RU2570515C2 - Фрикционный материал для изготовления тормозного устройства, тормозная колодка и способ ее изготовления - Google Patents
Фрикционный материал для изготовления тормозного устройства, тормозная колодка и способ ее изготовления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2570515C2 RU2570515C2 RU2014107185/11A RU2014107185A RU2570515C2 RU 2570515 C2 RU2570515 C2 RU 2570515C2 RU 2014107185/11 A RU2014107185/11 A RU 2014107185/11A RU 2014107185 A RU2014107185 A RU 2014107185A RU 2570515 C2 RU2570515 C2 RU 2570515C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- volume
- amount
- vol
- friction material
- filler
- Prior art date
Links
- 239000002783 friction material Substances 0.000 title claims abstract description 142
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 23
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims abstract description 70
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 68
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 54
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 45
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 45
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 43
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 43
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 39
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 33
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 33
- 239000005060 rubber Substances 0.000 claims abstract description 33
- 229910052976 metal sulfide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 19
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims abstract description 12
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N phthalocyanine Chemical compound N1C(N=C2C3=CC=CC=C3C(N=C3C4=CC=CC=C4C(=N4)N3)=N2)=C(C=CC=C2)C2=C1N=C1C2=CC=CC=C2C4=N1 IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000003082 abrasive agent Substances 0.000 claims description 35
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 23
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 20
- 229940007424 antimony trisulfide Drugs 0.000 claims description 13
- NVWBARWTDVQPJD-UHFFFAOYSA-N antimony(3+);trisulfide Chemical compound [S-2].[S-2].[S-2].[Sb+3].[Sb+3] NVWBARWTDVQPJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N antimony trioxide Chemical compound O=[Sb]O[Sb]=O ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 12
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 claims description 12
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims description 12
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000002006 petroleum coke Substances 0.000 claims description 12
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 claims description 11
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 10
- 239000002557 mineral fiber Substances 0.000 claims description 10
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical group [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 claims description 7
- 239000010445 mica Substances 0.000 claims description 7
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims description 6
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims description 6
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 claims description 6
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 6
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims description 6
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000378 calcium silicate Substances 0.000 claims description 6
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 6
- OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N calcium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Ca+2].[O-][Si]([O-])=O OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims description 6
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims description 6
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 claims description 6
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 claims description 6
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 claims description 5
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 claims description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 5
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004760 aramid Substances 0.000 claims description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 2
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 claims description 2
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 2
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N zirconium(iv) silicate Chemical compound [Zr+4].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000010428 baryte Substances 0.000 claims 8
- 229910052601 baryte Inorganic materials 0.000 claims 8
- 229910052628 phlogopite Inorganic materials 0.000 claims 3
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 239000000546 pharmaceutical excipient Substances 0.000 claims 2
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- -1 abrasive Substances 0.000 abstract description 3
- 238000005056 compaction Methods 0.000 abstract description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000011701 zinc Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 29
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 9
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 7
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 7
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 4
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 2
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 2
- AFNRRBXCCXDRPS-UHFFFAOYSA-N tin(ii) sulfide Chemical class [Sn]=S AFNRRBXCCXDRPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 206010000060 Abdominal distension Diseases 0.000 description 1
- 244000226021 Anacardium occidentale Species 0.000 description 1
- 239000004604 Blowing Agent Substances 0.000 description 1
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005749 Copper compound Substances 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005083 Zinc sulfide Substances 0.000 description 1
- CCRAOWWOICDIGI-UHFFFAOYSA-N [Zr].[Ca].[Mg] Chemical compound [Zr].[Ca].[Mg] CCRAOWWOICDIGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- SNAAJJQQZSMGQD-UHFFFAOYSA-N aluminum magnesium Chemical compound [Mg].[Al] SNAAJJQQZSMGQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 208000024330 bloating Diseases 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- USOPFYZPGZGBEB-UHFFFAOYSA-N calcium lithium Chemical compound [Li].[Ca] USOPFYZPGZGBEB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FGZBFIYFJUAETR-UHFFFAOYSA-N calcium;magnesium;silicate Chemical compound [Mg+2].[Ca+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] FGZBFIYFJUAETR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000020226 cashew nut Nutrition 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 150000001880 copper compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- NJLLQSBAHIKGKF-UHFFFAOYSA-N dipotassium dioxido(oxo)titanium Chemical compound [K+].[K+].[O-][Ti]([O-])=O NJLLQSBAHIKGKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000007580 dry-mixing Methods 0.000 description 1
- 238000010410 dusting Methods 0.000 description 1
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- OBTSLRFPKIKXSZ-UHFFFAOYSA-N lithium potassium Chemical compound [Li].[K] OBTSLRFPKIKXSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SWHAQEYMVUEVNF-UHFFFAOYSA-N magnesium potassium Chemical compound [Mg].[K] SWHAQEYMVUEVNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000391 magnesium silicate Substances 0.000 description 1
- 229910052919 magnesium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002075 main ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052604 silicate mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 229910052984 zinc sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N zinc;sulfide Chemical compound [S-2].[Zn+2] DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D69/00—Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
- F16D69/02—Composition of linings ; Methods of manufacturing
- F16D69/025—Compositions based on an organic binder
- F16D69/026—Compositions based on an organic binder containing fibres
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2200/00—Materials; Production methods therefor
- F16D2200/006—Materials; Production methods therefor containing fibres or particles
- F16D2200/0073—Materials; Production methods therefor containing fibres or particles having lubricating properties
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2200/00—Materials; Production methods therefor
- F16D2200/0082—Production methods therefor
- F16D2200/0086—Moulding materials together by application of heat and pressure
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
Abstract
Группа изобретений относится к области машиностроения. Фрикционный материал содержит связующее, волокно, смазывающее вещество, абразив, наполнитель, металлические волокна, титанаты и медь. Смазывающее вещество по первому и третьему вариантам содержит сульфид металла, сульфид неметалла, триоксид сурьмы, фталоцианин, порошок олова и порошок цинка. По первому варианту фрикционный материал включает порошок каучука. По второму варианту смазывающее вещество является смесью трисульфида сурьмы и сульфида металла, отличного от трисульфида сурьмы. По третьему варианту наполнитель включает порошок каучука. Тормозная колодка содержит опорный диск и фрикционную накладку, изготовленную из фрикционного материала. Способ изготовления тормозной колодки включает стадии смешения связующего, волокна, наполнителя, смазывающего вещества и абразивного материала с образованием гомогенной смеси, прессование гомогенной смеси, совместное прессование фрикционной накладки и опорного диска и их спекание. Достигается улучшение эксплуатационных свойств колодки. 7 н. и 16 з.п. ф-лы, 1 ил., 10 табл.
Description
ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУ
Данная заявка является продолжением и претендует на положительный эффект заявки США на патент №12/245222, поданной 03 октября 2008 г. и включенной в данную заявку полностью посредством отсылки.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Данное изобретение относится к фрикционному материалу, не содержащему асбест, и, в частности, к фрикционному материалу для изготовления тормозных колодок, которые должны применяться в автомобилях и в промышленных установках.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Медь, которая в настоящее время применяется в составе фрикционных материалов, не содержащих асбест, используемых для изготовления тормозных колодок, обеспечивает придание многих полезных свойств и характеристик, включая превосходную прочность, повышенный коэффициент трения при высоких температурах и превосходную способность к теплопередаче. Помимо этого, медь обеспечивает наличие многих других качеств, которые увеличивают срок службы фрикционного материала и компонентов деталей тормозов, а также способствует уменьшению образования тормозной пыли. Однако медь является дорогим материалом и, следовательно, специалисты в данной области нуждаются в более дешевых материалах для применения при изготовлении тормозных дисков.
Материалы, не содержащие асбеста (безасбестовые материалы), используемые для изготовления тормозных колодок, обычно включают титанаты, например, см. фрикционные материал, описанные в патенте США №6,656,240, выданном на имя Chiba et al. Титанаты могут обеспечить высокую термическую стабильность по сравнению с материалами на основе асбеста. Фрикционные материалы на основе титанатов, таких как гексатитанат и октатитанат, применяются благодаря тому, что они образуют покрытие на поверхности ротора в виде однородного и твердого передающего слоя. Однако, как и медь, титанаты также являются дорогими материалами и поэтому специалисты в данной области нуждаются в более дешевых материалах, которые можно применять для изготовления тормозных колодок.
Вместо меди и титанатов в материалах, не содержащих асбеста, используемых для изготовления тормозных колодок, использовали стальные волокна. В патенте США на имя Kesaven et al. за №6,220,405 описаны примеры фрикционных материалов, не содержащих меди, но использующих в своем составе стальные волокна. Однако стальные волокна не имеют многих полезных свойств меди и являются более фрикционно-агрессивными, что повышает степень износа ротора, для изготовления которого применяют фрикционные материалы. Кроме того, стальные волокна образуют пыль, которая может быстро и постоянно загрязнять поверхности обода колес у транспортных средств.
Были также созданы не содержащие меди и асбеста фрикционные материалы для изготовления тормозных колодок, содержащие большие количества пыли. В патенте №6,617,375 на имя Kobayashi et al. описаны примеры фрикционных материалов, изготовленных без применения меди и асбеста и включающих большие количества пыли орехов кешью. Однако получение таких материалов приводит к появлению большого процента брака и требует применения дорогостоящих стадий процесса.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Один аспект данного изобретения относится к безасбестовому фрикционному материалу для изготовления тормозного устройства, который не содержит меди, металлических волокон и титанатов. Такой фрикционный материал содержит в процентах (% %) от объема фрикционного материала: связующее в количестве 15-24% об., волокно в количестве 3-13% об. и смазывающее вещество в количестве 2-6% об. Смазывающее вещество включает по меньшей мере один сульфид. Фрикционный материал содержит дополнительно по меньшей мере один абразивный материал в количестве 9-22% об. и наполнитель в количестве 46-65% об. Наполнитель включает порошок каучука, и его количество составляет по меньшей мере 4% об. в расчете на фрикционный материал. Такие компоненты, как металлические волокна, титанаты и медь, каждый, составляет не более 0.2% об. в расчете на фрикционный материал.
