RU224072U1

RU224072U1 - FRICTION PRODUCT

Info

Publication number: RU224072U1
Application number: RU2023133677U
Authority: RU
Inventors: Михаил Захарович Левит; Кирилл Михайлович Левит; Евгений Григорьевич Пивень
Original assignee: Акционерное общество "Термостойкие изделия и инженерные разработки" (АО "ТИИР")
Filing date: 2023-12-12
Publication date: 2024-03-14

Abstract

Полезная модель относится к фрикционным изделиям, например колодкам дисковых и барабанных тормозов, железнодорожным тормозным колодкам и т.д. Фрикционное изделие включает полимерный композиционный фрикционный элемент, зафиксированный клеевым слоем на металлическом каркасе. Поверхность металлического каркаса со стороны полимерного композиционного фрикционного элемента предварительно обработана ортофосфорной кислотой. В результате обработки ортофосфорной кислотой на поверхности металлического каркаса образуется защитная пленка, препятствующая коррозии этой поверхности в случае образования термических микротрещин между композиционным элементом и металлическим каркасом. The utility model relates to friction products, such as disc and drum brake pads, railway brake pads, etc. The friction product includes a polymer composite friction element fixed with an adhesive layer on a metal frame. The surface of the metal frame on the side of the polymer composite friction element is pre-treated with orthophosphoric acid. As a result of treatment with orthophosphoric acid, a protective film is formed on the surface of the metal frame, preventing corrosion of this surface in the event of the formation of thermal microcracks between the composite element and the metal frame.

Description

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к различным фрикционным изделиям, содержащим композиционный фрикционный элемент, зафиксированный на металлическом каркасе, например колодкам дисковых и барабанных тормозов, железнодорожным тормозным колодкам и т.д.The utility model relates to mechanical engineering, namely to various friction products containing a composite friction element fixed on a metal frame, for example, disc and drum brake pads, railway brake pads, etc.

Аналогом заявляемой полезной модели является фрикционное изделие, включающее металлический каркас и полимерный композиционный фрикционный элемент, при этом между металлическим каркасом и полимерным композиционным фрикционным элементом размещен клеевой слой, фиксирующий фрикционный элемент к каркасу (см. патент SU №1277491, МПК B22F 7/04, 1994 г.). Существенные признаки аналога «металлический каркас, полимерный композиционный фрикционный элемент, клеевой слой» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.An analogue of the claimed utility model is a friction product that includes a metal frame and a polymer composite friction element, while between the metal frame and the polymer composite friction element there is an adhesive layer that fixes the friction element to the frame (see patent SU No. 1277491, IPC B22F 7/04, 1994). The essential features of the analogue “metal frame, polymer composite friction element, adhesive layer” coincide with the essential features of the claimed utility model.

Недостатком аналога является возможность частичного или полного отделения полимерного композиционного фрикционного материала от металлического каркаса в процессе эксплуатации фрикционного изделия, при этом в случае частичного отделения возможно заклинивание тормозного механизма, а при полном отделении возникает невозможность торможения. Возникновение указанного явления возможно при эксплуатации фрикционного изделия во влажных условиях, и особенно в случае использования антигололедных реагентов. Поскольку при торможении фрикционное изделие нагревается, а коэффициенты теплового расширения металла и полимерного материала значительно различаются, то возможно образование микротрещин между металлическим каркасом и полимерным композиционным элементом с клеевым слоем. Металл каркаса начинает ржаветь, и образующаяся ржавчина «раздвигает» каркас и фрикционный элемент, провоцируя дальнейший рост трещин вплоть до полного отделения фрикционного элемента от каркаса. В результате фрикционное изделие выходит из строя.The disadvantage of the analogue is the possibility of partial or complete separation of the polymer composite friction material from the metal frame during operation of the friction product, and in the case of partial separation, the brake mechanism may jam, and with complete separation, braking becomes impossible. The occurrence of this phenomenon is possible when operating a friction product in wet conditions, and especially in the case of using anti-icing reagents. Since the friction product heats up during braking, and the thermal expansion coefficients of the metal and polymer material differ significantly, microcracks may form between the metal frame and the polymer composite element with an adhesive layer. The metal of the frame begins to rust, and the resulting rust “pushes” the frame and the friction element apart, provoking further growth of cracks until the friction element is completely separated from the frame. As a result, the friction product fails.

