WO2009147035A1 - Friction lining made of a composite material - Google Patents

Friction lining made of a composite material Download PDF

Info

Publication number
WO2009147035A1
WO2009147035A1 PCT/EP2009/056404 EP2009056404W WO2009147035A1 WO 2009147035 A1 WO2009147035 A1 WO 2009147035A1 EP 2009056404 W EP2009056404 W EP 2009056404W WO 2009147035 A1 WO2009147035 A1 WO 2009147035A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
friction lining
filling material
basic structure
filling
lining according
Prior art date
Application number
PCT/EP2009/056404
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Ulrich Stolz
Matthias Leonhardt
Marco Baccalaro
Rolf Speicher
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Publication of WO2009147035A1 publication Critical patent/WO2009147035A1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D69/00Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
    • F16D69/02Composition of linings ; Methods of manufacturing
    • F16D69/027Compositions based on metals or inorganic oxides
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D69/00Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
    • F16D69/04Attachment of linings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D69/00Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
    • F16D69/04Attachment of linings
    • F16D2069/0425Attachment methods or devices
    • F16D2069/0433Connecting elements not integral with the braking member, e.g. bolts, rivets
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D69/00Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
    • F16D69/04Attachment of linings
    • F16D2069/0425Attachment methods or devices
    • F16D2069/0441Mechanical interlocking, e.g. roughened lining carrier, mating profiles on friction material and lining carrier
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D69/00Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
    • F16D69/04Attachment of linings
    • F16D2069/0425Attachment methods or devices
    • F16D2069/0483Lining or lining carrier material shaped in situ
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D69/00Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
    • F16D69/04Attachment of linings
    • F16D2069/0425Attachment methods or devices
    • F16D2069/0491Tools, machines, processes

Definitions

  • the invention relates to a friction lining, which can be used in particular as a brake or clutch lining in motor vehicles, as well as a method for producing such a friction lining according to the preamble of the independent claims.
  • High coefficients of friction with the least possible wear are required in the case of tool devices for material removal, for example in the case of grinding devices.
  • Other examples include clutches or brakes that utilize the frictional force to transmit torque or to accelerate or decelerate component motion.
  • Frictional and wear behavior of components are matched functional pads are used.
  • Conventional coverings are made up of a large number of material components, with each material component contributing proportionally to the fulfillment of certain requirements on the covering properties.
  • Fig. 1 shows schematically a typical structure of a brake pad 100, as it is commonly used as a friction lining in motor vehicle brakes.
  • Typical is the layered structure of the brake pad, the individual layers usually take over certain functions.
  • the surface contact of the brake lining 100 for example, to a brake disc, via a covering material 10, which is present as an outer layer.
  • This layer mainly meets the requirement of high coefficients of friction.
  • Below is an insulating layer 20a arranged, which reduces the formation of brake noise in the first place.
  • the metal plate 40 is connected as a support member of the brake pad 100, if necessary via a further insulation layer 20b with a parent brake unit, not shown.
  • a multiplicity of material components are used in the layers of the brake pad 100 which, for example, optimize the thermal conductivity, the strength, the wear behavior and the temperature resistance of the brake pad.
  • Some heavy metals such as copper or bronze or toxic materials such as antimony trisulfide (Sb 2 S 3 ) or potassium titanate (K 2 Ti 8 Oi 7 ) are also used.
  • Reinforcement of the mechanical stability of the friction lining, especially with regard to occurring shear forces, are still smallest glass, metal, ceramic, aramid or cellulose fibers used.
  • a brake pad which deviates from the usual layered lining structure.
  • a metal foam is primarily used from a pure metal, such as copper, iron, aluminum or zinc. This forms a homogeneous skeletal reinforcement framework within the brake pad.
  • the pores of the metal foam are then filled with various material components, for example with materials that adjust the coefficient of friction of the brake lining. These are in the form of slip.
  • the metal foam used exclusively takes on the task of a reinforcing structure for the brake lining, whereas the wear protection and sufficiently high coefficients of friction are determined exclusively by the material composition of the filling structure.
  • Heavy metals such as copper are used in the filling structure as well as for the metal foaming.
  • the mechanical strength of the brake lining is limited by the relatively low strength values of the pure metals intended for the metal foam.
  • the very soft metal foam at the contact surface of the brake pad does not provide much wear protection.
  • Object of the present invention is to propose a friction lining, which is very simple in its construction and allows the setting of optimum coating properties. Furthermore, the object is to propose a manufacturing method for such a friction lining.
  • the invention is based on the idea that in a friction lining by using a reduced number of material components, the complexity of the physical interactions and interactions within the coating composition is reduced in an advantageous manner. Accordingly, and in particular when the friction lining additionally has at least approximately a homogeneous structure, the covering properties can be influenced in a targeted and systematic manner.
  • an inventive friction lining of a composite material with at least one net-like basic spatial structure and a filler material contained therein is proposed. Due to the existing homogeneity in the lining structure, the material properties of the individual material components contained in the friction lining have an effect on the entire friction lining. It is particularly favorable to provide material components which already collectively combine the required covering properties in the form of their material properties. Advantageously, this results in a friction covering, which has only a few material components. Correspondingly reduced is the interaction of the contained material components with each other.
  • the covering properties of the friction lining according to the invention accordingly result approximately from the sum of the material properties of the individual parts contained
  • coating properties can be adjusted systematically and specifically. Certain coating properties such as, for example, high coefficient of friction, favorable thermal conductivity, high strength values, good temperature resistance and optimum insulation behavior can be achieved optionally on the basis of the material properties of the material components provided in the netlike spatial basic structure and / or in the filler material.
  • the friction lining according to the invention can advantageously be designed flexibly for the respective application.
  • the reduced number of material components in conjunction with the homogeneous structure structure of the friction lining allows the advantage of reproducible coating properties within a series production. Thus, high quality requirements can be met by the friction lining and its error-free operation can be secured.
  • a connecting layer between the friction lining and a carrier component provided for connection to, for example, a higher-level brake or clutch unit can be dispensed with.
  • the same material as for example for the carrier component can be selected for the net-like spatial basic structure and / or as a material component of the filling material of the friction lining.
  • materials which provide a cohesive connection of the friction lining to the carrier component for example by soldering, welding or sintering. tern, enable.
  • the elimination of any bonding layer simplifies the production process of the friction lining, for example as a brake lining.
  • the friction lining according to the invention additionally has such intrinsic shadows which satisfy the requirements of a carrier component.
  • alloys are selected for the net-like spatial basic structure of the friction lining, which have high strength values, such as iron alloys.
  • the friction lining already has a high mechanical stability, in particular with respect to shear forces, so that a direct connection can be made, for example, to a superordinated brake or clutch unit. Accordingly, it is possible to dispense with the use of a carrier component as a separate component.
  • the support member is formed in structural unit with the friction lining. It is advantageous if the carrier component in this case is made of the filling material, which is also included in the basic structure. In this way, when filling the basic structure with the filling material, it is also possible to simultaneously form the carrier component in physical contact with the basic structure. The connection of the carrier component to the friction lining is particularly ensured if the filling material for the basic structure and for the carrier component in a
  • a carrier component in contact with the friction lining is made of a carrier material.
  • the carrier material may have a different material composition than that in the network-like spatial
  • Basic structure contained filler contains filler.
  • Materials are particularly favorable as a carrier material, at least in the contact area with the friction lining according to the invention form a material connection with this; in particular with the netlike spatial basic structure and / or the filling material contained therein.
  • materials are suitable as a carrier material, which have a required for a support member strength, in particular against shear forces.
  • Preferred carrier materials are polymers, preferably from the group of thermosets, such as phenolic resins or polyester resins.
  • the friction lining according to the invention may have insulation properties which are taken over by a separate insulation layer in a lining structure designed in a known form.
  • the compressibility can be, for example, the formation of the net-like spatial
  • the insulation properties can be positively influenced by the selected material, the porosity, the pore size and the web thickness of the basic structure.
  • appropriate insulation-optimizing materials can be provided as part of the filler.
  • polymers, in particular elastomers show good insulation properties.
  • Coating structure supports a stable and evenly distributed insulation effect within the proposed friction lining.
  • the friction lining according to the invention results in a friction lining, in its manufacture can be drawn on heavy metals such as copper and other harmful materials.
  • all required lining properties such as high coefficient of friction, favorable thermal conductivity, high strength values, good temperature resistance and optimum insulation behavior due to the structure of the friction lining and the material components processed therein are covered.
  • the friction lining according to the invention allows a manufacturing process simplified compared to the prior art for producing the same. Characteristic is the small number of process steps, which are based on cost-effective technologies.
  • the introduction of the filling material into the reticular spatial basic structure by methods used in plastics technology such as extrusion, injection molding, transfer molding, dipping processes, use of casting resins, powder injection molding (PIM), etc. take place. drawing
  • FIG. 1 shows schematically a friction lining according to the prior art with layered lining structure in a longitudinal section
  • 3a shows a tool with an inserted base body with a basic structure before filling with a filling material in longitudinal section
  • FIG. 3b shows a friction lining produced according to FIG. 3a in longitudinal section
  • Fig. 4a shows a tool with an inserted containing a filling material
  • FIG. 4b a produced according to FIG. 4a friction lining in longitudinal section.
  • a friction lining 200 according to the invention is shown, as it can be used in particular in cooperation with a brake pad in a brake unit or with a clutch disc of a clutch unit in motor vehicles.
  • the basic structure 210a denotes a netlike spatial basic structure.
  • 210a corresponds in nature to a solid, which is traversed by spatially largely interconnected cavities. Accordingly, these cavities are complementarily surrounded by a solid matter.
  • This web-like basic structure 210a made of solid matter can be both continuously connected. leads to being as well as having local, unrelated structural areas.
  • the cavities of the basic structure 210a are preferably infiltrated with a filling material 210b.
  • a filling material 210b For this purpose, an open-pored embodiment of the basic structure 210a is advantageous.