Другой аспект настоящего изобретения относится к тормозной колодке, включающей опорный диск и фрикционную накладку, зафиксированную на опорном диске, при этом фрикционная накладка изготовлена из фрикционного материала.
Еще один аспект данного изобретения относится к способу изготовления фрикционной накладки, который включает стадии: смешения связующего, смазывающего агента, по меньшей мере одного абразивного материала и порошка каучука с образованием гомогенной смеси. Эта гомогенная смесь включает, в расчете на объем всей смеси: связующее в количестве 15-24% об., волокно в количестве 3-13% об. и смазывающий материал в количестве 2-6% об., при этом смазывающий материал включает по меньшей мере один сульфид; при этом количество по меньшей мере одного абразивного материала составляет 9-22% об., количество наполнителя равно 46-65% об., при этом наполнитель включает порошок каучука, а порошок каучука составляет по меньшей мере 4% об. в расчете на смесь; металлические волокна в количестве не более 0.2% об.; количество титанатов составляет не более 0.2% об. и количество меди составляет не более 0.2% об. Затем предложенный способ получения тормозной колодки включает прессование гомогенной смеси под давлением, равным 4-25 т/изделие при комнатной температуре с получением и фрикционной накладки, и опорного диска при давлении 5-50 т/изделие при температуре, равной 265-295°F; и спекание отпрессованной фрикционной накладки и опорного диска при температуре, составляющей 330-370°F.
В то время как известные решения включают усилия по, по меньшей мере, частичному исключению меди или соединений меди и некоторых сортов титанатов из состава, применяемого для получения фрикционных накладок, не было известно, что может быть предусмотрено их наличие без ухудшения желательных характеристик, включая способность к торможению, длительный срок службы, минимальный износ ротора, минимальное пыление и минимальное загрязнение обода колес транспортных средств.
Однако фрикционный материал по изобретению не имеет недостатков, свойственных известным из уровня техники материалам, обеспечивая характеристики, похожие на характеристики фрикционных материалов, содержащих медь и титанаты, и снижение расходов, которое оказалось совершенно неожиданным. Тормозные накладки, изготовленные из фрикционного материала согласно данному изобретению, на 30-50% дешевле, чем тормозные накладки из других фрикционных материалов, таких как материалы, содержащие медь и титанаты.
Фрикционный материал согласно данному изобретению обеспечивает также превосходные эксплуатационные свойства, включая высокую эффективность и неожиданно низкий процент брака при изготовлении фрикционных накладок, что способствует снижению расходов на их производство. Процент брака при изготовлении тормозных накладок по данному изобретению с применением фрикционного материала согласно данному изобретению примерно на 25% меньше, чем процент брака, получающийся по известным способам, например, при осуществлении способов с применением фрикционных материалов, содержащих медь и титанаты. Фрикционный материал согласно данному изобретению неожиданно обеспечивает тот же самый уровень трения, срок службы накладок, шум и другие характеристики, характерные для безасбестовых, содержащих медь или титанаты материалов. Тормозные накладки, полученные из фрикционного материала согласно данному изобретению, выдерживают следующие испытания при применении в транспортных средствах: FMVSS 135 (14% от предельного пути торможения); испытание на продолжительность работы в транспортном средстве (минимально 30,000 миль) и испытание на наличие шума в транспортных средствах (отсутствие шума).
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Настоящее изобретение станет более понятным из следующих ниже подробного описания, формулы изобретения и чертежей.
На Фигуре 1 показан вид в перспективе фрикционного материала согласно данному изобретению, который содержится в возможной тормозной накладке.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Далее будет описан безасбестовый фрикционный материал для тормозных колодок и других тормозных систем, который включает связующее, волокно, смазывающее вещество, включающее по меньшей мере один сульфид, по меньшей мере один абразивный материал, наполнитель, включающий порошок каучука; этот материал практически не содержит меди, металлических волокон и титанатов.
Фрикционный материал 20 может применяться в тормозной накладке 10, которая показана на Фигуре 1. Тормозная накладка, показанная на Фигуре 1, является только примером тормозной накладки и может иметь любой размер, форму или конфигурацию. Фрикционный материал 20 при применении в тормозной накладке 10 обычно связан или закреплен другим способом на опорном диске 30.
Под безасбестовым материалом в данной заявке подразумевают фрикционный материал, который включает асбест в количестве не более чем 0.2% по объему, предпочтительно не более чем 0.1% по объему и, наиболее предпочтительно, в количестве 0% по объему в расчете на объем всего фрикционного материала, после его получения.
Выражение "по существу не содержащий меди" означает фрикционный материал, практически не содержащий меди, такой как медь в составе латуни или бронзы, то есть он включает каждое соединение, содержащее медь, в количестве не более чем 0.2% по объему, предпочтительно не более чем 0.1% по объему и, наиболее предпочтительно, в количестве 0% по объему в расчете на объем всего фрикционного материала, после его получения.
Выражение "по существу не содержащий металлических волокон" означает фрикционный материал, включающий металлические волокна, такие как стальные или бронзовые волокна, то есть, он включает эти волокна в количестве не более чем 0.2% по объему, предпочтительно не более чем 0.1% по объему и, наиболее предпочтительно, в количестве 0% по объему в расчете на объем всего фрикционного материала, после его получения. Металлические волокна, которые, предпочтительно, не применяют (должно быть: применяют) в составе фрикционного материала, могут быть изготовлены из любого металла или сплава металлов, эти волокна обычно имеют длину от 0.5 мм до 10 мм.
Выражение "по существу не содержащий титанатов" означает фрикционный материал, практически не содержащий таких соединений, как титанат калия, смешанный титанат калия-магния, смешанный титанат лития-калия, смешанный титанат лития-кальция и другие гекса- и октатитанаты и другие титанаты, применяемые как альтернативы асбесту. Фрикционный материал согласно данному изобретению включает титанаты в количестве не более чем 0.2% по объему, предпочтительно не более чем 0.1% по объему и, наиболее предпочтительно, 0% по объему в расчете на объем всего фрикционного материала, после его получения.
Безасбестовый фрикционный материал по данному изобретению включает по меньшей мере одно связующее в количестве примерно 16-24% в расчете на объем всего фрикционного материала после его получения и, предпочтительно, 18-22% по объему. Связующее включает по меньшей мере одну смолу, например фенольную смолу, или как таковую, или немодифицированную, или модифицированную фенольную смолу. Примеры модифицированных связующих включают силиконы, акриловый полимер, эпоксидную смолу и нитрильную смолу. Связующее служит матрицей, которая удерживает другие ингредиенты вместе в массе фрикционного материала. Если желательно получить желаемые свойства при конкретном применении, связующее может включать смесь двух или более видов связующих, по меньшей мере одно из которых представляет собой связующее фенольного типа. Согласно одному из вариантов данного изобретения смола представляет собой смесь фенольной смолы и смолы нефенольного типа. Согласно другому варианту настоящего изобретения связующее является немодифицированной фенольной смолой и содержится в количестве, равном 16-24% по объему или 18-22% по объему или 21% по объему.
Волокно, входящее в состав фрикционного материала по изобретению, может иметь длину от 0.5 мм до 10 мм и оно составляет примерно 4-12% об. в расчете на объем всего фрикционного материала после его получения, предпочтительно, 4-8% по объему. Волокно предпочтительно выбирать из одного или более видов из арамидных волокон, полиакрилонитрильных (PAN) волокон и целлюлозных волокон. Арамидные волокна, предпочтительно, имеют среднюю длину, равную 1.09 мм, в пределах от 0.92 мм до 1.26 мм. Полиакрилонитрильные волокна имеют длину, находящуюся в пределах от примерно 5.0 мм до 7.5 мм. Волокна из целлюлозы имеют длину менее 1 мм.
Эти волокна обеспечивают фрикционному материалу целостность и конструкционную прочность. Волокна способствуют также стабильности предварительно отвержденных предварительно отформованных заготовок во время процесса изготовления. Для регулирования процесса изготовления и характеристик фрикционного материала могут быть использованы различные виды волокон и их различные длины. Такие волокна могут быть синтетическими или природными и чистыми или рециклизованными. Согласно одному из вариантов данного изобретения волокно представляет собой арамидное волокно и содержится в количестве, равном 4-12% по объему или 4-8% по объему или 7% по объему.
Смазывающее вещество включает по меньшей мере один сульфид, а его количество составляет примерно 2-5% по объему, предпочтительно, 2-4% по объему. Согласно другому варианту изобретения количество смазывающего вещества составляет не более 5% по объему или не более 5% по объему (повтор!). Смазывающее вещество вводится во фрикционный материал для уменьшения износа накладки и диска во время их службы. Возможные смазывающие материалы включают сульфиды металлов, сульфиды неметаллов, органические смазывающие вещества, смазки на основе металлов или их комбинации. Примеры сульфидов металлов включают, но без ограничения, сульфиды олова, трисульфид сурьмы, триоксид сурьмы, сульфид цинка и порошки цинка. Примером органического смазывающего вещества является фталоцианин, и примеры смазок на основе металлов включают порошки олова и цинка. Сульфиды металлов включают комплексы сульфидов металлов, такие как комплексы, содержащие сульфид олова в качестве одного из основных ингредиентов. Согласно одному из вариантов смазывающее вещество включает смесь трисульфида сурьмы и по меньшей мере одного сульфида металла, отличающегося от трисульфида сурьмы, каждый в количестве 1-3% по объему или каждый в количестве 2% по объему.