Прототипом заявляемой полезной модели является фрикционное изделие, включающее полимерный композиционный фрикционный элемент, зафиксированный клеевым слоем на металлическом каркасе, поверхность которого со стороны фрикционного элемента выполнена шероховатой с рельефом, образованным непересекающимися линиями впадин и выступов (см. патент RU 2086444, МПК F16D 69/04, 1997 г.). Существенные признаки прототипа «полимерный композиционный фрикционный элемент с клеевым слоем, металлический каркас» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.The prototype of the claimed utility model is a friction product, including a polymer composite friction element, fixed with an adhesive layer on a metal frame, the surface of which on the side of the friction element is made rough with a relief formed by non-intersecting lines of depressions and protrusions (see patent RU 2086444, IPC F16D 69/04 , 1997). The essential features of the prototype “polymer composite friction element with an adhesive layer, metal frame” coincide with the essential features of the claimed utility model.

Недостатком прототипа также является возможность частичного или полного отслоения композиционного фрикционного элемента от металлического каркаса из-за образования ржавчины в зонах термических микротрещин между металлическим каркасом и композиционным элементом с клеевым слоем.A disadvantage of the prototype is also the possibility of partial or complete detachment of the composite friction element from the metal frame due to the formation of rust in areas of thermal microcracks between the metal frame and the composite element with the adhesive layer.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является снижение возможности отслоения композиционного фрикционного элемента от металлического каркаса при эксплуатации фрикционного изделия за счет повышения коррозионной стойкости поверхности металлического каркаса.The task to be solved by the claimed utility model is to reduce the possibility of detachment of the composite friction element from the metal frame during operation of the friction product by increasing the corrosion resistance of the surface of the metal frame.

Техническим результатом заявляемой полезной модели является образование защитной поверхностной пленки на поверхности металлического каркаса со стороны композиционного фрикционного элемента.The technical result of the claimed utility model is the formation of a protective surface film on the surface of the metal frame from the side of the composite friction element.

Для достижения указанного технического результата во фрикционном изделии, включающем полимерный композиционный фрикционный элемент, зафиксированный клеевым слоем на металлическом каркасе, поверхность металлического каркаса со стороны композиционного фрикционного элемента предварительно обработана ортофосфорной кислотой.To achieve the specified technical result in a friction product including a polymer composite friction element fixed with an adhesive layer on a metal frame, the surface of the metal frame on the side of the composite friction element is pre-treated with orthophosphoric acid.

Существенные признаки заявляемой полезной модели «поверхность металлического каркаса со стороны полимерного композиционного фрикционного элемента предварительно обработана ортофосфорной кислотой» являются отличительными от признаков прототипа.The essential features of the claimed utility model “the surface of the metal frame on the side of the polymer composite friction element is pre-treated with orthophosphoric acid” are distinctive from the features of the prototype.

Фрикционное изделие включает полимерный композиционный фрикционный элемент и металлический каркас, к которому клеевым слоем зафиксирован композиционный фрикционный элемент. Фрикционный элемент выполнен из композита с полимерной матрицей, в которой размещены различные дисперсные наполнители. Поверхность металлического каркаса со стороны композиционного фрикционного элемента (клеевого слоя) снабжена поверхностной защитной пленкой, которая образована в результате предварительной обработки этой поверхности ортофосфорной кислотой.The friction product includes a polymer composite friction element and a metal frame to which the composite friction element is fixed with an adhesive layer. The friction element is made of a composite with a polymer matrix in which various dispersed fillers are placed. The surface of the metal frame on the side of the composite friction element (adhesive layer) is equipped with a surface protective film, which is formed as a result of pre-treatment of this surface with phosphoric acid.

Изготавливаться заявляемое фрикционное изделие может известными способами, например приформовыванием формовочной смеси к металлическому каркасу, поверхность которого со стороны композиционного фрикционного элемента предварительно обработана 85%-ным водным раствором ортофосфорной кислоты, высушена и покрыта клеевым слоем.The inventive friction product can be manufactured using known methods, for example, by molding the molding mixture to a metal frame, the surface of which on the side of the composite friction element is pre-treated with an 85% aqueous solution of orthophosphoric acid, dried and coated with an adhesive layer.

В результате обработки ортофосфорной кислотой на поверхности металлического каркаса образуется защитная пленка, препятствующая коррозии этой поверхности в случае образования термических микротрещин между композиционным элементом и металлическим каркасом. В результате не проявляется «раздвигающий» эффект от образования ржавчины, что снижает возможность отслоения композиционного фрикционного элемента от металлического каркаса.As a result of treatment with orthophosphoric acid, a protective film is formed on the surface of the metal frame, preventing corrosion of this surface in the event of the formation of thermal microcracks between the composite element and the metal frame. As a result, the “pushing” effect from rust formation does not appear, which reduces the possibility of detachment of the composite friction element from the metal frame.

Claims

A friction product comprising a polymer composite friction element fixed with an adhesive layer on a metal frame, characterized in that the surface of the metal frame on the side of the polymer composite friction element is pre-treated with orthophosphoric acid.