cargas tales como el grafito, negro de carbón o polvo de SiC se añaden al precursor, que en general son resinas de fenol o de furano (termoestables) o peces.

Por lo tanto también es posible emplear el dispositivo SMC ilustrado para producir un impregnado que esté reforzado tan sólo con fibras largas o corta. Se sobreentiende que el dispositivo, descrito brevemente aquí, puede también modificarse de tal manera que una capa de fibras largas se combine con una capa de fibras cortas en una capa de impregnados comunes .

Después de que el compuesto producido de esa manera se ha desenrollado en el rollo 126, el siguiente paso es el envejecimiento del impregnado, que puede realizarse a temperatura ambiente y durar desde horas hasta días con el fin de obtener el espesamiento del preimpregnado, que indica un cierto entrelazante parcial del precursor.

Es posible después eliminar las dos películas de portador y procesarse el preimpregnado.

Posterior a la producción de preimpregnado, este último se corta del tamaño adecuado y/o los diversos pliegues de preimpregnados se colocan en la parte superior del otro de manera apropiada para después comprimirse y endurecerse en el molde correcto, por ejemplo en el troquel de prensa 50 a temperatura elevada, que normalmente fluctúa de entre los 100°C a 200°C, un buen relleno del molde que se asegura por la plastificación de la resina matriz a temperatura ambiente.

Un producto verde elaborado de esa manera se calienta en un horno para pirólisis de preferencia en una atmósfera de nitrógeno (o atmósfera de metano) a casi 1,000°C. En consecuencia los ingredientes del aglutinante orgánico se degradaran con una reducción en el volumen. De ahí se produce un cuerpo moldeado poroso. Luego al cuerpo moldeado carbonizado obtenido de este modo se infiltra una fundición de silicio, que puede opcionalmente contener adiciones de hierro y cromo, en un crisol de grafito al vacío a aproximadamente 1,600°C, como se conoce en principio por DE-A-197 11 831.

Una variante más de la producción de preimpregnados reforzados con fibras largas es el uso de un dispositivo de infiltración por baño de esmalte, que se ilustra en el diagrama de la figura 12 y que se identifica por lo general con el número' de referencia 130.

Para este fin, las mechas 134 se desenrollan de la desbobinadora de fibras 132, las cuales pasan por un baño de revestimiento 136, un baño de precipitación subsecuente 138, una sección de secado 140 y un baño de infiltración 142, para luego depositarse en un núcleo de deposición 144 en el que se instala el preimpregnado 146. Por consiguiente, el proceso anterior es un proceso de inmersión que utiliza un baño de esmalte (compuesto por un precursor, cargas y un solvente) , por medio del cual las mechas 134 se infiltran. El baño de revestimiento contracorriente 136, el baño de precipitación 138 y la sección de secado 140 sirven para llevar a cabo un tratamiento previo adecuado. Se recurre a los precursores orgánicos u organometálicos, de preferencia polisilanos, polisiloxanos o policarbosilanos .

Se prefiere mezclar con los precursores las cargas, que pueden ser por ejemplo SiC (inertes) o cargas reactivas como los activos de carburo (Ti, Al, Cr) o B, que más tarde se convierten a BN en una atmósfera de N2.

Posteriormente, los preimpregnados obtenidos de este modo se unen a las composiciones de fibras cortas y endurecen en un troquel de prensa calentado. Luego se lleva a cabo la pirólisis (por ejemplo 36 horas a una temperatura máxima de hasta 1,400°C en N2 o al vacío). Un precursor organometálico se convierte en consecuencia en fases minerales (a-SiC, C) . De igual manera, cuando las cargas son compuestos de carburo o B, éstas reaccionan. Resulta especialmente favorable utilizar B como carga ya que la nitruración del B (formación de BN a temperatura por arriba de 1,400°C) elimina, a través de un aumento evidente en el volumen, cualquier disminución de volumen por pirólisis.