Далее, фрикционный материал включает по меньшей мере один абразивный материал, такой как твердый абразив или абразив мягкого действия. Количество абразивных материалов составляет примерно 10-22% в расчете на объем фрикционного материала после его получения, предпочтительно, 12-18% по объему. Более конкретно, количество твердых абразивов обычно равно примерно 3-14% в расчете на объем фрикционного материала, и количество абразивов мягкого действия составляет 3-14% в расчете на объем фрикционного материала. Примеры твердых абразивов включают некоторые минеральные волокна, оксид циркония, оксид алюминия, оксид магния, силикат циркония, оксид кремния, диоксид кремния, песок, карбид кремния, муллит и оксид железа. Твердые абразивные вещества имеют более высокие значения твердости по шкале Мооса. Другие примеры абразивных веществ включают некоторые виды керамических волокон, включая волокна на основе комплексных силикатов-минералов, таких как смешанный силикат кальция-магния, силикат кальция-циркония-магния, силикат кальция-магния-алюминия и силикат магния-алюминия. Другие известные абразивные вещества, являющиеся мягкими по своей природе, включают оксиды железа различной химической природы, другие оксиды металлов и материалы и минералы, которые имеют довольно низкие значения твердости по шкале Мооса. Твердые абразивные вещества обычно используются с небольших количествах, в то время как мягкие абразивные вещества обычно применяются в больших количествах для достижения того же желательного уровня трения.
Согласно одному из вариантов настоящего изобретения абразивный материал включает оксид магния в количестве 3-8% по объему или 4-7% по объему, или 5% по объему в расчете на объем фрикционного материала. Согласно другому варианту изобретения абразивный материал включает оксид магния в количестве, составляющем не более чем 10% по объему или не больше чем 7% по объему в расчете на объем фрикционного материала.
Согласно еще одному варианту абразивные материалы включают смесь оксида магния, минерального волокна, такого как минеральное волокно биорастворимого типа, и слюду, при этом каждый из этих ингредиентов содержится в количестве 3-8 по объему или каждый не более чем 7% по объему, или каждый в количестве 5% по объему в расчете на объем фрикционного материала.
Другие ингредиенты, введенные в состав фрикционного материала, составляют остальное до 100% от композиции и обычно разделяются на наполнители и/или модификаторы. Наполнитель включает по меньшей мере порошкообразный каучук и обычно содержит смесь нескольких компонентов. Наполнитель составляет примерно 46-64% от объема фрикционного материала после его получения и, предпочтительно, 49-57% по объему. Наполнитель обычно придает фрикционному материалу объем, снижает его стоимость, обеспечивает уменьшение шума и способствует образованию покрытия на поверхности ротора в виде однородного передающего слоя. Примеры подходящих наполнителей включают известь, оксид кальция, бариты, включая сульфат бария, графит, нефтяной кокс, обессеренный кокс, силикат кальция, каучук, включая различные каучуки в виде порошков, такие как порошкообразный нитрильный каучук и рециклизованный каучук и фрикционную пыль, включая бурую, черную, чистую, модифицированную пыль или другие виды фрикционной пыли.
Согласно одному из вариантов данного изобретения порошкообразный каучук содержится в количестве 4- 16% по объему, или 9% по объему в расчете на объем фрикционного материала. Согласно другому варианту в дополнение к порошкообразному каучуку в количестве 4- 16% по объему наполнитель содержит также графит в количестве 3-9% по объему или, по меньшей мере, в количестве 5% по объему, или в количестве 6% по объему; нефтяной кокс в количестве 3-9% по объему или в количестве 6% по объему; бариты в количестве 15-30% по объему, или в количестве 21% по объему; фрикционную пыль в количестве 4-16% по объему, или в количестве 9% по объему; и гашеную известь в количестве 1-3% по объему, или в количестве 2% по объему.
Далее, согласно одному варианту данного изобретения фрикционный материал по существу не содержит железа, его количество может быть не более 5% по объему или не более 2%, или менее чем 1% или может быть равным 0% по объему в расчете на объем фрикционного материала после его получения.
Согласно другому варианту фрикционный материал по существу не содержит смачивающего агента, его количество может составлять не более 5% по объему или не более 2%, или может составлять 1% по объему в расчете на объем фрикционного материала после его получения. Смачивающий агент известен также как поверхностно-активное вещество, детергент, эмульгатор, вспенивающий агент или диспергирующий агент. Смачивающее вещество является химическим веществом или смесью химических веществ, которые увеличивают распределение и проницаемость жидкости путем снижения ее поверхностного натяжения. Смачивающий агент может снижать поверхностное натяжение жидкости, поверхностное натяжение на границе раздела двух жидкостей или поверхностное натяжение между жидкостью и твердым веществом.
Фрикционный материал получается и формуется путем смешения, прессования и отверждения, эти стадии обычно применяются в промышленности для изготовления фрикционных материалов тормозных накладок. Такой способ включает сухое смешение ингредиентов в стандартном барабанном смесителе с возможным использованием разделительных устройств и измельчителей для смешения ингредиентов с получением гомогенной смеси. Общее время смешения составляет примерно 7 мин.
Затем полученную смесь прессуют, предпочтительно при давлении, равном 4-25 тонн/изделие, получая тормозные накладки в виде предварительно сформованных заготовок или дисковых амортизаторов путем прессования при комнатной температуре. Время получения предварительно сформованных заготовок составляет примерно 5 с. Варианты этого способа могут включать свободное заполнение пресс-формы смесью непосредственно или с использованием жидких связующих.
Предварительно отформованные заготовки или дисковые амортизаторы затем помещают в горячую неразъемную форму с металлической опорной плитой с одной стороны и прессуют при нагревании для соединения отвержденного фрикционного материала с опорной плитой с получением готовой тормозной накладки. Фрикционный материал может быть соединен непосредственно с опорным диском или с применением материала подслоя, как это хорошо известно в промышленности. Прессование предпочтительно осуществляют под давлением 5-50 тонн/изделие и при температуре, равной 265-295°F. Общее время прессования составляет примерно 250 с.
Тормозные накладки, предназначенные для продажи, далее подвергаются операции последующего спекания. Спекание прессованной тормозной накладки и опорного диска предпочтительно проводить в стандартных условиях на воздухе при температуре, составляющей 330-370°F. Общее время последующего спекания составляет около 6 ч. Тормозные накладки, предназначенные для продажи, можно подвергать одной или более операциям отделки до их упаковки для коммерческой продажи.
Тормозные накладки могут быть сформованы способом, по существу состоящим из стадий смешения, прессования и последующего спекания, описанных выше, это означает, что не требуются другие дорогостоящие операции. Превосходная перерабатываемость фрикционного материала по изобретению была совершенно неожиданной и привела к 30-50%-ному снижению расходов по сравнению с известными способами.
Следующие ниже Примеры 1, 2 и 10 иллюстрируют получение фрикционных материалов, получаемых согласно данному изобретению и имеющих превосходные свойства. В Примерах 3-9 описаны сравнительные фрикционные материалы. Фрикционные материалы по каждому Примеру получались и формовались с получением тормозных накладок способом, включающим операции смешения, прессования, отверждения и последующего спекания, описанные выше. В каждом из этих Примеров оценивались также некоторые характеристики перерабатываемости, включая способность к смешению, предварительному формованию, прессованию, физическую твердость, физическая сжимаемость. Далее, оценивали связывание с опорным диском при комнатной температуре и при температуре, равной 265-295°F, а также некоторые характеристики, включая срок службы тормозной накладки, износ этой накладки, степень износа ротора и расходы. Состав всех композиций, описанных ниже, приведен в об.% в расчете на объем готового фрикционного материала и эти величины для простоты были округлены до ближайшей целой величины.
ПРИМЕР 1 ПО ИЗОБРЕТЕНИЮ
| Связующее | 21 |
| Волокно | 7 |
| Смазывающее вещество | 14 |
| Все абразивы | 15 |
| Наполнители | 53 |
| Медь и ее сплавы | 0 |
| Титанаты | 0 |
| Всего | 100 |
Фрикционный материал, полученный в Примере 1, имел хорошие характеристики при получении и применении, похожие на характеристики медьсодержащих фрикционных материалов или фрикционных материалов, содержащих титанаты. Фрикционный материал имел тот же уровень трения, срок службы накладок, уровень шума и другие производственные характеристики, типичные для безасбестовых фрикционных материалов, содержащих медь и титанаты. Полученный фрикционный материал имел превосходную способность к переработке, включая высокую эффективность и неожиданно низкий процент брака.
ПРИМЕР 2 ПО ИЗОБРЕТЕНИЮ
| Связующее | 24 |
| Волокно | 7 |
| Смазывающее вещество | 4 |
| Все абразивы | 15 |
| Наполнители | 50 |
| Медь и ее сплавы | 0 |
| Титанаты | 0 |
| Всего | 100 |
Некоторые изменения в Примере 2 по сравнению с Примером 1 включали получение чрезвычайно низкого объема пор в тормозной накладке. Обычно самые желательные характеристики тормозных накладок представляют собой невысокий уровень шума, так как шум при торможении является основной причиной жалоб потребителей, относящихся к тормозным системам. Низкий объем пор также коррелирует с очень жесткими накладками с очень низкой способностью к сжатию. Полученный материал характеризовался самой низкой сжимаемостью по сравнению с материалами, полученными в других Примерах, что свидетельствует о том, что высокий уровень связующей смолы влияет на указанное свойство
Степень связывания с опорным диском при комнатной температуре и при температуре 265-295°F была превосходной, и для получения целостности тормозных накладок требовались очень низкие величины давления. Однако из-за низкой способности к сжатию и, в особенности, низкого объема пор количество связующего более 24% об. В расчете на объем фрикционного материала было бы нежелательным. Следовательно, считается, что количество связующего, составляющее 24% от объема материала, является максимально возможным для получения готового фрикционного состава.