  • Via a connecting layer 30, the basic structure 210a and the filling material 210b contained therein are connected, for example, to a carrier component 40.
  • the support member 40 ensures the connection of the friction lining 200 to a higher-level functional unit, for example, to a brake or clutch unit, not shown.
  • the basic structure 210a facilitates infiltration with a filling material 210b by the highest possible degree of permeability. Therefore, a porosity of the basic structure of 50-95 vol.% Is proposed.
  • a first embodiment provides fibers which are arranged statistically spatially relative to one another.
  • the use of exclusively similar fibers is conceivable or the use of at least two, in material, length or fiber thickness of different fibers.
  • different functions of the basic structure 210a can be realized, e.g. by using metallic fibers a pronounced thermal conductivity and / or by using ceramic fibers high strength of the friction lining 200.
  • the fibers are long fibers and pattern-like intertwined, for example in the form of a fabric or a fabric.
  • the net-like spatial basic structure 210a is designed as a sintered body. This has a higher mechanical strength, since the powder particles used form materially interconnected contact points during a sintering process.
  • the use of exclusively identical powder particles is conceivable or, alternatively, the use of at least two powder particles differing with regard to the material, their proportion or their particle size.
  • different functions of the basic structure 210a can be realized, for example, by using metallic powder particles a pronounced thermal conductivity and / or by using ceramic powder particles high wear resistance of the friction lining 200th
  • this is designed as a foam body.
  • the production takes place by physical, chemical or mechanical foaming, in particular by means of negative deformation of polymer foams by metal and / or ceramic slip.
  • the foam body shows very good mechanical strength values due to the formation of a homogeneous and materially continuous network structure.
  • a foam structure consisting exclusively of one material, or to use at least two foam structures which differ in terms of their material or their volume fraction.
  • the at least two foam structures are statistically spatially formed relative to one another and together form a network-like overall structure as a basic structure 210a.
  • different functions of the basic structure 210a can be realized, e.g.
  • embodiments of a basic structure 210a are conceivable that provide a combination of spatially arranged fibers and / or a sintered body and / or a foam body. As a rule, such a combination requires increased production costs.
  • the basic structure 210a different materials are considered. Ceramics and / or copper-free metal alloys and / or mixtures of a metal with a ceramic are suitable. In a completely or proportionately metallic basic structure 210a, it proves to be favorable for Al, Fe, Ni and / or their alloys.
  • the material components for the basic structure 210a contribute, in particular, to a carrier structure with high rigidity within the friction lining 200 according to the invention. in particular against shearing forces, to provide optimized insulation properties and high thermal conductivity and to achieve high coefficients of friction. High coefficients of friction can be realized, for example, if the metallic components have oxides that are formed by pre-oxidation of the metallic material components on their surface.
  • the basic structure 210a can additionally be provided with a coating in order to favorably influence the coefficients of friction of the friction lining 200 or other lining properties.
  • the coating is preferably applied by chemical or electrochemical coating methods.
  • a filling material 210b is infiltrated, which largely or completely fills the cavities within the open-pored basic structure 210a.
  • different materials come into consideration.
  • at least one polymer, as well as at least one ceramic and / or at least one metal is suitable as filling material 210b.
  • the at least one polymer connects the other material components contained in the filling material 210b to one another.
  • the polymeric content in the filler 210b advantageously varies in the range of 5-80% by weight.
  • polymers from the group of thermoplastics are proposed, for example polyamides.
  • polymers from the group of thermosets are proposed, for example phenolic resins or polyester resins. Furthermore, polymers from the group of elastomers are suitable.
  • the polymeric fraction in the filling material 210b contributes in particular to achieving a high temperature resistance, a stabilization of the strength and optimum insulation properties within the friction lining 200.
  • the ceramic content in the filling material 210b may be between 0 and 50% by weight.
  • Ceramic particles, in particular spherical ceramic particles, and / or ceramic fibers can serve as starting material for a ceramic-containing filling material 210b.
  • Oxides have proven particularly advantageous, for example Al 2 O 3 , ZrO 2 ,
  • the ceramic fraction in the filling material 21Ob contributes in particular to ensuring high coefficients of friction and a good material hardness of the friction lining 200.
  • the ceramic content in the filling material 210b increases the temperature resistance of the friction lining 200.
  • the metallic content of the filler 210b may be between 0-50% by weight.
  • Metal powders may advantageously serve as the starting material for a metal-containing filling material 210b. Iron has proved to be particularly advantageous.
  • the use of Si, Al, Zn, Ni or Mg is possible.
  • the metallic content in the filling material 210b supports, for example, with a high thermal conductivity
  • lubricants may be added proportionally to the filling material 210b.
  • the at least one lubricant contained in the filling material 210b can be used to set a suitable friction coefficient of the friction lining 200.
  • metal sulfides are suitable for this purpose, for example MoS 2 , Sb 2 S 3 , Sb 2 S 5 or ZnS, preferably MoS 2 .
  • graphite can be used as the lubricant.
  • the composition of the composite material according to the invention is chosen so that required coating properties such as a high coefficient of friction, a favorable thermal conductivity, high strength values, a good temperature resistance and an optimal insulation behavior are provided exclusively by the material properties of the basic structure 210a or the filling material 210b.
  • the number of total material components used in the friction lining 200 is favorably reduced to a minimum.
  • a ceramic component in the filling material 210b can be dispensed with.
  • a metallic portion in the filling material 210b is not required. If the metal foam additionally has an oxidic component as a result of pre-oxidation, the ceramic component in the filling material 210b can likewise be omitted.
  • an alloy with high strength values is selected as the material for the basic structure 210a, for example an iron alloy.
  • Such a proposed friction lining 200 has a high shear strength. Therefore, the friction lining 200 can advantageously be connected directly to, for example, a superordinate brake unit without an additionally separately arranged carrier component 40.
  • compositions of friction linings 200 within the meaning of the invention are listed.
  • a 316L steel foam with a proportion of 1-30% by weight, based on the friction lining 200 to be produced is provided.
  • the steel foam primarily fulfills the function of a carrier structure with a high shear strength.
  • friction heat generated by the good thermal conductivity can be dissipated effectively.
  • the steel foam shows due to the self-adjusting compressibility a favorable insulation behavior, which reduces the noise during friction activities in an advantageous manner.
  • On the steel foam is one-sided
  • connection layer 30 can be omitted.
  • filling material 210b a mixture of several material components is provided.
  • Al 2 O 3 forms the ceramic portion of the filling material 210b.
  • high coefficients of friction in the friction lining 200 are achieved by the ceramic component.
  • SiO 2 , SiC, TiO 2 , ZrO 2 or mixtures of these oxides may optionally be present with the addition of Al 2 O 3 .
  • admixing of MoS 2 , Sb 2 S 3 , Sb 2 S 5 or ZnS is conceivable.
  • phenolic resin is used in a proportion of 5-50 wt.% Based on added to be produced friction lining 200.
  • the phenolic resin ensures high temperature resistance and high strength.
  • the proposed friction lining 200 according to a second embodiment essentially corresponds to the embodiment in Example 1. Deviating from this, Fe and Cr oxides are generated in situ in the steel foam by a preoxidation. Due to the preoxidized steel foam, high coefficients of friction of the friction lining 200 can be achieved. For this reason, the ceramic content in the filling material 210b can be omitted.
  • an Al 2 O 3 foam with a proportion of 1-30% by weight, based on the friction lining 200 to be produced, is provided.
  • the Al 2 O 3 foam primarily fulfills the function of a carrier structure with a sufficiently high shear strength. In addition, very good insulation properties are achieved.
  • foams of SiC, SiSiC or ZrO 2 are similarly suitable.
  • admixing of MoS 2 , Sb 2 S 3 , Sb 2 S 5 or ZnS is conceivable.
  • phenol resin is added in a proportion of 5-50 wt.% Based on the friction lining 200 to be produced. The phenolic resin ensures high temperature resistance of the friction lining 200 to be produced. Likewise, high strength is achieved.
  • a general method for producing a friction lining 200 according to the invention provides for a first method step, in which a base body with a net-like spatial basic structure 210a is manufactured.
  • a filling material 210b is produced. Powder mixtures have proven to be particularly favorable as starting materials for a filling material 210b.
  • the filling of the basic structure 210a takes place, for example, by means of a dipping process or by casting with a casting resin. This requires a low viscosity of the filling material 210b, such as when using phenolic resins.
  • the filling of the basic structure 210a is also possible with pressure support. Manufacturing processes such as extrusion, injection molding, powder injection molding (PIM) and transfer molding are suitable for this.
  • the filling takes place within a corresponding tool 80, in which previously an open-pore base body with a net-like spatial basic structure 210a is inserted and this base body thereby completing the interior of the tool complementary in shape substantially.
  • the filling of the basic structure 210a with the filling material 210b can also be effected in such a way that over the cross section of the basic structure 210a a materially changed composition of the filling material 210b is provided. For example, by using a two- component injection molding machine, the mixing ratio of two components of the filling material 210b varies over time or a second filling material 210b 'different from the first filling material 210b can be used.
  • a friction-optimized filling material 210b for example with a high proportion of ceramic, may be provided in the outer area of the basic structure 210a, and a filling material 210b in the area below to achieve optimum insulating properties, for example by adding a high proportion of polymer.
  • a carrier component 40 is formed in conjunction with the friction lining 200.
  • a production variant provides for the carrier component 40 to be formed on the friction lining 200 after the filling of the basic structure 210a with the filling material 210b. This can be done, for example, according to FIG. 3 a.
  • a main body with a net-like spatial basic structure 210 a is inserted into a corresponding tool 80. After inserting, at least one substance-free tool area 85 adjoining the main body remains. In this area of the tool 80, the support member 40 is to be formed.
  • a friction lining 200 according to FIG. 3b is produced.
  • This proposed friction lining 200 has a base structure 210a infiltrated with the filling material 210b.
  • a carrier component 40 is formed from the filling material 210b.