Para la producción de un disco de freno que está compuesto por dos mitades de acuerdo con las figuras 3 y 4, las dos mitades, integradas por ejemplo por un laminado 91 de varios preimpregnados elaborados de acuerdo con el proceso SMC, son comprimidas en el mismo troquel de prensa 50 a una temperatura elevada. Los dos productos verdes elaborados de este modo se colocan en la parte superior de la otra y luego se pirolizan en conjunto y por último mezclados se infiltran.

Se sobreentiende que los impregnados que se utilizan pueden también estar compuestos tan sólo por capas de fibras largas y que por lo menos una capa límite, que está integrada por fibras cortas y que es posible obtener por lo menos una capa límite, que tiene fibras cortas, por medio de un proceso diferente. Los granulos producidos de este modo, junto con los preimpregnados, se incorporan a un molde y comprimen para producir el producto verde.

Ejemplo Un disco de freno sólido con la forma que se muestra en la figura 6, diámetro externo de 280 mm y un grosor de aproximadamente 13 mm, se fabricó con preimpregnados UD de 12 fibras largas y preimpregnados de 16 fibras cortas. Para ello, tres capas de preimpregnados alineadas a 0°, 90° y 45° (los ángulos se refieren en cada uno de los casos al ángulo en relación con la primera capa) se laminaron y dos de tales compuestos se colocaron en la parte superior del otro en una posición como si fuera una imagen en un espejo. Se unieron dos laminados, cada uno de seis capas. Se laminó cada una de las partes externas de ocho preimpregnados de fibra corta. Todos los preimpregnados se produjeron de acuerdo al proceso SMC y tenían un grosor de ca. 4 mm. El compuesto laminado formado de este modo se moldeó en un apropiado troquel de prensa precalentado a aproximadamente 150°C y a una presión de 210 bar durante 15 minutos. Estas condiciones garantizan que el molde se llene perfectamente. El producto verde fabricado de esta manera se retiró del troquel de prensa y calentó en un horno en una atmósfera de nitrógeno a una velocidad de alrededor de 50 K/hora a una temperatura de aproximadamente 1,100°C, y se mantuvo a dicha temperatura por un lapso de siete horas con el fin de realizar la carbonización. Posteriormente, se dejó enfriar el horno y luego se sometió a un proceso de vacío. En este punto, el producto verde se calentó en vacío a una velocidad de 400 K/hora a 1,400°C, luego a una velocidad de 60 K/hora a 1,650°C, y se silicizo a esta última temperatura con una mezcla pura de silicio (sin aditivos) ; el tiempo de mantenimiento fue de aproximadamente 14 horas. Entonces, se dejó enfriar el producto verde a una velocidad de aproximadamente 100 K/hora a temperatura ambiente.

El disco de freno fabricado de este modo se caracterizó por una forma que era muy parecida a la copia final y sólo tenía que pasar por una amoladura posterior al tratamiento. El disco de freno mostró una estabilidad mecánica excelente, resistencia térmica y resistencia a la oxidación, así como propiedades de fricción favorables.