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ПРИМЕР 3
| Связующее | 15 |
| Волокно | 7 |
| Смазывающее вещество | 4 |
| Все абразивы | 15 |
| Наполнители | 59 |
| Медь и ее сплавы | 0 |
| Титанаты | 0 |
| Всего | 100 |
Композиция для получения материала в Примере 3 имела хорошую перерабатываемость, хотя предварительное формование и соединение с опорным диском при температуре 265-295°F не были такими хорошими, как у смеси для фрикционного материала по Примеру 1. Полагают, что количество связующего, равное 15% по объему или менее, приводит к снижению характеристик связывания фрикционного материала и, в частности, связывания фрикционного материала с опорным диском при температуре 265-295 0 F. Фрикционный материал, полученный в Примере 3, не обеспечивал превосходных характеристик связывания, которые достигались по Примеру 2.
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ПРИМЕР 4
| Связующее | 21 |
| Волокно | 3 |
| Смазывающее вещество | 4 |
| Все абразивы | 15 |
| Наполнители | 57 |
| Медь и ее сплавы | 0 |
| Титанаты | 0 |
| Всего | 100 |
В Примере 3 количество волокна снижено до 3% по объему. По сравнению с фрикционным материалом по Примеру 1, этот материал подвергался предварительному прессованию с трудом, а также имел низкие характеристики при физическом сжатии и с трудом связывался с опорным диском при температуре 265-295°F. Отвержденный фрикционный материал был неприемлемо хрупким. Следовательно, для получения приемлемых эксплуатационных свойств при переработке состав тормозных накладок должен включать более 3% и, предпочтительно, 5% или более по объему волокна.
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ПРИМЕР 5
| Связующее | 21 |
| Волокно | 13 |
| Смазывающие вещества | 4 |
| Все абразивы | 15 |
| Наполнители | 47 |
| Медь и медные сплавы | 0 |
| Титанаты | 0 |
| Всего | 100 |
Материал, полученный в Примере 5, содержал большое количество волокна, которое сообщает хорошие эксплуатационные свойства, но создает некоторые технологические трудности. Высокое содержание волокна вызывает трудности при смешении этого материала в ходе технологического процесса, но процесс смешения упрощается, если смесь разделить на более мелкие партии. Однако более мелкие партии значительно повысили бы стоимость производства материала и поэтому явились бы нежелательными. Следовательно, фрикционный материал должен содержать менее 13% об. волокон от общего объема композиции и, более конкретно, около 5-9% об. от общего объема композиции.
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ПРИМЕР 6
| Связующее | 21 |
| Волокно | 7 |
| Смазывающие вещества | 0 |
| Все абразивы | 15 |
| Наполнители | 57 |
| Медь и медные сплавы | 0 |
| Титанаты | 0 |
| Всего | 100 |
Как правило, материал из Примера 6 обладал хорошими общими характеристиками. Однако на стадии обработки на предварительную обработку давлением и прессование отрицательно влияет отсутствие смазывающих веществ.
Обнаружено, что в отсутствие смазывающих веществ при низком давлении предварительные заготовки не слишком устойчивы и что для сохранения целостности предварительной заготовки нужно значительно повысить давление и увеличить время отверждения частей под давлением. Полагают, что присутствие смазывающих веществ важно не только для фрикционного износа уже готовых тормозных колодок, но их присутствие может также влиять на сжатие ингредиентов на стадии предварительной обработки давлением и прессования.
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ПРИМЕР 7
| Связующее | 21 |
| Волокно | 7 |
| Смазывающие вещества | 6 |
| Все абразивы | 15 |
| Наполнители | Ы |
| Медь и медные сплавы | 0 |
| Титанаты | 0 |
| Всего | 100 |
В Примере 7 количество смазывающих веществ повышено до 6% об. Обнаружено, что при увеличении содержания смазывающих веществ требуется значительно большее надавливающее усилие при прессовании и более продолжительное время выдержки по сравнению с композицией из Примера 1. Очень высокое содержание смазывающих веществ влияло на прессование (уплотнение) ингредиентов на стадии предварительной обработки давлением (прессования), в то же время остальные эксплуатационные характеристики были высокими. Для того, чтобы производство было эффективным, нужно, чтобы материал содержал менее 6% об. смазывающих веществ и, предпочтительно, менее 4% об. от всей композиции фрикционного материала. Также, поскольку смазывающие вещества дороги и поскольку возникают еще технологические трудности при обработке, то желательно свести к минимуму количество добавляемых смазывающих веществ. Следовательно, по меньшей мере немного смазывающего вещества желательно вводить для лучшего прессования, но также желательно, чтобы количество смазывающих веществ было около 6% или менее и, предпочтительно, менее 4% об.
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ПРИМЕР 8
| Связующее | 21 |
| Волокно | 1 |
| Смазывающие вещества | 4 |
| все абразивы | 9 |
| Наполнители | 59 |
| Медь и медные сплавы | 0 |
| Титанаты | 0 |
| Всего | 100 |
Фрикционный материал, полученный в Примере 8, содержит наименьшее количество абразивного материала. Эксплуатационные характеристики, относящиеся к трению, ухудшились, как видно из того, что материал имеет самые низкие значения коэффициента трения из всех приведенных в примерах вариантов. Однако полагают, что другие показатели можно скорректировать таким образом, чтобы величина коэффициента трения оставалась в нужном интервале. Неожиданно, в ходе разработки технологии и на стадии разработки состава тормозных колодок, оказалось, что малое содержание абразивных материалов также отрицательно влияет на крепление к опорному диску и, в частности, на крепление к опорному поддерживающему диску при 265-295°F. Поэтому полагают, что общее количество абразивных веществ должно быть по меньшей мере больше 9% об. от объема всей композиции.
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ПРИМЕР 9
| Связующее | 21 |
| Волокно | 7 |
| Смазывающие вещества | 4 |
| Все абразивы | 22 |
| наполнители | 46 |
| Медь и медные сплавы | 0 |
| Титанаты | 0 |
| всего | 100 |
Во фрикционном материале из Примера 9 содержание абразивного материала повышено до 22%. Характеристики, определяющие получение заготовок, и эксплуатационные характеристики были высокими. Состав довольно хорошо обрабатывался, операции смешения, получения заготовки (предварительной обработки давлением) и прессования осуществлялись легко. Твердость колодок была одним из наиболее высоких показателей для всех материалов, испытанных в данных Примерах. Недостатком применения таких больших количеств абразивных веществ является довольно большая стоимость. Полагают, что, предпочтительно, следует понизить стоимость фрикционного материала, содержащего около 22% абразивов или менее, даже если фрикционный материал может иметь другие приемлемые эксплуатационные и технологические характеристики.
ПРИМЕР 10 ПО ИЗОБРЕТЕНИЮ
Фрикционные материалы, включающие компоненты типичной композиции в интервалах, приведенных в Примере 10, подвергали обработке, формовали, получая тормозные колодки, и испытывали, как описано выше. Подобно фрикционному материалу из Примера 1, фрикционные материалы из Примера 10 имели превосходные эксплуатационные характеристики. Фрикционные материалы обеспечивали такие же уровень трения, срок службы колодок, уровень шума, такую же тормозную способность, долговечность, износостойкость колодки, уровень тормозной пыли, окрашивание и другие эксплуатационные характеристики, которые типичны для безасбестовых материалов, содержащих медь или титанаты.
Фрикционные материалы из Примера 10 также обеспечивают прекрасные возможности технологического процесса, включая эффективность процесса и неожиданно низкий процент брака.
Общий процент брака во фрикционных материалах из Примера 10 по определению составлял 0,6%. Процент брака вследствие базовой комплектации/отрывного усилия составлял 0,10%; настройки 0,10%; трещины 0,1%; вздутия 0,03%; и прочий брак 0,36%.
Из фрикционных материалов из Примера 10 изготавливали тормозные колодки и проводили следующие испытания при применении в транспортных средствах: FMVSS 135 (14% от предельного пути торможения); испытание на продолжительность работы в транспортном средстве (минимум 30000 миль) и испытание на наличие шума в транспортном средстве (отсутствие шума).
Тормозные колодки, изготовленные из фрикционного материала из Примера 10, также получали с минимальными затратами по сравнению с тормозными колодками, изготовленными из фрикционных материалов, применяемых в известном уровне техники, таких как фрикционные материалы, содержащие медь и титанаты. Тормозные колодки, изготовленные из фрикционных материалов по изобретению по Примеру 10, были на 30-50% дешевле, чем тормозные колодки, изготовленные из фрикционных материалов, содержащих медь и титанаты.
В вышеприведенном описании раскрываются типичные варианты настоящего изобретения. Из данного описания и прилагающихся Фигуры и формулы изобретения специалист в данной области техники легко поймет, что можно осуществить различные модификации и варианты, не отступая от сущности и объема изобретения, определяемых формулой изобретения.