  • Fig. 4a shows an alternative to Fig. 3a manufacturing variant.
  • the filling of the tool 80 with the filling material 210b takes place such that only the basic structure 210a is filled with the filling material 210b.
  • the remaining adjacent and at this time fabric-empty tool area 85 is filled with a carrier material 220, preferably with a polymer.
  • a carrier material 220 preferably with a polymer.
  • the carrier component 40 of the proposed friction lining 200 is formed from a carrier material 220 as a material.
  • the friction lining 200 can advantageously be reinforced with a formed carrier component 40 with, in particular laterally, arranged steel reinforcements 50 for increasing the shear and compressive strength.
  • a curing process of the filling material 210b and / or of the carrier material 220 follows. This is usually done in an oven under the influence of temperature.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)

Abstract

The invention relates to a friction lining for use in particular as a brake or clutch lining in motor vehicles, and a method for producing such a friction lining according to the class of the independent claims. What is proposed is a friction lining (200) made of a composite material having a net-like base structure (210a) and a filler material (210b) contained in the base structure (210a). In the process, the base structure (210a) contains a ceramic and/or a copper-free metal alloy and/or a mixture of a metal with a ceramic.

Description

Beschreibung description
Titeltitle
Reibbelag aus einem VerbundwerkstoffFriction lining made of a composite material
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft einen Reibbelag, welcher insbesondere als Brems- oder Kupplungsbelag in Kraftfahrzeugen zum Einsatz kommen kann, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Reibbelags nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche.The invention relates to a friction lining, which can be used in particular as a brake or clutch lining in motor vehicles, as well as a method for producing such a friction lining according to the preamble of the independent claims.
Hohe Reibwerte bei möglichst minimalem Verschleiß sind gefordert bei Werkzeuggeräten zum Materialabtrag wie zum Beispiel bei Schleifgeräten. Andere Beispiele sind Kupplungen oder Bremsen, die die Reibkraft zum Übertragen von Momenten bzw. zum Beschleunigen oder Abbremsen von Bauteilbewegungen nutzen. Für ein erforderlichesHigh coefficients of friction with the least possible wear are required in the case of tool devices for material removal, for example in the case of grinding devices. Other examples include clutches or brakes that utilize the frictional force to transmit torque or to accelerate or decelerate component motion. For a required
Reib- und Verschleißverhalten von Bauteilen kommen abgestimmte funktionale Beläge zum Einsatz. Konventionelle Beläge sind aus einer Vielzahl von Werkstoffkomponenten aufgebaut, wobei jede Werkstoff komponente anteilig zur Erfüllung bestimmter Anforderungen an die Belageigenschaften beiträgt.Frictional and wear behavior of components are matched functional pads are used. Conventional coverings are made up of a large number of material components, with each material component contributing proportionally to the fulfillment of certain requirements on the covering properties.
Fig. 1 zeigt schematisch einen typischen Aufbau eines Bremsbelages 100, wie er üblicherweise als Reibbelag in Kraftfahrzeugbremsen zum Einsatz kommt. Typisch ist der schichtweise Aufbau des Bremsbelages, wobei die einzelnen Schichten in der Regel ganz bestimmte Funktionen übernehmen. Der Oberflächenkontakt des Bremsbelages 100, zum Beispiel zu einer Bremsscheibe, erfolgt über ein Belagmaterial 10, welches als äußere Schicht vorliegt. Diese Schicht erfüllt hauptsächlich die Anforderung hoher Reibwerte. Darunter ist eine Dämmungsschicht 20a angeordnet, welche in erster Linie die Entstehung von Bremsgeräuschen reduziert. Die Verbindung des Belagmaterials 10 und der Dämmungsschicht 20a mit einer Metallplatte 40 erfolgt über eine Verbin- dungsschicht 30. Die Metallplatte 40 ist als Trägerbauteil des Bremsbelages 100 ggf. über eine weitere Dämmungsschicht 20b mit einer nicht dargestellten übergeordneten Bremseinheit verbunden. In der Regel wird eine Vielzahl von Werkstoffkomponenten in den Schichten des Bremsbelages 100 eingesetzt, die zum Beispiel die Wärmeleitfähigkeit, die Festigkeit, das Verschleißverhalten und die Temperaturbeständigkeit des Bremsbelages optimieren. Dabei kommen zum Teil auch Schwermetalle wie Kupfer oder Bronze oder giftige Werkstoffe wie Antimontrisulfid (Sb2S3) oder Kaliumtitanat (K2Ti8Oi7) zum Einsatz. ZurFig. 1 shows schematically a typical structure of a brake pad 100, as it is commonly used as a friction lining in motor vehicle brakes. Typical is the layered structure of the brake pad, the individual layers usually take over certain functions. The surface contact of the brake lining 100, for example, to a brake disc, via a covering material 10, which is present as an outer layer. This layer mainly meets the requirement of high coefficients of friction. Below is an insulating layer 20a arranged, which reduces the formation of brake noise in the first place. The connection of the covering material 10 and the insulating layer 20a with a metal plate 40 via a connecting layer 30. The metal plate 40 is connected as a support member of the brake pad 100, if necessary via a further insulation layer 20b with a parent brake unit, not shown. As a rule, a multiplicity of material components are used in the layers of the brake pad 100 which, for example, optimize the thermal conductivity, the strength, the wear behavior and the temperature resistance of the brake pad. Some heavy metals such as copper or bronze or toxic materials such as antimony trisulfide (Sb 2 S 3 ) or potassium titanate (K 2 Ti 8 Oi 7 ) are also used. to
Verstärkung der mechanischen Stabilität des Reibbelages, vor allem hinsichtlich auftretender Scherkräfte, werden weiterhin kleinste Glas-, Metall-, Keramik-, Aramid- oder Cellulose- Fasern eingesetzt.Reinforcement of the mechanical stability of the friction lining, especially with regard to occurring shear forces, are still smallest glass, metal, ceramic, aramid or cellulose fibers used.
Die Vielzahl dieser eingesetzten Werkstoffkomponenten beeinflusst sich gegenseitig und bestimmt in ihrer Zusammen- und Wechselwirkung die tribologischen Eigenschaften des Reibbelages. Als nachteilig erweist sich der schichtweise Aufbau des Reibbelages, weil über den Querschnitt hinweg kein homogener Strukturaufbau vorliegt. Damit ist eine systematische und gezielte Anpassung des Reibbelages an unterschiedli- che Einsatzbedingungen, wie zum Beispiel verschiedene Temperatur- und Druckbedingungen, nur eingeschränkt möglich. Zusätzlich äußert sich die Summe der Eigenschaftsschwankungen der einzelnen Werkstoffkomponenten, zum Beispiel in einem Bremsbelag, in einer großen Bandbreite der letztendlich sich ergebenden Bremseigenschaften des Reibbelages. Dies kann zu Qualitätsproblem bezüglich der vorgesehenen Einsatzfähigkeit der Bremsen führen.The large number of these material components influences each other and determines in their interaction and interaction the tribological properties of the friction lining. A disadvantage is the layered structure of the friction lining, because there is no homogeneous structure structure across the cross section. Thus, a systematic and targeted adaptation of the friction lining to different conditions of use, such as different temperature and pressure conditions, only limited possible. In addition, the sum of the property fluctuations of the individual material components, for example in a brake lining, manifests itself in a wide range of the ultimately resulting brake properties of the friction lining. This can lead to a quality problem regarding the intended usability of the brakes.
Aus der JP 09059596 ist ein Bremsbelag bekannt, der vom üblichen schichtweisen Belagaufbau abweicht. Als Ausgangskörper des dort aufgeführten Bremsbelages wird ein Metallschaum primär aus einem Reinmetall, wie Kupfer, Eisen, Aluminium oder Zink verwendet. Dieser bildet ein homogenes skelettartiges Verstärkungsgerüst innerhalb des Bremsbelages. Die Poren des Metallschaums werden dann mit verschiedenen Werkstoffkomponenten befüllt, zum Beispiel mit Materialien, die den Reibwert des Bremsbelages einstellen. Diese liegen in Form von Schlicker vor. Durch eine anschließende Wärme- und Druckbehandlung erfolgt die Fertigstellung des Bremsbelages. Zur stoffschlüssigen Anbindung an ein Trägerbauteil, welches wiederum der Verankerung an einer übergeordneten Bremseinheit dient, ist weiterhin eine Verbindungsschicht notwendig. Der verwendete Metallschaum übernimmt ausschließlich die Aufgabe einer Verstärkungsstruktur für den Bremsbelag, dagegen werden der Verschleißschutz sowie ausreichend hohe Reibwerte ausschließlich durch die Werkstoffzusammensetzung der Füllstruktur bestimmt. Dabei werden sowohl in der Füllstruktur als auch für den Metall- schäum unter anderem Schwermetalle wie Kupfer eingesetzt. Die mechanische Festigkeit des Bremsbelages ist begrenzt durch die relativ niedrigen Festigkeitswerte der für den Metallschaum vorgesehenen Reinmetalle. Außerdem bietet der sehr weiche Metallschaum an der Kontaktfläche des Bremsbelages keinen großen Verschleißschutz.From JP 09059596 a brake pad is known which deviates from the usual layered lining structure. As the starting body of the brake pad listed there, a metal foam is primarily used from a pure metal, such as copper, iron, aluminum or zinc. This forms a homogeneous skeletal reinforcement framework within the brake pad. The pores of the metal foam are then filled with various material components, for example with materials that adjust the coefficient of friction of the brake lining. These are in the form of slip. By a subsequent heat and pressure treatment, the completion of the brake pad takes place. For cohesive connection to a carrier component, which in turn serves the anchoring to a parent brake unit, a connection layer is still necessary. The metal foam used exclusively takes on the task of a reinforcing structure for the brake lining, whereas the wear protection and sufficiently high coefficients of friction are determined exclusively by the material composition of the filling structure. Heavy metals such as copper are used in the filling structure as well as for the metal foaming. The mechanical strength of the brake lining is limited by the relatively low strength values of the pure metals intended for the metal foam. In addition, the very soft metal foam at the contact surface of the brake pad does not provide much wear protection.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Reibbelag vorzuschlagen, welcher in seinem Aufbau sehr einfach ist und die Einstellung optimaler Belageigenschaften er- möglicht. Ferner besteht die Aufgabe darin, ein Herstellungsverfahren für einen derartigen Reibbelag vorzuschlagen.Object of the present invention is to propose a friction lining, which is very simple in its construction and allows the setting of optimum coating properties. Furthermore, the object is to propose a manufacturing method for such a friction lining.