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES Un cuerpo cerámico reforzado con fibras que está compuesto por un núcleo y una capa límite (93, 94) que está conectada al núcleo y tiene por lo menos una superficie externa (96, 97) que de preferencia puede someterse; a la tensión tribológica, en donde el núcleo está compuesto por una o más capas (92) , de las cuales al menos una capa está reforzada con fibras largas, y en donde la capa límite (93, 94) está reforzada con fibras cortas . El cuerpo cerámico de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual el núcleo tiene una pluralidad de capas (capas UD) (92) reforzadas con fibras largas, las cuales en cada caso están dispuestas en una dirección preferencial, las direcciones preferenciales de por lo menos dos capas UD (92) que guardan una posición angularmente desplazada con respecto a la otra. El cuerpo cerámico de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que el núcleo tiene por lo menos una capa (95) con fibras largas entrelazadas o con fibras cortas. 4. El cuerpo cerámico de acuerdo con la reivindicación 3, en el que por lo menos una capa reforzada con fibras cortas está dispuesta entre dos capas adyacentes UD (92) . 5. El cuerpo cerámico de acuerdo con la reivindicación 3 o 4, en el que una capa con fibras largas entrelazadas (95) está dispuesta entre dos capas UD adyacentes (92) . 6. El cuerpo cerámico de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones previas, en el que las fibras cortas están dispuestas ampliamente de acuerdo a una distribución estadística. 7. El cuerpo cerámico de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones previas, en el que las fibras largas tienen una longitud de 50 milímetros, como mínimo, y las fibras cortas tiene una longitud de 50 milímetros, como máximo . 8. El cuerpo cerámico de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones previas, en el que tanto las fibras largas como las cortas están formadas como fibras resistentes a altas temperaturas con enlace covalente, a partir de silicio, carbono, boro y/o nitrógeno, y de preferencia se forman como fibras SiC, fibras C o fibras SiBCN. El cuerpo cerámico de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones previas, cuya característica es que las fibras están enlazadas por reacción con una matriz o carburo de silicio. Un disco de freno de acuerdo con una de las reivindicaciones previas, con dos mitades (17, 18; 71, 72; 100) unidas entre sí, en el que cada mitad (17, 18; 71, 72; 100) tiene una superficie creada como superficie de fricción (24, 26; 81, 82; 102) y un área interior, con rebordes (20, 20', 20", 20"') en la parte interior de por lo menos una mitad (17, 18; 71, 72; 100) que se apoya sobre la otra mitad (17, 18; 71, 72; 100), con rebordes que se extienden sobre todo en forma radial (20, 20', 20", 20"') que se encuentran en el interior de ambas mitades (17, 18; 71, 72; 100) que se acoplan de manera positiva entre los rebordes correspondientes (20, 20', 20", 20'") de la otra mitad concerniente (17, 18; 71, 72; 100) . El disco de freno de acuerdo con la reivindicación 10, en el que los canales de ventilación (21) se forman entre los rebordes (20-20'") de una mitad (17, 18; 71, 72; 100) y los rebordes (20-20"') de la otra mitad (17, 18; 71, 72; 100) . 12. El disco de freno de acuerdo con la reivindicación 10 o 11, en el que ambas mitades (17, 18; 71, 72; 100) tienen la misma forma y tamaño. 13. El disco de freno de acuerdo con la reivindicación 12, en el que cada reborde (20-20"') tiene una primera superficie de soporte (27) que se extiende en un plano radial, que cambia a través de una superficie inclinada (28) dentro de una segunda superficie de soporte (29) que se extiende en un plano radial, dicha segunda superficie de soporte se encuentra más separada de la superficie de fricción (24, 26; 81, 82; 102) que de la superficie de soporte (27) . 