Claims (23)
1. Фрикционный материал для изготовления тормозного устройства, содержащий в объемных процентах (об.%) от объема указанного фрикционного материала:
связующее в количестве 16-24 об.%;
волокно в количестве 4-12 об.%;
по меньшей мере одно смазывающее вещество, причем указанные смазывающие вещества, содержащиеся в указанном фрикционном материале, выбраны из группы, состоящей из сульфида металла, сульфида неметалла, триоксида сурьмы, фталоцианина, порошка олова и порошка цинка; и
указанное по меньшей мере одно смазывающее вещество включает по меньшей мере один из указанных сульфида металла и сульфида неметалла;
по меньшей мере один абразив в количестве 10-22 об.%;
наполнитель в количестве 45-65 об.%, причем указанный наполнитель состоит из по меньшей мере одного компонента, выбранного из группы, состоящей из порошка каучука, извести, оксида кальция, баритов, графита, нефтяного кокса, десульфированного кокса, силиката кальция и фрикционной пыли; и
указанный по меньшей мере один компонент указанного фрикционного материала включает указанный порошок каучука в количестве по меньше мере 4% от объема указанного фрикционного материала,
металлические волокна в количестве 0% и не более 0,2% по объему;
титанаты в количестве не более 0,2 об.%; и
медь в количестве не более 0,2 об.%.
связующее в количестве 16-24 об.%;
волокно в количестве 4-12 об.%;
по меньшей мере одно смазывающее вещество, причем указанные смазывающие вещества, содержащиеся в указанном фрикционном материале, выбраны из группы, состоящей из сульфида металла, сульфида неметалла, триоксида сурьмы, фталоцианина, порошка олова и порошка цинка; и
указанное по меньшей мере одно смазывающее вещество включает по меньшей мере один из указанных сульфида металла и сульфида неметалла;
по меньшей мере один абразив в количестве 10-22 об.%;
наполнитель в количестве 45-65 об.%, причем указанный наполнитель состоит из по меньшей мере одного компонента, выбранного из группы, состоящей из порошка каучука, извести, оксида кальция, баритов, графита, нефтяного кокса, десульфированного кокса, силиката кальция и фрикционной пыли; и
указанный по меньшей мере один компонент указанного фрикционного материала включает указанный порошок каучука в количестве по меньше мере 4% от объема указанного фрикционного материала,
металлические волокна в количестве 0% и не более 0,2% по объему;
титанаты в количестве не более 0,2 об.%; и
медь в количестве не более 0,2 об.%.
2. Фрикционный материал по п. 1, в котором указанное связующее представляет собой фенольную смолу.
3. Фрикционный материал по п. 1, в котором указанное связующее содержится в количестве 18-22% по объему.
4. Фрикционный материал по п. 1, в котором указанное волокно содержит по меньшей мере один компонент, выбранный из группы: арамидные волокна, полиакрилонитрильные (PAN) волокна и целлюлозные волокна.
5. Фрикционный материал по п. 1, в котором указанное волокно содержится в количестве 4-8% по объему.
6. Фрикционный материал по п. 1, в котором по меньшей мере одно смазывающее вещество включает указанный сульфид металла и указанный сульфид металла включает трисульфид сурьмы и по меньшей мере другой сульфид металла, отличный от указанного трисульфида сурьмы.
7. Фрикционный материал по п. 1, в котором каждое из указанных смазывающих веществ содержится в количестве 2-4% от объема указанного фрикционного материала.
8. Фрикционный материал по п. 1, в котором указанные абразивы содержат по меньшей мере один твердый абразив, выбранный из группы, состоящей из минеральных волокон, диоксида циркония, оксида алюминия, оксида магния, силиката циркония, диоксида кремния, песка, карбида кремния, муллита и оксида железа; и по меньшей мере один мягкий абразив, выбранный из группы, состоящей из минерального силиката и оксида металла.
9. Фрикционный материал по п. 8, в котором указанные абразивы представляют собой смесь оксида магния, минерального волокна и слюды.
10. Фрикционный материал по п. 1, в котором указанный по меньшей мере один абразив включает оксид магния в количестве 2-8 об.%.
11. Фрикционный материал по п. 1, в котором указанный по меньшей мере один абразив составляет 12-18 об.% от общего объема фрикционного материала.
12. Фрикционный материал по п. 1, в котором указанный наполнитель составляет 49-57% по объему.
13. Фрикционный материал по п. 1, в котором указанный порошок каучука представляет собой нитрильный каучук.
14. Фрикционный материал по п. 1, в котором указанный порошок каучука составляет 7-11% по объему.
15. Фрикционный материал по п. 1, в котором:
указанное связующее представляет собой фенольную смолу и составляет 18-22% по объему; указанное волокно представляет собой арамидное волокно и составляет 4-8% по объему;
указанное по меньшей мере одно смазывающее вещество включает указанный сульфид металла, при этом указанный сульфид металла является смесью трисульфида сурьмы и по меньше мере одного другого сульфида, отличного от трисульфида сурьмы, и каждое из указанных смазывающих веществ составляет 2-4% от объема указанного фрикционного материала;
указанный по меньшей мере один абразив представляет собой смесь минерального волокна, оксида магния и слюды и составляет 12-18% по объему;
указанный наполнитель представляет собой смесь указанного порошка каучука, графита, нефтяного кокса, баритов, фрикционной пыли и гидратированной извести и составляет 49-57% по объему; и
указанный порошок каучука представляет собой нитрильный каучук и составляет 7-11% по объему.
указанное связующее представляет собой фенольную смолу и составляет 18-22% по объему; указанное волокно представляет собой арамидное волокно и составляет 4-8% по объему;
указанное по меньшей мере одно смазывающее вещество включает указанный сульфид металла, при этом указанный сульфид металла является смесью трисульфида сурьмы и по меньше мере одного другого сульфида, отличного от трисульфида сурьмы, и каждое из указанных смазывающих веществ составляет 2-4% от объема указанного фрикционного материала;
указанный по меньшей мере один абразив представляет собой смесь минерального волокна, оксида магния и слюды и составляет 12-18% по объему;
указанный наполнитель представляет собой смесь указанного порошка каучука, графита, нефтяного кокса, баритов, фрикционной пыли и гидратированной извести и составляет 49-57% по объему; и
указанный порошок каучука представляет собой нитрильный каучук и составляет 7-11% по объему.
16. Тормозная колодка, содержащая:
опорный диск;
фрикционную накладку, зафиксированную на указанном опорном диске, при этом фрикционная накладка изготовлена из фрикционного материала, включающего:
связующее в количестве 16-24 об.%;
волокно в количестве 4-12 об.%;
по меньшей мере одно смазывающее вещество, причем указанные смазывающие вещества, содержащиеся в указанном фрикционном материале, выбраны из группы, состоящей из сульфида металла, сульфида неметалла, триоксида сурьмы, фталоцианина, порошка олова и порошка цинка; и
указанное по меньшей мере одно смазывающее вещество включает по меньшей мере один из указанных сульфида металла и сульфида неметалла;
по меньшей мере один абразив в количестве 10-22 об.%;
наполнитель в количестве 45-65 об.%, причем указанный наполнитель из по меньшей мере одного компонента, выбранного из группы, состоящей из порошка каучука, извести, оксида кальция, баритов, графита, нефтяного кокса, десульфированного кокса, силиката кальция и фрикционной пыли; и
указанный по меньшей мере один компонент указанного фрикционного материала включает указанный порошок каучука в количестве по меньше мере 4% от объема указанного фрикционного материала,
металлические волокна в количестве 0% и не более 0,2% по объему;
титанаты в количестве не более 0,2 об.%; и
медь в количестве не более 0,2 об.%.
опорный диск;
фрикционную накладку, зафиксированную на указанном опорном диске, при этом фрикционная накладка изготовлена из фрикционного материала, включающего:
связующее в количестве 16-24 об.%;
волокно в количестве 4-12 об.%;
по меньшей мере одно смазывающее вещество, причем указанные смазывающие вещества, содержащиеся в указанном фрикционном материале, выбраны из группы, состоящей из сульфида металла, сульфида неметалла, триоксида сурьмы, фталоцианина, порошка олова и порошка цинка; и
указанное по меньшей мере одно смазывающее вещество включает по меньшей мере один из указанных сульфида металла и сульфида неметалла;
по меньшей мере один абразив в количестве 10-22 об.%;
наполнитель в количестве 45-65 об.%, причем указанный наполнитель из по меньшей мере одного компонента, выбранного из группы, состоящей из порошка каучука, извести, оксида кальция, баритов, графита, нефтяного кокса, десульфированного кокса, силиката кальция и фрикционной пыли; и
указанный по меньшей мере один компонент указанного фрикционного материала включает указанный порошок каучука в количестве по меньше мере 4% от объема указанного фрикционного материала,
металлические волокна в количестве 0% и не более 0,2% по объему;
титанаты в количестве не более 0,2 об.%; и
медь в количестве не более 0,2 об.%.
17. Тормозная колодка по п. 16, изготавливаемая способом, который включает стадии:
смешения связующего, по меньшей мере одного смазывающего вещества, абразивного материала и наполнителя с образованием гомогенной смеси, содержащей, в расчете на объем всей смеси:
связующее в количестве 16-24 об.%, волокно в количестве 4-12 об.%, каждое из смазывающих веществ в количестве 2-5 об.%; по меньшей мере один абразивный материал в количестве 10-22 об.%, наполнитель в количестве 46-65 об.%,
прессование гомогенной смеси под давлением, равным 4-25 т/изделие при комнатной температуре с получением из смеси фрикционной накладки;
прессование фрикционной накладки и опорного диска при давлении 5-50 т/изделие при температуре, равной 265-295°F; и
спекание отпрессованной фрикционной накладки и опорного диска при температуре, равной 330-370°F.