Diese Aufgabe wird durch einen Reibbelag und ein Verfahren zur Herstellung desselben mit den kennzeichnenden Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst.This object is achieved by a friction lining and a method for producing the same with the characterizing features of the independent claims.
Der Erfindung liegt dabei der Gedanke zugrunde, dass in einem Reibbelag durch Einsatz einer reduzierten Anzahl an Werkstoffkomponenten die Komplexität der physikalischen Zusammen- und Wechselwirkungen innerhalb der Belagzusammensetzung in vorteilhafter Weise reduziert wird. Demnach und insbesondere dann, wenn der Reibbe- lag zusätzlich zumindest näherungsweise eine homogene Struktur aufweist, lassen sich die Belageigenschaften gezielt und systematisch günstig beeinflussen.The invention is based on the idea that in a friction lining by using a reduced number of material components, the complexity of the physical interactions and interactions within the coating composition is reduced in an advantageous manner. Accordingly, and in particular when the friction lining additionally has at least approximately a homogeneous structure, the covering properties can be influenced in a targeted and systematic manner.
Vorgeschlagen wird daher ein erfindungsgemäßer Reibbelag aus einem Verbundwerkstoff mit mindestens einer netzartigen räumlichen Grundstruktur und einem darin ent- haltenen Füllmaterial. Auf Grund der vorliegenden Homogenität im Belagaufbau wirken sich die Werkstoffeigenschaften der einzelnen im Reibbelag enthaltenen Werkstoffkomponenten im gesamten Reibbelag aus. Es ist besonders günstig, Werkstoffkomponenten vorzusehen, die die erforderlichen Belageigenschaften in Form ihrer Werkstoffeigenschaften bereits kollektiv vereinen. In vorteilhafter Weise ergibt sich so ein Reib- belag, der nur wenige Werkstoffkomponenten aufweist. Entsprechend reduziert ist die Wechselwirkung der enthaltenen Werkstoffkomponenten untereinander.Therefore, an inventive friction lining of a composite material with at least one net-like basic spatial structure and a filler material contained therein is proposed. Due to the existing homogeneity in the lining structure, the material properties of the individual material components contained in the friction lining have an effect on the entire friction lining. It is particularly favorable to provide material components which already collectively combine the required covering properties in the form of their material properties. Advantageously, this results in a friction covering, which has only a few material components. Correspondingly reduced is the interaction of the contained material components with each other.
Die Belageigenschaften des erfindungsgemäßen Reibbelages ergeben sich demnach angenähert aus der Summe der Werkstoffeigenschaften der einzelnen enthaltenenThe covering properties of the friction lining according to the invention accordingly result approximately from the sum of the material properties of the individual parts contained
Werkstoffkomponenten. In vorteilhafter Weise lassen sich Belageigenschaften systematisch und gezielt einstellen. Dabei lassen sich bestimmte Belageigenschaften wie zum Beispiel hoher Reibwert, günstige Wärmeleitfähigkeit, hohe Festigkeitswerte, gute Temperaturbeständigkeit und optimales Dämmungsverhalten wahlweise auf der Basis der Werkstoffeigenschaften der in der netzartig räumlichen Grundstruktur und/oder der im Füllmaterial vorgesehenen Werkstoffkomponenten erzielen.Material components. Advantageously, coating properties can be adjusted systematically and specifically. Certain coating properties such as, for example, high coefficient of friction, favorable thermal conductivity, high strength values, good temperature resistance and optimum insulation behavior can be achieved optionally on the basis of the material properties of the material components provided in the netlike spatial basic structure and / or in the filler material.
In günstiger Weise ergeben sich damit verschiedenste Variationsmöglichkeiten eines Verbundwerkstoffes für den erfindungsgemäßen Reibbelag. Demnach kann in vorteil- hafter Weise der erfindungsgemäße Reibbelag flexibel auf den jeweiligen Anwendungsfall ausgelegt werden.Conveniently, this results in a wide variety of possible variations of a composite material for the friction lining according to the invention. Accordingly, the friction lining according to the invention can advantageously be designed flexibly for the respective application.
Die reduzierte Anzahl an Werkstoffkomponenten in Verbindung mit dem homogenen Strukturaufbau des Reibbelages ermöglicht innerhalb einer Serienfertigung den Vorteil reproduzierbarer Belageigenschaften. Somit können hohe Qualitätsanforderungen durch den Reibbelag erfüllt werden und dessen fehlerfreie Einsatzfähigkeit gesichert werden.The reduced number of material components in conjunction with the homogeneous structure structure of the friction lining allows the advantage of reproducible coating properties within a series production. Thus, high quality requirements can be met by the friction lining and its error-free operation can be secured.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further advantageous embodiments of the present invention are the subject of the dependent claims.
So kann in vorteilhafter Weise eine Verbindungsschicht zwischen dem Reibbelag und einem zur Anbindung zum Beispiel an eine übergeordnete Brems- oder Kupplungseinheit vorgesehenen Trägerbauteil entfallen. Dabei kann für die netzartig räumliche Grundstruktur und/oder als eine Werkstoffkomponente des Füllmaterials des Reibbelages der gleiche Werkstoff wie beispielsweise für das Trägerbauteil gewählt werden. Auch ist der Einsatz von Werkstoffen denkbar, die eine stoffschlüssige Verbindung des Reibbelages an das Trägerbauteil, beispielsweise durch Löten, Schweißen oder Sin- tern, ermöglichen. Durch den Entfall jeglicher Verbindungsschicht wird der Herstel- lungsprozess des Reibbelages, beispielsweise als Bremsbelag, vereinfacht.Thus, advantageously, a connecting layer between the friction lining and a carrier component provided for connection to, for example, a higher-level brake or clutch unit can be dispensed with. In this case, the same material as for example for the carrier component can be selected for the net-like spatial basic structure and / or as a material component of the filling material of the friction lining. It is also conceivable to use materials which provide a cohesive connection of the friction lining to the carrier component, for example by soldering, welding or sintering. tern, enable. The elimination of any bonding layer simplifies the production process of the friction lining, for example as a brake lining.
Ferner ist von Vorteil, wenn der erfindungsgemäße Reibbelag zusätzlich solche Eigen- schatten aufweist, die den Anforderungen an ein Trägerbauteil genügen. Um dies zu erreichen, werden für die netzartig räumliche Grundstruktur des Reibbelages beispielsweise Legierungen gewählt, die hohe Festigkeitswerte aufweisen, wie zum Beispiel Eisenlegierungen. Infolge dessen weist der Reibbelag bereits eine hohe mechanische Stabilität insbesondere gegenüber Scherkräften auf, so dass eine direkte An- bindung beispielsweise an eine übergeordnete Brems- oder Kupplungseinheit erfolgen kann. Demnach kann auf den Einsatz eines Trägerbauteiles als separates Bauteil verzichtet werden.Furthermore, it is advantageous if the friction lining according to the invention additionally has such intrinsic shadows which satisfy the requirements of a carrier component. To achieve this, for example, alloys are selected for the net-like spatial basic structure of the friction lining, which have high strength values, such as iron alloys. As a result, the friction lining already has a high mechanical stability, in particular with respect to shear forces, so that a direct connection can be made, for example, to a superordinated brake or clutch unit. Accordingly, it is possible to dispense with the use of a carrier component as a separate component.
Eine andere Ausführungsform sieht vor, dass das Trägerbauteil in baulicher Einheit mit dem Reibbelag ausgebildet ist. Es ist vorteilhaft, wenn das Trägerbauteil in diesem Fall aus dem Füllmaterial, welches auch in der Grundstruktur beinhaltet ist, gefertigt ist. Auf diese Weise kann beim Befüllen der Grundstruktur mit dem Füllmaterial gleichzeitig auch das Trägerbauteil in physischen Kontakt mit der Grundstruktur ausgebildet werden. Die Anbindung des Trägerbauteiles an den Reibbelag ist besonders dann gewähr- leistet, wenn das Füllmaterial für die Grundstruktur und für das Trägerbauteil in einemAnother embodiment provides that the support member is formed in structural unit with the friction lining. It is advantageous if the carrier component in this case is made of the filling material, which is also included in the basic structure. In this way, when filling the basic structure with the filling material, it is also possible to simultaneously form the carrier component in physical contact with the basic structure. The connection of the carrier component to the friction lining is particularly ensured if the filling material for the basic structure and for the carrier component in a
Fertigungsschritt vergossen wird.Manufacturing step is shed.