4. El disco de freno de acuerdo con la reivindicación 12 o 13, cuya característica es que en la parte interior de cada mitad (17, 18; 71, 72; 100) las ranuras que se extienden sobre todo en un plano radial (30, 31) se encuentra entre tales rebordes (20-20"') proyectados, y en donde en cada caso cuatro rebordes (20-20"') están dispuestos en relación con el otro en la dirección circunferencial de modo que las primeras superficies de soporte (27) del primer reborde (20) y del segundo reborde cidyacente (20') se enfoca hacia el otro, mientras que las primeras superficies de soporte del segundo reborde (20') y del tercer reborde (20") siguiente se aleja del otro, y las primeras superficies de soporte del tercero (20") y el cuarto reborde (20"') siguiente apuntan una vez más hacia el otro. 15. El disco de freno de acuerdo con una de las reivindicaciones 10 a 14, con una abertura de abertura central de sujeción (22; 62) para fijar una rueda por medio de una pestaña (13; 74), con las superficies de fricción (24, 26; 81, 82) que son planas para una conexión de sujeción por fricción a la pestaña (13; 74). 16. El disco de freno de acuerdo con una de las reivindicaciones 15, en el que las ranuras (64) que parten de la abertura de sujeción (62) se encuentran en por lo menos una superficie de fricción para un acoplamiento positivo con las mallas de la pestaña correspondientes . 7. El proceso de producción de un cuerpo cerámico reforzado con fibras, en el que se produce un núcleo que está compuesto por al menos una capa (92), que está reforzada con fibras largas, y el núcleo está unido a una capa límite (93, 94) que está reforzada con fibras cortas y tiene por lo menos una superficie externa (96, 97) que puede de preferencia está sujeta a una tensión tribológica . 18. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 17, en el que el núcleo es resultado de una pluralidad de capas reforzadas con fibras largas (capas UD) (92) , cuyas fibras largas están en cada caso dispuestas en una dirección preferida, con por lo menos dos capas UD (92) utilizadas cuyas direcciones preferidas guardan una posición angularmente desplazada con respecto a la otra. 19. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 17 o 18, en el que por lo menos una capa (95) con fibras largas entrelazadas se incorpora en el núcleo. 20. Un proceso de acuerdo con una de las reivindicaciones 17 a 19, e-n el que las fibras resistentes a altas temperaturas con enlaces covalentes, a partir de silicio, carbono, boro y/o nitrógeno, y de preferencia se forman como fibras SiC, fibras C o fibras SiBCN, se utilizan como fibras largas y cortas. Un proceso de acuerdo con una de las reivindicaciones 18 a 20, que- comprende las siguientes fases: - La producción de un preimpregnado (128; 146) formado a partir de por lo menos una capa (92) de fibras largas que puede moldearse mientras están bajo la acción del calor y sujetas a la adición de precursores orgánicos y, de preferencia, a la adición de cargas; - La producción de una mezcla formada de fibras cortas y precursores orgánicos que se puede moldear mientras está sujeta a la acción del calor, de preferencia con la adición de cargas; - La introducción del preimpregnado (128; 146) junto con una capa (93, 94) que consiste en la mezcla dentro de un molde y compresión bajo la acción del calor para obtener un producto verde; - La pirólisis del producto verde para producir un cuerpo moldeado poroso; - La infiltración por fundición del cuerpo moldeado poroso con una fundición, de preferencia de silicio, para producir un cuerpo moldeado con fibras enlazadas por reacción. . Un proceso de acuerdo con la reivindicación 20, en el que una pluralidad de preimpregnados reforzados con fibras cortas y/o fibras largas están unidas para formar un laminado (91) antes de que se compriman en el molde bajo la acción de calor con el fin de crear una producto verde . . Un proceso de acuerdo con la reivindicación 21 o 22, en el que el preimpregnado (128) se produce conforme al proceso SMC que está integrado por las siguientes fases: - Desenrollar una película portadora (116) de un rollo de almacenamiento; - Añadir desde la parte superior de un precursor orgánico y las fibras (120) hasta la película portadora (116) ; - Aplicar desde la parte superior de un precursor orgánico y otra película portadora (118) ; - Compactar el material contenido entre las dos películas portadoras (116, 118) y enrollar en un rollo de almacenamiento; - Envejecer el precursor con el fin de realizar un entrelazante parcial . 24. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 23, en el que las películas portadoras (116, 118) se quitan después del envejecimiento, antes de que el preimpregnado (128) o laminado (91) integrado por varios preimpregnados se comprima en el molde junto con por lo menos una capa límite que contiene fibras cortas para producir el producto verde . 25. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 23 o 24, en el que las fibras (120) están cortadas en fibras cortas durante la alimentación de la película portadora (116) . 26. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 25, en el que una capa más de fibras está cortada en fibras cortas, así como otros precursores orgánicos se aplican a una capa con fibras largas con el interposicionamiento de un precursor orgánico, antes de que se aplique dicha segunda película portadora (118) . Un proceso de acuerdo con una de las reivindicaciones 17 a 20, en el que el núcleo producido de acuerdo con el proceso RTM a partir de una estructura de fibras largas se coloca en un molde, luego un precursor orgánico se inyecta en el molde a presión y adquiere forma, por lo menos una capa de una mezcla de precursores orgánicos y las fibras cortas se aplican al cuerpo formado, y dicho cuerpo se forma posteriormente en un molde bajo la acción del calor antes de que el producto verde producido debido a lo anterior se pirolice y luego se infiltre por fundición. Un proceso de acuerdo con una de las reivindicaciones 17 a 27, en el que un pez o resina, de preferencia una resina de fenol o de furano, se utilizan como precursores orgánicos . Un proceso de acuerdo con la reivindicación 21 o 22, en el que un preimpregnado reforzado con fibras largas se elabora por medio de la infiltración por baño de esmalte, en donde las fibras están desenrolladas e infiltradas por medio de un proceso de decapado con un baño de esmalte compuesto por un precursor orgánico o organometálico, de preferencia un polisilano, un polisiloxano o un policarbosilano, así como solventes y cargas; y posteriormente están enrolladas en un núcleo plegado (144) . 30. Un proceso de acuerdo con una de las reivindicaciones 17 a 29, en el que las fibras (120; 134) se utilizan en forma de manojos de fibras (mechas) , que se procesan ya sea como fibras largas con una longitud de 50 milímetros, como mínimo, o están cortadas en fibras cortas con una longitud menor a 50 milímetros. 31. Un proceso para la producción de un disco de freno conforme a una de las reivindicaciones 17 a 30, que comprende las siguientes fases: - La producción de preimpregnados (128; 146) derivados de fibras resistentes a altas temperaturas que comprende por lo menos una capa (92, 93, 94) de fibras unidireccionales o largas entrelazadas, que en cada caso están unidas con un precursor orgánico, de preferencia con la adición de cargas, para formar una capa que puede moldearse bajo la acción del calor; La producción de una mezcla formada de fibras cortas y precursores orgánicos, de preferencia con la adición de cargas ; La introducción de por lo menos un preimpregnado (128; 146) junto con por lo menos una capa derivada de la mezcla que comprende fibras cortas, en un troquel de prensa (50) y compresión bajo la acción de calor para producir un producto verde; La pirólisis del producto verde para producir un cuerpo moldeado poroso; - La infiltración por fundición del cuerpo moldeado poroso con una fundición reactiva, de preferencia de silicio. Un proceso para producir un disco de freno de acuerdo con una de las reivindicaciones 17 av30, que comprende las siguientes fases: La producción de preimpregnados (128; 146) derivados de fibras resistentes a altas temperaturas que comprende por lo menos una capa (92, 93, 94) de fibras unidireccionales o largas entrelazadas, que en cada caso están unidas con un precursor orgánico, de preferencia con la adición de cargas, para formar una capa que puede moldearse bajo la acción del calor; - La producción de una mezcla formada de fibras cortas y precursores orgánicos, de preferencia con la adición de cargas ; - La introducción de por lo menos un preimpregnado (128; 146) junto con una capa formada a partir de la mezcla con fibras cortas, dentro de un troquel de prensa (50) y compresión bajo la acción del calor con el fin de producir una primera mitad (17, 18; 71, 72; 100) del disco de freno (16; 60; 70; 90); - La introducción de por lo menos un preimpregnado más (128; 146) en, de preferencia, el mismo troquel de prensa (50) y compresión bajo la acción de calor con el fin de producir una segunda mitad (17, 18; 71, 72; 100) del disco de freno (16; 60; 70; 90); - La unión de dos mitades (17, 18; 71, 72; 100) y la pirólisis en la exclusión de aire con el fin de producir un cuerpo moldeado poroso; La infiltración por fundición del cuerpo moldeado poroso con una fundición reactiva, de preferencia una fundición de silicio.