смешения связующего, по меньшей мере одного смазывающего вещества, абразивного материала и наполнителя с образованием гомогенной смеси, содержащей, в расчете на объем всей смеси:
связующее в количестве 16-24 об.%, волокно в количестве 4-12 об.%, каждое из смазывающих веществ в количестве 2-5 об.%; по меньшей мере один абразивный материал в количестве 10-22 об.%, наполнитель в количестве 46-65 об.%,
прессование гомогенной смеси под давлением, равным 4-25 т/изделие при комнатной температуре с получением из смеси фрикционной накладки;
прессование фрикционной накладки и опорного диска при давлении 5-50 т/изделие при температуре, равной 265-295°F; и
спекание отпрессованной фрикционной накладки и опорного диска при температуре, равной 330-370°F.
18. Способ изготовления тормозной колодки, включающий стадии:
смешения связующего, волокна, наполнителя, по меньшей мере одного смазывающего вещества и абразивного материала с образованием гомогенной смеси, содержащей, в расчете на объем всей смеси:
связующее в количестве 16-24 об.%;
волокно в количестве 4-12 об.%;
по меньшей мере одно смазывающее вещество, причем указанные смазывающие вещества, содержащиеся в указанном фрикционном материале, выбраны из группы, состоящей из сульфида металла, сульфида неметалла, триоксида сурьмы, фталоцианина, порошка олова и порошка цинка; и
указанное по меньшей мере одно смазывающее вещество включает по меньшей мере один из указанных сульфида металла и сульфида неметалла;
по меньшей мере один абразив в количестве 10-22 об.%;
наполнитель в количестве 45-65 об.%, причем указанный наполнитель состоит из по меньшей мере одного компонента, выбранного из группы, состоящей из порошка каучука, извести, оксида кальция, баритов, графита, нефтяного кокса, десульфированного кокса, силиката кальция и фрикционной пыли;
указанный по меньшей мере один компонент указанного фрикционного материала включает указанный порошок каучука в количестве по меньше мере 4% от объема указанного фрикционного материала,
металлические волокна в количестве 0% и не более 0,2% по объему;
титанаты в количестве 0% и не более 0,2 об.% и
медь в количестве 0% и не более 0,2 об.%;
прессование гомогенной смеси под давлением, равным 4-25 т/изделие при комнатной температуре с получением фрикционной накладки;
совместное прессование фрикционной накладки и опорного диска при давлении 5-50 т/изделие при температуре, равной 265-295°F; и
спекание отпрессованной фрикционной накладки и опорного диска при температуре равной 330-370°F.
смешения связующего, волокна, наполнителя, по меньшей мере одного смазывающего вещества и абразивного материала с образованием гомогенной смеси, содержащей, в расчете на объем всей смеси:
связующее в количестве 16-24 об.%;
волокно в количестве 4-12 об.%;
по меньшей мере одно смазывающее вещество, причем указанные смазывающие вещества, содержащиеся в указанном фрикционном материале, выбраны из группы, состоящей из сульфида металла, сульфида неметалла, триоксида сурьмы, фталоцианина, порошка олова и порошка цинка; и
указанное по меньшей мере одно смазывающее вещество включает по меньшей мере один из указанных сульфида металла и сульфида неметалла;
по меньшей мере один абразив в количестве 10-22 об.%;
наполнитель в количестве 45-65 об.%, причем указанный наполнитель состоит из по меньшей мере одного компонента, выбранного из группы, состоящей из порошка каучука, извести, оксида кальция, баритов, графита, нефтяного кокса, десульфированного кокса, силиката кальция и фрикционной пыли;
указанный по меньшей мере один компонент указанного фрикционного материала включает указанный порошок каучука в количестве по меньше мере 4% от объема указанного фрикционного материала,
металлические волокна в количестве 0% и не более 0,2% по объему;
титанаты в количестве 0% и не более 0,2 об.% и
медь в количестве 0% и не более 0,2 об.%;
прессование гомогенной смеси под давлением, равным 4-25 т/изделие при комнатной температуре с получением фрикционной накладки;
совместное прессование фрикционной накладки и опорного диска при давлении 5-50 т/изделие при температуре, равной 265-295°F; и
спекание отпрессованной фрикционной накладки и опорного диска при температуре равной 330-370°F.
19. Способ по п. 18, состоящий по существу из указанных стадий смешения, прессования и спекания.
20. Фрикционный материал для изготовления тормозного устройства, содержащий в объемных процентах (об.%) от объема указанного фрикционного материала:
связующее в количестве 21% по объему, при этом указанное связующее представляет собой фенольную смолу;
волокно в количестве 7% по объему, при этом указанное волокно представляет собой арамидное волокно;
смазывающее вещество в количестве 2-4% по объему, при этом указанное смазывающее вещество является смесью трисульфида сурьмы и по меньшей мере одного сульфида металла, отличного от трисульфида сурьмы, и указанный трисульфид сурьмы в указанном смазывающем веществе составляет 2% по объему и указанный сульфид металла в указанном смазывающем веществе составляет 2% по объему;
абразив в количестве 12-18% по объему, представляющий собой смесь минерального волокна, оксида магния и слюды, при этом указанное минеральное волокно в указанном абразиве составляет 5% по объему, указанный оксид магния в указанном абразиве составляет 5% по объему и указанная слюда в указанном абразиве составляет 5% по объему;
наполнитель в количестве 49-57% по объему, при этом указанный наполнитель является смесью порошка каучука, графита, нефтяного кокса, баритов, фрикционной пыли и гидратированной извести, при этом указанный порошок каучука в указанном наполнителе является нитрильным каучуком и составляет 9% по объему, указанный графит в указанном наполнителе составляет 6% по объему, указанный нефтяной кокс в указанном наполнителе составляет 6% по объему, указанные бариты в указанном наполнителе составляют 21% по объему, указанная фрикционная пыль в указанном наполнителе составляет 9% по объему и указанная гидратированная известь в указанном наполнителе составляет 2% по объему;
металлические волокна в количестве не более 0.2% по объему;
титанаты в количестве не более 0,2 об.%; и
медь в количестве не более 0,2 об.%.
связующее в количестве 21% по объему, при этом указанное связующее представляет собой фенольную смолу;
волокно в количестве 7% по объему, при этом указанное волокно представляет собой арамидное волокно;
смазывающее вещество в количестве 2-4% по объему, при этом указанное смазывающее вещество является смесью трисульфида сурьмы и по меньшей мере одного сульфида металла, отличного от трисульфида сурьмы, и указанный трисульфид сурьмы в указанном смазывающем веществе составляет 2% по объему и указанный сульфид металла в указанном смазывающем веществе составляет 2% по объему;
абразив в количестве 12-18% по объему, представляющий собой смесь минерального волокна, оксида магния и слюды, при этом указанное минеральное волокно в указанном абразиве составляет 5% по объему, указанный оксид магния в указанном абразиве составляет 5% по объему и указанная слюда в указанном абразиве составляет 5% по объему;
наполнитель в количестве 49-57% по объему, при этом указанный наполнитель является смесью порошка каучука, графита, нефтяного кокса, баритов, фрикционной пыли и гидратированной извести, при этом указанный порошок каучука в указанном наполнителе является нитрильным каучуком и составляет 9% по объему, указанный графит в указанном наполнителе составляет 6% по объему, указанный нефтяной кокс в указанном наполнителе составляет 6% по объему, указанные бариты в указанном наполнителе составляют 21% по объему, указанная фрикционная пыль в указанном наполнителе составляет 9% по объему и указанная гидратированная известь в указанном наполнителе составляет 2% по объему;
металлические волокна в количестве не более 0.2% по объему;
титанаты в количестве не более 0,2 об.%; и
медь в количестве не более 0,2 об.%.
21. Способ изготовления тормозной колодки, включающий стадии:
смешения связующего, волокна, абразивного материала, смазывающего вещества и наполнителя с образованием гомогенной смеси, содержащей, в расчете на объем всей смеси:
связующее в количестве 21% по объему, при этом указанное связующее представляет собой фенольную смолу;
волокно в количестве 7% по объему, при этом указанное волокно представляет собой арамидное волокно;
смазывающее вещество в количестве 2-4% по объему, при этом указанное смазывающее вещество является смесью трисульфида сурьмы и по меньшей мере одного сульфила металла, отличного от трисульфида сурьмы, и указанный трисульфид сурьмы в указанном смазывающем веществе составляет 2% по объему и указанный сульфид металла в указанном смазывающем веществе составляет 2% по объему;
абразив в количестве 12-18% по объему, представляющий собой смесь минерального волокна, оксида магния и слюды, при этом указанное минеральное волокно в указанном абразиве составляет 5% по объему, указанный оксид магния в указанном абразиве составляет 5% по объему и указанная слюда в указанном абразиве составляет 5% по объему;
наполнитель в количестве 49-57% по объему, при этом указанный наполнитель является смесью порошка каучука, графита, нефтяного кокса, баритов, фрикционной пыли и гидратированной извести, при этом указанный порошок каучука в указанном наполнителе является нитрильным каучуком и составляет 9% по объему, указанный графит в указанном наполнителе составляет 6% по объему, указанный нефтяной кокс в указанном наполнителе составляет 6% по объему, указанные бариты в указанном наполнителе составляют 21% по объему, указанная фрикционная пыль в указанном наполнителе составляет 9% по объему и указанная гидратированная известь в указанном наполнителе составляет 2% по объему;
металлические волокна в количестве не более 0,2% по объему;
титанаты в количестве не более 0,2 об.%; и
медь в количестве не более 0,2 об.%;
прессование гомогенной смеси под давлением, равным 4-25 т/изделие при комнатной температуре с получением фрикционной накладки;
совместное прессование фрикционной накладки и опорного диска при давлении 5-50 т/изделие при температуре, равной 265-295°F; и
спекание отпрессованной фрикционной накладки и опорного диска при температуре равной 330-370°F.