Eine alternative Ausführungsform sieht vor, dass ein mit dem Reibbelag in Kontakt stehendes Trägerbauteil aus einem Trägermaterial gefertigt ist. Das Trägermaterial kann eine andere Materialzusammensetzung aufweisen, als das in der netzartig räumlichenAn alternative embodiment provides that a carrier component in contact with the friction lining is made of a carrier material. The carrier material may have a different material composition than that in the network-like spatial
Grundstruktur enthaltene Füllmaterial. Besonders günstig sind Werkstoffe als Trägermaterial, die zumindest im Kontaktbereich mit dem erfindungsgemäßen Reibbelag eine stoffliche Verbindung mit diesem eingehen; insbesondere mit der netzartig räumlichen Grundstruktur und/oder dem darin enthaltenen Füllmaterial. Zusätzlich sind Werkstoffe als Trägermaterial geeignet, die eine für ein Trägerbauteil erforderliche Festigkeit, insbesondere gegenüber Scherkräften, aufweisen. Dabei kommen als Trägermaterial bevorzugt Polymere in Frage, bevorzugt aus der Gruppe der Duroplaste, wie Phenolharze oder Polyesterharze. In vorteilhafter Weise kann der erfindungsgemäße Reibbelag Dämmungseigenschaften aufweisen, die bei einem in bekannter Form ausgeführten Belagaufbau von einer separaten Dämmungsschicht übernommen werden. So ist es möglich, den Verbundwerkstoff des Reibbelages gezielt mit einer gewünschten Kompressibilität zu versehen. Die Kompressibilität lässt sich beispielsweise über die Ausbildung der netzartig räumlichenBasic structure contained filler. Materials are particularly favorable as a carrier material, at least in the contact area with the friction lining according to the invention form a material connection with this; in particular with the netlike spatial basic structure and / or the filling material contained therein. In addition, materials are suitable as a carrier material, which have a required for a support member strength, in particular against shear forces. Preferred carrier materials are polymers, preferably from the group of thermosets, such as phenolic resins or polyester resins. Advantageously, the friction lining according to the invention may have insulation properties which are taken over by a separate insulation layer in a lining structure designed in a known form. Thus, it is possible to provide the composite material of the friction lining specifically with a desired compressibility. The compressibility can be, for example, the formation of the net-like spatial
Grundstruktur einstellen. Vor allem können durch den gewählten Werkstoff, die Porosität, die Porengröße und die Stegdicke der Grundstruktur die Dämmungseigenschaften positiv beeinflusst werden. Zusätzlich können entsprechende dämmungsoptimierende Werkstoffe als Bestandteil des Füllmaterials vorgesehen werden. Insbesondere zeigen Polymere, insbesondere Elastomere, gute Dämmungseigenschaften. Die homogeneSet basic structure. Above all, the insulation properties can be positively influenced by the selected material, the porosity, the pore size and the web thickness of the basic structure. In addition, appropriate insulation-optimizing materials can be provided as part of the filler. In particular, polymers, in particular elastomers, show good insulation properties. The homogeneous
Belagsstruktur unterstützt eine stabile und gleichverteilte Dämmungswirkung innerhalb des vorgeschlagenen Reibbelages.Coating structure supports a stable and evenly distributed insulation effect within the proposed friction lining.
Infolge der Reduzierung der Anzahl an Werkstoffkomponenten ergibt sich insofern auch ein Zugewinn an Bauraum, der in vorteilhafter Weise einer dem Reibbelag übergeordneten Systemeinheit für weitere Funktionen zu Verfügung steht.As a result of the reduction of the number of material components, this also results in an increase in space, which is advantageously available to the friction lining parent system unit for other functions.
In vorteilhafter Weise ergibt sich erfindungsgemäß ein Reibbelag, bei dessen Herstellung auf Schwermetalle wie Kupfer und andere gesundheitsschädliche Werkstoffe ver- ziehtet werden kann. Gleichzeitig sind alle erforderlichen Belageigenschaften, wie beispielsweise hoher Reibwert, günstige Wärmeleitfähigkeit, hohe Festigkeitswerte, gute Temperaturbeständigkeit und optimales Dämmungsverhalten aufgrund des Aufbaus des Reibbelages und der darin verarbeiteten Werkstoffkomponenten abgedeckt. Zusätzlich ermöglicht der erfindungsgemäße Reibbelag ein gegenüber dem Stand der Technik vereinfachtes Fertigungsverfahren zum Erzeugen desselben. Kennzeichnend ist die geringe Anzahl an Verfahrensschritten, die auf kostengünstigen Technologien beruhen. So kann zum Beispiel das Einbringen des Füllmaterials in die netzartige räumliche Grundstruktur durch in der Kunststofftechnik verwendete Verfahren, wie Extrusion, Spritzguss, Transfermoulding, Tauchprozesse, Einsatz von Gießharzen, Powder Injection Moulding (PIM) usw. erfolgen. ZeichnungAdvantageously, according to the invention results in a friction lining, in its manufacture can be drawn on heavy metals such as copper and other harmful materials. At the same time, all required lining properties, such as high coefficient of friction, favorable thermal conductivity, high strength values, good temperature resistance and optimum insulation behavior due to the structure of the friction lining and the material components processed therein are covered. In addition, the friction lining according to the invention allows a manufacturing process simplified compared to the prior art for producing the same. Characteristic is the small number of process steps, which are based on cost-effective technologies. Thus, for example, the introduction of the filling material into the reticular spatial basic structure by methods used in plastics technology, such as extrusion, injection molding, transfer molding, dipping processes, use of casting resins, powder injection molding (PIM), etc. take place. drawing
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in nachfolgender Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:An embodiment of the invention is illustrated in the drawing and explained in more detail in the following description. It shows:
Fig. 1 schematisch einen Reibbelag gemäß Stand der Technik mit schichtweisem Belagaufbau in einem Längsschnitt,1 shows schematically a friction lining according to the prior art with layered lining structure in a longitudinal section,
Fig. 2 einen Reibbelag im Längsschnitt vor und nach einer Befüllung mit ei- nem Füllmaterial gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,2 a friction lining in longitudinal section before and after filling with a filling material according to a first exemplary embodiment of the invention,
Fig. 3a ein Werkzeug mit einem eingelegten Grundkörper mit einer Grundstruktur vor dem Befüllen mit einem Füllmaterial im Längsschnitt,3a shows a tool with an inserted base body with a basic structure before filling with a filling material in longitudinal section,
Fig. 3b ein gemäß Fig. 3a hergestellter Reibbelag im Längsschnitt,3b shows a friction lining produced according to FIG. 3a in longitudinal section, FIG.
Fig. 4a ein Werkzeug mit einer eingelegten ein Füllmaterial enthaltendenFig. 4a shows a tool with an inserted containing a filling material
Grundstruktur vor dem Befüllen mit einem Polymer im Längsschnitt,Basic structure before filling with a polymer in longitudinal section,
Fig. 4b ein gemäß Fig. 4a hergestellter Reibbelag im Längsschnitt.Fig. 4b a produced according to FIG. 4a friction lining in longitudinal section.
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments
In Fig. 2 ist eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Reibbelages 200 gezeigt, wie er insbesondere im Zusammenwirken mit einem Bremsklotz in einer Bremseinheit oder mit einer Kupplungsscheibe einer Kupplungseinheit bei Kraftfahrzeugen verwendet werden kann.In Fig. 2, an embodiment of a friction lining 200 according to the invention is shown, as it can be used in particular in cooperation with a brake pad in a brake unit or with a clutch disc of a clutch unit in motor vehicles.
Mit 210a wird eine netzartig räumliche Grundstruktur bezeichnet. Die Grundstruktur210a denotes a netlike spatial basic structure. The basic structure
210a entspricht von der Art her einem Festkörper, der mit zueinander räumlich weitgehend in Verbindung stehenden Hohlräumen durchzogen ist. Demnach sind diese Hohlräume komplementär durch eine feste Materie umgeben. Diese netzartig räumliche Grundstruktur 210a aus fester Materie kann sowohl durchgehend verbunden ausge- führt sein als auch lokale, nicht in Verbindung stehende Strukturbereiche aufweisen. Die Hohlräume der Grundstruktur 210a sind vorzugsweise mit einem Füllmaterial 210b infiltriert. Hierfür ist eine offenporige Ausführung der Grundstruktur 210a vorteilhaft. Über eine Verbindungsschicht 30 ist die Grundstruktur 210a und das darin enthaltene Füllmaterial 210b beispielsweise mit einem Trägerbauteil 40 verbunden. Das Trägerbauteil 40 gewährleistet die Anbindung des Reibbelages 200 an eine übergeordnete Funktionseinheit, zum Beispiel an eine nicht dargestellte Brems- oder Kupplungseinheit.210a corresponds in nature to a solid, which is traversed by spatially largely interconnected cavities. Accordingly, these cavities are complementarily surrounded by a solid matter. This web-like basic structure 210a made of solid matter can be both continuously connected. leads to being as well as having local, unrelated structural areas. The cavities of the basic structure 210a are preferably infiltrated with a filling material 210b. For this purpose, an open-pored embodiment of the basic structure 210a is advantageous. Via a connecting layer 30, the basic structure 210a and the filling material 210b contained therein are connected, for example, to a carrier component 40. The support member 40 ensures the connection of the friction lining 200 to a higher-level functional unit, for example, to a brake or clutch unit, not shown.
Die Grundstruktur 210a erleichtert die Infiltration mit einem Füllmaterial 210b durch einen möglichst hohen Grad an Durchlässigkeit. Vorgeschlagen wird daher eine Porosität der Grundstruktur von 50 - 95 Vol.%.The basic structure 210a facilitates infiltration with a filling material 210b by the highest possible degree of permeability. Therefore, a porosity of the basic structure of 50-95 vol.% Is proposed.
Es sind verschiedene Ausführungsformen einer Grundstruktur 210a denkbar. Eine ers- te Ausführungsform sieht Fasern vor, die statistisch räumlich zueinander angeordnet sind. Dabei ist die Verwendung ausschließlich gleichartiger Fasern denkbar oder die Verwendung mindestens zweier, in Werkstoff, Länge bzw. Faserstärke unterschiedlicher Fasern. So können durch Verwendung unterschiedlicher Fasern unterschiedliche Funktionen der Grundstruktur 210a realisiert werden, z.B. durch Verwendung metalli- scher Fasern eine ausgeprägte Wärmeleitfähigkeit und/oder durch Verwendung keramischer Fasern eine hohe Festigkeit des Reibbelages 200. Vorteilhaft ist, wenn die Fasern Langfasern sind und musterartig miteinander verflochten sind, beispielsweise in Form eines Gewebes oder eines Geleges. Denkbar ist ebenfalls eine Orientierung der Fasern in eine Vorzugsrichtung in Form einer unidirektionalen Schicht, um die im An- wendungsfall im Reibbelag 200 auftretenden Kräfte richtungsoptimiert aufnehmen zu können.Various embodiments of a basic structure 210a are conceivable. A first embodiment provides fibers which are arranged statistically spatially relative to one another. The use of exclusively similar fibers is conceivable or the use of at least two, in material, length or fiber thickness of different fibers. Thus, by using different fibers, different functions of the basic structure 210a can be realized, e.g. by using metallic fibers a pronounced thermal conductivity and / or by using ceramic fibers high strength of the friction lining 200. It is advantageous if the fibers are long fibers and pattern-like intertwined, for example in the form of a fabric or a fabric. It is also conceivable to orient the fibers in a preferred direction in the form of a unidirectional layer in order to be able to receive the forces occurring in friction lining 200 in the application in a direction-optimized manner.