смешения связующего, волокна, абразивного материала, смазывающего вещества и наполнителя с образованием гомогенной смеси, содержащей, в расчете на объем всей смеси:
связующее в количестве 21% по объему, при этом указанное связующее представляет собой фенольную смолу;
волокно в количестве 7% по объему, при этом указанное волокно представляет собой арамидное волокно;
смазывающее вещество в количестве 2-4% по объему, при этом указанное смазывающее вещество является смесью трисульфида сурьмы и по меньшей мере одного сульфила металла, отличного от трисульфида сурьмы, и указанный трисульфид сурьмы в указанном смазывающем веществе составляет 2% по объему и указанный сульфид металла в указанном смазывающем веществе составляет 2% по объему;
абразив в количестве 12-18% по объему, представляющий собой смесь минерального волокна, оксида магния и слюды, при этом указанное минеральное волокно в указанном абразиве составляет 5% по объему, указанный оксид магния в указанном абразиве составляет 5% по объему и указанная слюда в указанном абразиве составляет 5% по объему;
наполнитель в количестве 49-57% по объему, при этом указанный наполнитель является смесью порошка каучука, графита, нефтяного кокса, баритов, фрикционной пыли и гидратированной извести, при этом указанный порошок каучука в указанном наполнителе является нитрильным каучуком и составляет 9% по объему, указанный графит в указанном наполнителе составляет 6% по объему, указанный нефтяной кокс в указанном наполнителе составляет 6% по объему, указанные бариты в указанном наполнителе составляют 21% по объему, указанная фрикционная пыль в указанном наполнителе составляет 9% по объему и указанная гидратированная известь в указанном наполнителе составляет 2% по объему;
металлические волокна в количестве не более 0,2% по объему;
титанаты в количестве не более 0,2 об.%; и
медь в количестве не более 0,2 об.%;
прессование гомогенной смеси под давлением, равным 4-25 т/изделие при комнатной температуре с получением фрикционной накладки;
совместное прессование фрикционной накладки и опорного диска при давлении 5-50 т/изделие при температуре, равной 265-295°F; и
спекание отпрессованной фрикционной накладки и опорного диска при температуре равной 330-370°F.
22. Фрикционный материал для изготовления тормозного устройства, содержащий в объемных процентах (об.%) от объема указанного фрикционного материала: связующее в количестве 16-24% по объему, волокно в количестве 4-12% по объему;
смазывающее вещество в количестве 2-5% по объему, при этом указанное смазывающее вещество состоит из по меньшей мере одного компонента, выбранного из группы, состоящей из сульфида металла, сульфида неметалла, триоксида сурьмы, фталоцианина, порошка олова и порошка цинка;
указанное смазывающее вещество включает по меньшей мере один из указанных сульфида металла и сульфида неметалла;
по меньшей мере один абразив в количестве 10-22% по объему,
наполнитель в количестве 46-65% по объему, при этом указанный наполнитель состоит из по меньшей мере одного компонента, выбранного из группы, состоящей из порошка каучука, извести, оксида кальция, баритов, графита, нефтяного кокса, десульфированного кокса, силиката кальция и фрикционной пыли; и
указанный по меньшей мере один компонент указанного наполнителя включает указанный порошок каучука и указанный порошок каучука составляет 4% от объема указанного фрикционного материала;
металлические волокна в количестве не более 0,2% по объему;
титанаты в количестве не более 0,2 об.% и
медь в количестве не более 0,2 об.%.
смазывающее вещество в количестве 2-5% по объему, при этом указанное смазывающее вещество состоит из по меньшей мере одного компонента, выбранного из группы, состоящей из сульфида металла, сульфида неметалла, триоксида сурьмы, фталоцианина, порошка олова и порошка цинка;
указанное смазывающее вещество включает по меньшей мере один из указанных сульфида металла и сульфида неметалла;
по меньшей мере один абразив в количестве 10-22% по объему,
наполнитель в количестве 46-65% по объему, при этом указанный наполнитель состоит из по меньшей мере одного компонента, выбранного из группы, состоящей из порошка каучука, извести, оксида кальция, баритов, графита, нефтяного кокса, десульфированного кокса, силиката кальция и фрикционной пыли; и
указанный по меньшей мере один компонент указанного наполнителя включает указанный порошок каучука и указанный порошок каучука составляет 4% от объема указанного фрикционного материала;
металлические волокна в количестве не более 0,2% по объему;
титанаты в количестве не более 0,2 об.% и
медь в количестве не более 0,2 об.%.
23. Способ изготовления тормозной колодки, включающий стадии:
смешения связующего, волокна, абразивного материала, смазывающего вещества и наполнителя с образованием гомогенной смеси, содержащей, в расчете на объем всей смеси:
связующее в количестве 16-24% по объему, волокно в количестве 4-12% по объему;
смазывающее вещество в количестве 2-5% по объему, состоящее по меньшей мере из одного компонента, выбранного из группы, состоящей из сульфида металла, сульфида неметалла, триоксида сурьмы, фталоцианина, порошка олова и порошка цинка;
указанное смазывающее вещество включает по меньшей мере один из указанных сульфида металла и сульфида неметалла;
по меньшей мере один абразив в количестве 10-22% по объему,
наполнитель в количестве 46-65% по объему, при этом указанный наполнитель состоит из по меньшей мере одного компонента, выбранного из группы, состоящей из порошка каучука, извести, оксида кальция, баритов, графита, нефтяного кокса, десульфированного кокса, силиката кальция и фрикционной пыли; и
указанный по меньшей мере один компонент указанного наполнителя включает указанный порошок каучука и указанный порошок каучука составляет 4% от объема указанного фрикционного материала;
металлические волокна в количестве не более 0,2% по объему;
титанаты в количестве не более 0,2 об.%; и
медь в количестве не более 0,2 об.%;
прессование гомогенной смеси под давлением, равным 4-25 т/изделие при комнатной температуре с получением фрикционной накладки;
совместное прессование фрикционной накладки и опорного диска при давлении 5-50 т/изделие при температуре, равной 265-295°F; и
спекание отпрессованной фрикционной накладки и опорного диска при температуре равной 330-370°F.
смешения связующего, волокна, абразивного материала, смазывающего вещества и наполнителя с образованием гомогенной смеси, содержащей, в расчете на объем всей смеси:
связующее в количестве 16-24% по объему, волокно в количестве 4-12% по объему;
смазывающее вещество в количестве 2-5% по объему, состоящее по меньшей мере из одного компонента, выбранного из группы, состоящей из сульфида металла, сульфида неметалла, триоксида сурьмы, фталоцианина, порошка олова и порошка цинка;
указанное смазывающее вещество включает по меньшей мере один из указанных сульфида металла и сульфида неметалла;
по меньшей мере один абразив в количестве 10-22% по объему,
наполнитель в количестве 46-65% по объему, при этом указанный наполнитель состоит из по меньшей мере одного компонента, выбранного из группы, состоящей из порошка каучука, извести, оксида кальция, баритов, графита, нефтяного кокса, десульфированного кокса, силиката кальция и фрикционной пыли; и
указанный по меньшей мере один компонент указанного наполнителя включает указанный порошок каучука и указанный порошок каучука составляет 4% от объема указанного фрикционного материала;
металлические волокна в количестве не более 0,2% по объему;
титанаты в количестве не более 0,2 об.%; и
медь в количестве не более 0,2 об.%;
прессование гомогенной смеси под давлением, равным 4-25 т/изделие при комнатной температуре с получением фрикционной накладки;
совместное прессование фрикционной накладки и опорного диска при давлении 5-50 т/изделие при температуре, равной 265-295°F; и
спекание отпрессованной фрикционной накладки и опорного диска при температуре равной 330-370°F.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US13/212,445 | 2011-08-18 | ||
| US13/212,445 US8863917B2 (en) | 2008-10-03 | 2011-08-18 | Friction material for brakes |
| PCT/US2012/050686 WO2013048627A1 (en) | 2011-08-18 | 2012-08-14 | Friction material for brakes |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2014107185A RU2014107185A (ru) | 2015-09-27 |
| RU2570515C2 true RU2570515C2 (ru) | 2015-12-10 |
Family
ID=47996287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014107185/11A RU2570515C2 (ru) | 2011-08-18 | 2012-08-14 | Фрикционный материал для изготовления тормозного устройства, тормозная колодка и способ ее изготовления |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2745027B1 (ru) |
| JP (1) | JP2014527566A (ru) |
| KR (1) | KR102116768B1 (ru) |
| CN (1) | CN103906942B (ru) |
| BR (1) | BR112014003684B1 (ru) |
| RU (1) | RU2570515C2 (ru) |
| WO (1) | WO2013048627A1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2645857C1 (ru) * | 2016-10-21 | 2018-02-28 | Владислав Валентинович Берент | Способ изготовления фрикционного материала для тормозных колодок и тормозная колодка |
| RU2802613C1 (ru) * | 2022-05-04 | 2023-08-30 | Публичное акционерное общество "Уральский завод авто-текстильных изделий" (ПАО "УралАТИ") | Металлокерамический фрикционный материал |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6346424B2 (ja) * | 2013-10-09 | 2018-06-20 | 日本ブレーキ工業株式会社 | 摩擦材組成物、摩擦材組成物を用いた摩擦材及び摩擦部材 |
| JP6290598B2 (ja) | 2013-11-12 | 2018-03-07 | 曙ブレーキ工業株式会社 | 摩擦材組成物および摩擦材 |
| JP6247079B2 (ja) * | 2013-11-12 | 2017-12-13 | 曙ブレーキ工業株式会社 | 摩擦材 |
| JP6474544B2 (ja) | 2013-12-24 | 2019-02-27 | 日清紡ブレーキ株式会社 | 摩擦材 |
| JP5878951B2 (ja) * | 2014-04-17 | 2016-03-08 | 日清紡ブレーキ株式会社 | 摩擦材 |
| CN103952122B (zh) * | 2014-05-12 | 2015-12-30 | 日照中伟汽车配件有限公司 | 盘式刹车片摩擦材料、盘式刹车片及盘式刹车片制造工艺 |
| CN104277764A (zh) * | 2014-08-13 | 2015-01-14 | 贵阳天龙摩擦材料有限公司 | 无金属无石棉工业用摩擦材料及其制造方法 |
| CN104315044B (zh) * | 2014-08-18 | 2017-01-11 | 安徽惠明机械制造有限公司 | 一种轿车用刹车片的外壳 |
| CN105154005A (zh) * | 2015-08-24 | 2015-12-16 | 国泰汽车零部件有限公司 | 一种新型刹车片及其制造方法 |
| US10233988B2 (en) | 2015-09-23 | 2019-03-19 | Akebono Brake Industry Co., Ltd | Friction material |
| JP6630136B2 (ja) * | 2015-11-27 | 2020-01-15 | 曙ブレーキ工業株式会社 | 摩擦材 |
| CN105545999A (zh) * | 2015-12-23 | 2016-05-04 | 佛山早稻田科技服务有限公司 | 一种摩擦材料 |
| CN105524593B (zh) * | 2015-12-29 | 2018-03-09 | 重庆迪斯步特摩擦材料有限公司江津分公司 | 一种摩擦片制作方法 |
| JP2017141351A (ja) * | 2016-02-10 | 2017-08-17 | 日立化成株式会社 | 摩擦材組成物、該摩擦材組成物を用いた摩擦材及び摩擦部材 |
| CN105952827B (zh) * | 2016-06-01 | 2018-05-01 | 江苏金麦穗新能源科技股份有限公司 | 一种废旧织物纤维刹车片摩擦材料生产工艺 |
| CN106763359B (zh) * | 2016-12-07 | 2018-09-21 | 重庆红宇摩擦制品有限公司 | 可快速清除汽车制动盘锈蚀的制动衬片及制备方法 |
| CN106811177B (zh) * | 2017-02-17 | 2018-11-09 | 盐城工学院 | 低噪声摩擦材料及其制备方法和应用 |
| WO2019002147A1 (en) * | 2017-06-29 | 2019-01-03 | Valeo Materiaux De Friction | FRICTION MATERIAL FOR DRY FRICTION DEVICE |
| DE102017130491A1 (de) * | 2017-12-19 | 2019-06-19 | Federal-Mogul Friction Products Gmbh | Hybrid-Reibbelagmaterial sowie daraus hergestellte Bremsbeläge und Verfahren zu deren Herstellung |
| DE102019126429A1 (de) * | 2019-07-26 | 2021-01-28 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Verfahren zur Herstellung von Nasslaufreibpapier und Nasslaufreibpapier |
| CN110670003A (zh) * | 2019-09-30 | 2020-01-10 | 山东隆基机械股份有限公司 | 一种矿物材料强化铝基制动盘及其生产工艺 |
| DE102020123040A1 (de) * | 2020-07-13 | 2022-01-13 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Verfahren zur Herstellung von Nasslaufreibpapier |
| CN112852034B (zh) * | 2021-01-29 | 2023-04-28 | 山东金麒麟股份有限公司 | 一种摩擦材料、合成闸瓦及制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2090578C1 (ru) * | 1993-07-05 | 1997-09-20 | Институт проблем машиноведения РАН | Полимерная фрикционная композиция (варианты) |
| US6220405B1 (en) * | 1997-07-02 | 2001-04-24 | Alliedsignal Inc. | Friction material for drum-in-hat disc brake assembly |
| RU2265630C1 (ru) * | 2004-06-22 | 2005-12-10 | Алтайский государственный университет | Фрикционный материал |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2879364B2 (ja) * | 1990-08-27 | 1999-04-05 | 日清紡績株式会社 | 非石綿系摩擦材 |
| JPH05247444A (ja) * | 1992-03-03 | 1993-09-24 | Nisshinbo Ind Inc | 非石綿系摩擦材 |
| JP3392255B2 (ja) * | 1995-03-17 | 2003-03-31 | トキコ株式会社 | ブレーキ摩擦材 |
| JP2001247851A (ja) | 2000-03-03 | 2001-09-14 | Nisshinbo Ind Inc | 非石綿系摩擦材 |
| JP2002241737A (ja) * | 2001-02-20 | 2002-08-28 | Nisshinbo Ind Inc | 非石綿系摩擦材 |
| JP2003313312A (ja) * | 2002-04-24 | 2003-11-06 | Nisshinbo Ind Inc | 非石綿系摩擦材 |
| JP4308054B2 (ja) | 2003-03-31 | 2009-08-05 | 株式会社日立製作所 | ブレーキ摩擦材 |
| US20060151268A1 (en) * | 2005-01-12 | 2006-07-13 | Sunil Kesavan | Copper-free non-asbestos organic friction material |
| US7294188B2 (en) * | 2005-12-20 | 2007-11-13 | Akebono Corporation (North America) | Mixing method for friction material with a pre-mix in a single mixer |
| DE102007061459B4 (de) * | 2006-12-27 | 2020-10-08 | Akebono Brake Industry Co., Ltd. | Asbestfreies Reibungsmaterial |
| JP5358070B2 (ja) * | 2007-07-04 | 2013-12-04 | 日清紡ホールディングス株式会社 | 摩擦材 |
| US20100084232A1 (en) * | 2008-10-03 | 2010-04-08 | Federal-Mogul Products, Inc. | Friction material for brakes |
| EP2491089B2 (en) * | 2009-10-23 | 2023-02-01 | Federal-Mogul Products US LLC | Friction material for brakes |
-
2012
- 2012-08-14 RU RU2014107185/11A patent/RU2570515C2/ru active
- 2012-08-14 KR KR1020147005415A patent/KR102116768B1/ko active IP Right Grant
- 2012-08-14 CN CN201280046468.3A patent/CN103906942B/zh active Active
- 2012-08-14 WO PCT/US2012/050686 patent/WO2013048627A1/en active Application Filing
- 2012-08-14 JP JP2014526122A patent/JP2014527566A/ja active Pending
- 2012-08-14 BR BR112014003684-5A patent/BR112014003684B1/pt active IP Right Grant
- 2012-08-14 EP EP12750950.3A patent/EP2745027B1/en active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2090578C1 (ru) * | 1993-07-05 | 1997-09-20 | Институт проблем машиноведения РАН | Полимерная фрикционная композиция (варианты) |
| US6220405B1 (en) * | 1997-07-02 | 2001-04-24 | Alliedsignal Inc. | Friction material for drum-in-hat disc brake assembly |
| RU2265630C1 (ru) * | 2004-06-22 | 2005-12-10 | Алтайский государственный университет | Фрикционный материал |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2645857C1 (ru) * | 2016-10-21 | 2018-02-28 | Владислав Валентинович Берент | Способ изготовления фрикционного материала для тормозных колодок и тормозная колодка |
| RU2802613C1 (ru) * | 2022-05-04 | 2023-08-30 | Публичное акционерное общество "Уральский завод авто-текстильных изделий" (ПАО "УралАТИ") | Металлокерамический фрикционный материал |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2014107185A (ru) | 2015-09-27 |
| KR102116768B1 (ko) | 2020-06-01 |
| EP2745027A1 (en) | 2014-06-25 |
| JP2014527566A (ja) | 2014-10-16 |
| EP2745027B1 (en) | 2017-07-19 |
| BR112014003684B1 (pt) | 2020-12-29 |
| WO2013048627A1 (en) | 2013-04-04 |
| CN103906942A (zh) | 2014-07-02 |
| CN103906942B (zh) | 2016-09-07 |
| BR112014003684A2 (pt) | 2017-12-12 |
| KR20140053254A (ko) | 2014-05-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2570515C2 (ru) | Фрикционный материал для изготовления тормозного устройства, тормозная колодка и способ ее изготовления | |
| US8863917B2 (en) | Friction material for brakes | |
| EP2491089B2 (en) | Friction material for brakes | |
| EP2491267B1 (en) | Friction material for brakes | |
| US8172051B2 (en) | Friction material for brakes | |
| US20100084232A1 (en) | Friction material for brakes | |
| CN112752912B (zh) | 用于制备摩擦材料、尤其是用于制造制动衬块的方法及相关制动衬块 | |
| KR20120046024A (ko) | 마찰재 | |
| KR20120107860A (ko) | 마찰재 | |
| EP1227262A1 (en) | Non-asbestos friction material | |
| KR20040014295A (ko) | 비석면계 마찰재 | |
| JP2001107025A (ja) | 非石綿系摩擦材 | |
| JP2004155843A (ja) | 非石綿系摩擦材 | |
| JP2004331861A (ja) | 摩擦材 | |
| JP2005029653A (ja) | 乾式摩擦材 | |
| JP2008057693A (ja) | ブレーキ摩擦材 | |
| KR20030027822A (ko) | 비석면계 마찰재 | |
| JPH09291954A (ja) | 摩擦材 | |
| JP2003105323A (ja) | 非石綿系摩擦材 | |
| WO2019044532A1 (ja) | 摩擦材の製造方法 | |
| JP2003113881A (ja) | 非石綿系摩擦材 | |
| KR20110123465A (ko) | 브레이크 마찰재 및 그 제조방법 | |
| JPH05247444A (ja) | 非石綿系摩擦材 | |
| KR101337430B1 (ko) | 풍력발전기용 요 브레이크 유기계 마찰재 | |
| JPH11116697A (ja) | 非石綿系摩擦材 |