Gemäß einer weiteren möglichen Ausführungsform ist die netzartig räumliche Grundstruktur 210a als Sinterkörper ausgeführt. Dieser weist eine höhere mechanische Grundfestigkeit auf, da die verwendeten Pulverteilchen während eines Sintervorgangs stofflich miteinander verbundene Kontaktstellen ausbilden. Dabei ist die Verwendung ausschließlich gleichartiger Pulverteilchen denkbar oder alternativ die Verwendung mindestens zweier, hinsichtlich des Werkstoffs, ihres Anteils bzw. ihrer Partikelgröße differierender Pulverteilchen. So können durch Verwendung unterschiedlicher Pulver- teilchen unterschiedliche Funktionen der Grundstruktur 210a realisiert werden, z.B. durch Einsatz metallischer Pulverteilchen eine ausgeprägte Wärmeleitfähigkeit und/oder durch Einsatz keramischer Pulverteilchen eine hohe Verschleißfestigkeit des Reibbelages 200.According to another possible embodiment, the net-like spatial basic structure 210a is designed as a sintered body. This has a higher mechanical strength, since the powder particles used form materially interconnected contact points during a sintering process. The use of exclusively identical powder particles is conceivable or, alternatively, the use of at least two powder particles differing with regard to the material, their proportion or their particle size. Thus, by using different powder Particles different functions of the basic structure 210a can be realized, for example, by using metallic powder particles a pronounced thermal conductivity and / or by using ceramic powder particles high wear resistance of the friction lining 200th
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Grundstruktur 210a ist diese als Schaumkörper ausgeführt. Die Herstellung erfolgt durch physikalisches, chemisches oder mechanisches Schäumen, insbesondere mittels Negativumformung von Polymerschäumen durch Metall und/oder Keramikschlicker. Der Schaumkörper zeigt sehr gute mechanische Festigkeitswerte aufgrund der Ausbildung einer homogenen und stofflich durchgehend zusammenhängenden Netzstruktur. Dabei ist die Verwendung einer ausschließlich aus einem Werkstoff bestehenden Schaumstruktur denkbar oder die Verwendung mindestens zweier, hinsichtlich ihres Werkstoffs oder ihres Volumenanteils unterschiedlicher Schaumstrukturen. Die mindestens zwei Schaumstruk- turen sind statistisch räumlich zueinander ausgebildet und bilden zusammen eine netzartig räumliche Gesamtstruktur als Grundstruktur 210a. So können durch Verwendung unterschiedlicher Schaumstrukturen unterschiedliche Funktionen der Grundstruktur 210a realisiert werden, z.B. durch Verwendung einer ersten metallischen Schaumstruktur aus einer hochfesten Metalllegierung eine Trägerstruktur für den Reibbelag 200 mit einer hohen mechanischen Stabilität und durch Verwendung einer zweiten, durch eine Voroxidation dann Oxide aufweisenden metallischen Schaumstruktur darüber hinaus hohe Reibwerte.According to a further advantageous embodiment of the basic structure 210a, this is designed as a foam body. The production takes place by physical, chemical or mechanical foaming, in particular by means of negative deformation of polymer foams by metal and / or ceramic slip. The foam body shows very good mechanical strength values due to the formation of a homogeneous and materially continuous network structure. In this case, it is conceivable to use a foam structure consisting exclusively of one material, or to use at least two foam structures which differ in terms of their material or their volume fraction. The at least two foam structures are statistically spatially formed relative to one another and together form a network-like overall structure as a basic structure 210a. Thus, by using different foam structures, different functions of the basic structure 210a can be realized, e.g. By using a first metallic foam structure of a high-strength metal alloy, a support structure for the friction lining 200 with a high mechanical stability and by using a second, then by a preoxidation then oxides having metallic foam structure high friction values.
Des Weiteren sind Ausführungsformen einer Grundstruktur 210a denkbar, die eine Kombination von räumlich angeordneten Fasern und/oder einem Sinterkörper und/oder einem Schaumkörper vorsehen. In der Regel erfordert eine derartige Kombination einen erhöhten Fertigungsaufwand.Furthermore, embodiments of a basic structure 210a are conceivable that provide a combination of spatially arranged fibers and / or a sintered body and / or a foam body. As a rule, such a combination requires increased production costs.
Für die Grundstruktur 210a kommen verschiedene Werkstoffe in Betracht. Geeignet sind Keramiken und/oder kupferfreie Metalllegierungen und/oder Gemische eines Metalls mit einer Keramik. Als günstig erweisen sich bei einer vollständig oder anteilig metallisch ausgeführten Grundstruktur 210a AI, Fe, Ni und/oder deren Legierungen. Die Werkstoffkomponenten für die Grundstruktur 210a tragen insbesondere dazu bei, innerhalb des erfindungsgemäßen Reibbelages 200 eine Trägerstruktur mit hoher Fes- tigkeit, insbesondere gegenüber Scherkräften, auszubilden , optimierte Dämmungsei- genschaften und hohe Wärmeleitfähigkeit bereitzustellen sowie hohe Reibwerte zu erreichen. Hohe Reibwerte können beispielsweise realisiert werden, wenn die metallischen Anteile Oxide aufweisen, die durch eine Voroxidation der metallischen Werk- Stoffkomponenten auf deren Oberfläche ausgebildet werden.For the basic structure 210a different materials are considered. Ceramics and / or copper-free metal alloys and / or mixtures of a metal with a ceramic are suitable. In a completely or proportionately metallic basic structure 210a, it proves to be favorable for Al, Fe, Ni and / or their alloys. The material components for the basic structure 210a contribute, in particular, to a carrier structure with high rigidity within the friction lining 200 according to the invention. in particular against shearing forces, to provide optimized insulation properties and high thermal conductivity and to achieve high coefficients of friction. High coefficients of friction can be realized, for example, if the metallic components have oxides that are formed by pre-oxidation of the metallic material components on their surface.
Alternativ kann die Grundstruktur 210a zusätzlich mit einer Beschichtung versehen werden, um die Reibwerte des Reibbelages 200 oder auch andere Belageigenschaften günstig zu beeinflussen. Dabei wird die Beschichtung vorzugsweise durch chemische oder elektrochemische Beschichtungsverfahren aufgebracht.Alternatively, the basic structure 210a can additionally be provided with a coating in order to favorably influence the coefficients of friction of the friction lining 200 or other lining properties. The coating is preferably applied by chemical or electrochemical coating methods.
In die Grundstruktur 210a ist beispielsweise ein Füllmaterial 210b infiltriert, welches die Hohlräume innerhalb der offenporigen Grundstruktur 210a weitgehend oder vollkommen ausfüllt. Für das Füllmaterial 210b kommen verschiedene Werkstoffe in Betracht. So ist als Füllmaterial 210b mindestens ein Polymer, sowie mindestens eine Keramik und/oder mindestens ein Metall geeignet. Dabei verbindet das mindestens eine Polymer die weiteren im Füllmaterial 210b enthaltenen Werkstoffkomponenten miteinander. Der polymere Anteil im Füllmaterial 210b variiert in vorteilhafter Weise in einem Bereich von 5 - 80 Gew.%. Zweckmäßigerweise werden Polymere aus der Gruppe der Thermoplaste vorgeschlagen, zum Beispiel Polyamide. Des Weiteren werden Polymere aus der Gruppe der Duroplaste vorgeschlagen, beispielsweise Phenolharze oder Polyesterharze. Ferner sind Polymere aus der Gruppe der Elastomere geeignet. Der polymere Anteil im Füllmaterial 210b trägt insbesondere dazu bei, innerhalb des Reibbelages 200 eine hohe Temperaturbeständigkeit, eine Stabilisierung der Festigkeit und optimale Dämmungseigenschaften zu erreichen.In the basic structure 210a, for example, a filling material 210b is infiltrated, which largely or completely fills the cavities within the open-pored basic structure 210a. For the filling material 210b different materials come into consideration. Thus, at least one polymer, as well as at least one ceramic and / or at least one metal is suitable as filling material 210b. In this case, the at least one polymer connects the other material components contained in the filling material 210b to one another. The polymeric content in the filler 210b advantageously varies in the range of 5-80% by weight. Expediently, polymers from the group of thermoplastics are proposed, for example polyamides. Furthermore, polymers from the group of thermosets are proposed, for example phenolic resins or polyester resins. Furthermore, polymers from the group of elastomers are suitable. The polymeric fraction in the filling material 210b contributes in particular to achieving a high temperature resistance, a stabilization of the strength and optimum insulation properties within the friction lining 200.
Der keramische Anteil im Füllmaterial 210b kann zwischen 0 und 50 Gew.% betragen. Als Ausgangsmaterial für ein Keramik enthaltendes Füllmaterial 210b können Keramikpartikel, insbesondere sphärische Keramikpartikel, und/oder Keramikfasern dienen. Als besonders vorteilhaft haben sich Oxide erwiesen, wie zum Beispiel AI2O3, ZrO2,The ceramic content in the filling material 210b may be between 0 and 50% by weight. Ceramic particles, in particular spherical ceramic particles, and / or ceramic fibers can serve as starting material for a ceramic-containing filling material 210b. Oxides have proven particularly advantageous, for example Al 2 O 3 , ZrO 2 ,
SiO2, MgO, SnO2 oder TiO2. Ähnlich geeignet sind auch Nitride oder Carbide, wie zum Beispiel SiC. Der keramische Anteil im Füllmaterial 21Ob trägt insbesondere dazu bei, hohe Reibwerte und eine gute Materialhärte des Reibbelages 200 sicherzustellen. Zusätzlich erhöht der keramische Anteil im Füllmaterial 210b die Temperaturbeständigkeit des Reibbelages 200.SiO 2 , MgO, SnO 2 or TiO 2 . Similarly suitable are nitrides or carbides, such as SiC. The ceramic fraction in the filling material 21Ob contributes in particular to ensuring high coefficients of friction and a good material hardness of the friction lining 200. In addition, the ceramic content in the filling material 210b increases the temperature resistance of the friction lining 200.
Der metallische Anteil des Füllmateriales 210b kann zwischen 0 - 50 Gew.% betragen. Als Ausgangsmaterial für ein Metall enthaltendes Füllmaterial 210b können vorteilhaft Metallpulver dienen. Als besonders vorteilhaft hat sich Eisen erwiesen. Alternativ ist auch die Verwendung von Si, AI, Zn, Ni oder Mg möglich. Der metallische Anteil im Füllmaterial 210b unterstützt beispielsweise mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit dasThe metallic content of the filler 210b may be between 0-50% by weight. Metal powders may advantageously serve as the starting material for a metal-containing filling material 210b. Iron has proved to be particularly advantageous. Alternatively, the use of Si, Al, Zn, Ni or Mg is possible. The metallic content in the filling material 210b supports, for example, with a high thermal conductivity
Abführen der Reibwärme eines sich im Einsatz befindenden Reibbelages 200.Dissipating the frictional heat of a friction lining 200 in use.
Ferner können dem Füllmaterial 210b anteilig Schmierstoffe beigemengt werden. Der mindestens eine im Füllmaterial 210b enthaltene Schmierstoff kann zur Einstellung ei- nes geeigneten Reibkoeffizienten des Reibbelages 200 genutzt werden. Hierfür kommen beispielsweise Metallsulfide in Frage, beispielsweise MoS2, Sb2S3, Sb2S5 oder ZnS, bevorzugt MoS2. Alternativ kann als Schmierstoff Graphit verwendet werden.Furthermore, lubricants may be added proportionally to the filling material 210b. The at least one lubricant contained in the filling material 210b can be used to set a suitable friction coefficient of the friction lining 200. For example, metal sulfides are suitable for this purpose, for example MoS 2 , Sb 2 S 3 , Sb 2 S 5 or ZnS, preferably MoS 2 . Alternatively, graphite can be used as the lubricant.
Vorteilhafterweise wird die Zusammensetzung des erfindungsgemäßen Verbundwerk- Stoffes so gewählt, dass geforderte Belageigenschaften wie ein hoher Reibwert, eine günstige Wärmeleitfähigkeit, hohe Festigkeitswerte, eine gute Temperaturbeständigkeit und ein optimales Dämmungsverhalten ausschließlich durch die Werkstoffeigenschaften der Grundstruktur 210a oder des Füllmaterials 210b erbracht werden. Somit wird die Anzahl der insgesamt im Reibbelag 200 verwendeten Werkstoffkomponenten in günstiger Weise auf ein Minimum reduziert. So kann beispielsweise bei einer Ausführung der Grundstruktur 210a als Keramikschaum auf einen keramischen Anteil im Füllmaterial 210b verzichtet werden. Des weiteren ist bei einer Ausführung der Grundstruktur 210a als Metallschaum ein metallischer Anteil im Füllmaterial 210b nicht erforderlich. Weist der Metallschaum aufgrund einer Voroxidation zusätzlich einen oxidi- sehen Anteil auf, kann der keramische Anteil im Füllmaterial 210b ebenfalls entfallen.Advantageously, the composition of the composite material according to the invention is chosen so that required coating properties such as a high coefficient of friction, a favorable thermal conductivity, high strength values, a good temperature resistance and an optimal insulation behavior are provided exclusively by the material properties of the basic structure 210a or the filling material 210b. Thus, the number of total material components used in the friction lining 200 is favorably reduced to a minimum. Thus, for example, in an embodiment of the basic structure 210a as a ceramic foam, a ceramic component in the filling material 210b can be dispensed with. Furthermore, in an embodiment of the basic structure 210a as metal foam, a metallic portion in the filling material 210b is not required. If the metal foam additionally has an oxidic component as a result of pre-oxidation, the ceramic component in the filling material 210b can likewise be omitted.
Die mit dem Füllmaterial 210b infiltrierte Grundstruktur 210a weist bevorzugt eine Restporosität <= 30 Vol.% auf und bildet im Wesentlichen den der Erfindung zugrundeliegenden Verbundwerkstoff des Reibbelages 200. Bei eine weiteren Ausführungsform des Reibbelages 200 wird als Werkstoff für die Grundstruktur 210a eine Legierung mit hohen Festigkeitswerten gewählt, z.B. eine Eisenlegierung. Ein solcher vorgeschlagener Reibbelag 200 weist eine hohe Scherfestig- keit auf. Daher kann der Reibbelag 200 in vorteilhafter Weise ohne ein zusätzlich separat angeordnetes Trägerbauteil 40 direkt an beispielsweise eine übergeordnete Bremseinheit angebunden werden.The basic structure 210a infiltrated with the filling material 210b preferably has a residual porosity <= 30% by volume and essentially forms the composite material of the friction lining 200 on which the invention is based. In a further embodiment of the friction lining 200, an alloy with high strength values is selected as the material for the basic structure 210a, for example an iron alloy. Such a proposed friction lining 200 has a high shear strength. Therefore, the friction lining 200 can advantageously be connected directly to, for example, a superordinate brake unit without an additionally separately arranged carrier component 40.
Nachfolgend sind beispielhaft Zusammensetzungen von Reibbelägen 200 im Sinne der Erfindung aufgeführt.Below, by way of example, compositions of friction linings 200 within the meaning of the invention are listed.
Beispiel 1example 1
Als Grundstruktur 210a ist ein 316L- Stahlschaum mit einem Anteil von 1-30 Gew.% bezogen auf den zu fertigenden Reibbelag 200 vorgesehen. Der Stahlschaum erfüllt primär die Funktion einer Trägerstruktur mit einer hohen Scherfestigkeit. Zusätzlich kann über die gute Wärmeleitfähigkeit entstehende Reibwärme wirkungsvoll abgeführt werden. Außerdem zeigt der Stahlschaum infolge der sich einstellenden Kompressibilität ein günstiges Dämmungsverhalten, wodurch sich die Geräuschentwicklung bei Reibaktivitäten in vorteilhafter Weise reduziert. An den Stahlschaum wird einseitig einAs the basic structure 210a, a 316L steel foam with a proportion of 1-30% by weight, based on the friction lining 200 to be produced, is provided. The steel foam primarily fulfills the function of a carrier structure with a high shear strength. In addition, friction heat generated by the good thermal conductivity can be dissipated effectively. In addition, the steel foam shows due to the self-adjusting compressibility a favorable insulation behavior, which reduces the noise during friction activities in an advantageous manner. On the steel foam is one-sided
Trägerbauteil 40 aus Stahl angelötet. Demnach kann eine sonst übliche Verbindungsschicht 30 entfallen.Support member 40 soldered from steel. Accordingly, a usual connection layer 30 can be omitted.
Als Füllmaterial 210b ist eine Mischung aus mehreren Werkstoffkomponenten vorge- sehen. Dabei wird als eine erste Werkstoffkomponente beispielsweise AI2O3 mit <= 50As filling material 210b, a mixture of several material components is provided. Here, as a first material component, for example, Al 2 O 3 with <= 50
Gew.% bezogen auf den zu fertigenden Reibbelag 200 verwendet. AI2O3 bildet den keramischen Anteil des Füllmaterials 210b. Durch den keramischen Anteil werden insbesondere hohe Reibwerte im Reibbelag 200 erzielt. Alternativ kann auch SiO2, SiC, TiO2, ZrO2 oder Mischungen dieser Oxide ggf. unter Zusatz von AI2O3 enthalten sein. Als weitere Werkstoffkomponente werden zum Erreichen von Schmiereigenschaften dem Füllmaterial 210b Kohlenstoff mit <= 30 Gew.% bezogen auf den zu fertigenden Reibbelag 200 beigemengt. Denkbar ist alternativ oder zusätzlich das Beimischen von MoS2, Sb2S3, Sb2S5 oder ZnS. Zum Verbinden der im Füllmaterial 210b enthaltenen Werkstoffkomponenten wird Phenolharz mit einem Anteil von 5-50 Gew.% bezogen auf den zu fertigenden Reibbelag 200 zugesetzt. Das Phenolharz gewährleistet eine hohe Temperaturbeständigkeit und eine hohe Festigkeit. Zum Erreichen günstiger Dämmungseigenschaften kann ggf. ein zusätzliches Polymer, beispielweise Elastomere, mit einem Anteil von <= 30 Gew.% beigemengt werden. Die Befüllung der Grundstruktur 210a mit dem Füllmaterial 210b erfolgt bis zu einer Restporosität des Verbundwerkstoffes von <=30 Vol.%.% By weight, based on the friction lining 200 to be produced. Al 2 O 3 forms the ceramic portion of the filling material 210b. In particular, high coefficients of friction in the friction lining 200 are achieved by the ceramic component. Alternatively, SiO 2 , SiC, TiO 2 , ZrO 2 or mixtures of these oxides may optionally be present with the addition of Al 2 O 3 . As a further material component, carbon dioxide with <= 30% by weight, based on the friction lining 200 to be produced, is added to the filling material 210b in order to achieve lubricating properties. Alternatively or additionally, admixing of MoS 2 , Sb 2 S 3 , Sb 2 S 5 or ZnS is conceivable. For connecting the material components contained in the filling material 210b phenolic resin is used in a proportion of 5-50 wt.% Based on added to be produced friction lining 200. The phenolic resin ensures high temperature resistance and high strength. To achieve favorable insulation properties, if necessary, an additional polymer, for example elastomers, with a proportion of <= 30% by weight can be added. The filling of the basic structure 210a with the filling material 210b takes place up to a residual porosity of the composite of <= 30 vol.%.
Beispiel 2:Example 2:
Der vorgeschlagene Reibbelag 200 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen der Ausführungsform in Beispiel 1. Davon abweichend werden durch eine Voroxidation Fe- und Cr-Oxide in situ im Stahlschaum erzeugt. Aufgrund des voroxidierten Stahlschaums können hohe Reibwerte des Reibbelages 200 erzielt werden. Aus diesem Grund kann der keramische Anteil im Füllmaterial 210b entfallen.The proposed friction lining 200 according to a second embodiment essentially corresponds to the embodiment in Example 1. Deviating from this, Fe and Cr oxides are generated in situ in the steel foam by a preoxidation. Due to the preoxidized steel foam, high coefficients of friction of the friction lining 200 can be achieved. For this reason, the ceramic content in the filling material 210b can be omitted.
Beispiel 3:Example 3:
Als Grundstruktur 210a ist ein AI2O3-Schaum mit einem Anteil von 1-30 Gew.% bezogen auf den zu fertigenden Reibbelag 200 vorgesehen. Der AI2O3-Schaum erfüllt pri- mär die Funktion einer Trägerstruktur mit einer ausreichend hohen Scherfestigkeit. Außerdem werden sehr gute Dämmungseigenschaften erzielt. Alternativ sind Schäume aus SiC, SiSiC oder ZrO2 ähnlich geeignet.As the basic structure 210 a, an Al 2 O 3 foam with a proportion of 1-30% by weight, based on the friction lining 200 to be produced, is provided. The Al 2 O 3 foam primarily fulfills the function of a carrier structure with a sufficiently high shear strength. In addition, very good insulation properties are achieved. Alternatively, foams of SiC, SiSiC or ZrO 2 are similarly suitable.
Als Füllmaterial 210b wird eine Mischung aus mehreren Werkstoffkomponenten vorge- schlagen. Als eine erste Werkstoffkomponente wird Eisen mit <= 50 Gew.% bezogen auf den zu fertigenden Reibbelag 200 verwendet. Das Eisen bildet einen metallischen Anteil des Füllmaterials 210b und unterstützt mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit das Abführen der Reibwärme eines sich im Einsatz befindenden Reibbelages 200. Denkbar ist alternativ oder zusätzlich eine Beimischung von Si, AI, Zn, Ni oder Mg.As filling material 210b, a mixture of several material components is proposed. As a first material component iron is used with <= 50 wt.% Based on the friction lining 200 to be produced. The iron forms a metallic portion of the filling material 210b and supports with a high thermal conductivity the dissipation of the frictional heat of an in-use friction lining 200. Conceivable is alternatively or additionally an admixture of Si, Al, Zn, Ni or Mg.
Zum Erreichen von ausreichenden Schmiereigenschaften wird dem Füllmaterial 210b Kohlenstoff mit einem Anteil <= 30 Gew.% bezogen auf den zu fertigenden Reibbelag 200 beigemengt. Denkbar ist alternativ oder zusätzlich das Beimischen von MoS2, Sb2S3, Sb2S5 oder ZnS. Zum Verbinden der im Füllmaterial 210b enthaltenen Werk- stoffkomponenten wird Phenolharz mit einem Anteil von 5-50 Gew.% bezogen auf den zu fertigenden Reibbelag 200 zugesetzt. Das Phenolharz gewährleistet eine hohe Temperaturbeständigkeit des zu fertigenden Reibbelages 200. Ebenso wird eine hohe Festigkeit erzielt. Zum Erreichen günstiger Dämmungseigenschaften kann ggf. ein zu- sätzliches Polymer, wie beispielweise ein Elastomer, mit einem Anteil von <= 30To achieve sufficient lubricating properties, carbon dioxide with a proportion of <= 30% by weight, based on the friction lining 200 to be produced, is added to the filling material 210b. Alternatively or additionally, admixing of MoS 2 , Sb 2 S 3 , Sb 2 S 5 or ZnS is conceivable. For connecting the workpieces contained in the filling material 210b Fabric components phenol resin is added in a proportion of 5-50 wt.% Based on the friction lining 200 to be produced. The phenolic resin ensures high temperature resistance of the friction lining 200 to be produced. Likewise, high strength is achieved. To achieve favorable insulation properties, an additional polymer, such as, for example, an elastomer, may optionally be present with a content of <= 30
Gew.% beigemengt werden. Die Befüllung der Grundstruktur 210a mit dem Füllmaterial 210b erfolgt bis zu einer Restporosität des Verbundwerkstoffes von <= 30 Vol.%. Ferner ist ein Trägerbauteil 40 aus Stahl vorgesehen, welches über eine Klebverbindung direkt mit dem AI2O3-Schaum und dem Füllmaterial 210b verbunden ist.% By weight. The filling of the basic structure 210a with the filling material 210b takes place up to a residual porosity of the composite of <= 30 vol.%. Furthermore, a support member 40 made of steel is provided, which is connected via an adhesive bond directly to the Al 2 O 3 foam and the filling material 210 b.
Ein generelles Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Reibbelages 200 sieht einen ersten Verfahrensschritt vor, in welchem ein Grundkörper mit einer netzartig räumlichen Grundstruktur 210a gefertigt wird.A general method for producing a friction lining 200 according to the invention provides for a first method step, in which a base body with a net-like spatial basic structure 210a is manufactured.
In einem zweiten Verfahrensschritt wird ein Füllmaterial 210b hergestellt. Als besonders günstig haben sich als Ausgangsmaterialien für ein Füllmaterial 210b Pulvermischungen erwiesen.In a second method step, a filling material 210b is produced. Powder mixtures have proven to be particularly favorable as starting materials for a filling material 210b.
In einem dritten Verfahrensschritt wird die Grundstruktur 210a mit dem Füllmaterial 210b bis zu einer Restporosität von <=30 Vol.% des sich ergebenden Verbundwerkstoffes befüllt. Das Befüllen der Grundstruktur 210a erfolgt zum Beispiel mittels eines Tauchprozesses oder durch Verguss mit einem Gießharz. Voraussetzung hierfür ist eine niedrige Viskosität des Füllmaterials 210b, wie z.B. bei Verwendung von Phenolharzen. Sind dagegen noch weitere Werkstoffe beigemengt, die insbesondere auch eine Erhöhung der Viskosität des Füllmaterials 210b bewirken, ist das Befüllen der Grundstruktur 210a auch druckunterstützt möglich. Hierfür sind Fertigungsverfahren, wie zum Beispiel Extrusion, Spritzguss, Powder Injection Moulding (PIM) und Transfermoulding geeignet. Das Befüllen erfolgt innerhalb eines entsprechenden Werkzeuges 80, in welchem zuvor ein offenporiger Grundkörper mit einer netzartig räumlichen Grundstruktur 210a eingelegt wird und dieser Grundkörper dabei den Innenraum des Werkzeuges formkomplementär im Wesentlichen ausfüllt. Das Befüllen der Grundstruktur 210a mit dem Füllmaterial 210b kann auch derart erfolgen, dass über den Querschnitt der Grundstruktur 210a hinweg eine sich stofflich veränderte Zusammensetzung des Füllmaterials 210b vorgesehen wird. So kann zum Beispiel durch Verwendung einer Zwei- komponentenspritzgussmaschine das Mischungsverhältnis zweier Komponenten des Füllmaterials 210b zeitlich variiert oder ein vom ersten Füllmaterial 210b verschiedenes zweites Füllmaterial 210b' verwendet werden. Durch lokale Variation des Füllmaterial 210b über die Grundstruktur 210a sind weitere Optimierungen des Reibbelages 200 bezüglich seiner Belageigenschaften möglich. Beispielsweise kann im äußeren Bereich der Grundstruktur 210a ein reibungsoptimiertes Füllmaterial 210b, beispielsweise mit einem hohen Keramikanteil, vorgesehen werden und im darunterliegenden Bereich ein Füllmaterial 210b zum Erzielen optimaler Dämmungseigenschaften, zum Beispiel durch Zugabe eines hohen Polymeranteils.In a third method step, the basic structure 210a is filled with the filling material 210b up to a residual porosity of <= 30% by volume of the resulting composite material. The filling of the basic structure 210a takes place, for example, by means of a dipping process or by casting with a casting resin. This requires a low viscosity of the filling material 210b, such as when using phenolic resins. On the other hand, if further materials are added, which in particular also cause an increase in the viscosity of the filling material 210b, the filling of the basic structure 210a is also possible with pressure support. Manufacturing processes such as extrusion, injection molding, powder injection molding (PIM) and transfer molding are suitable for this. The filling takes place within a corresponding tool 80, in which previously an open-pore base body with a net-like spatial basic structure 210a is inserted and this base body thereby completing the interior of the tool complementary in shape substantially. The filling of the basic structure 210a with the filling material 210b can also be effected in such a way that over the cross section of the basic structure 210a a materially changed composition of the filling material 210b is provided. For example, by using a two- component injection molding machine, the mixing ratio of two components of the filling material 210b varies over time or a second filling material 210b 'different from the first filling material 210b can be used. By local variation of the filling material 210b via the basic structure 210a, further optimizations of the friction lining 200 with respect to its covering properties are possible. For example, a friction-optimized filling material 210b, for example with a high proportion of ceramic, may be provided in the outer area of the basic structure 210a, and a filling material 210b in the area below to achieve optimum insulating properties, for example by adding a high proportion of polymer.
In einem bevorzugtem Fertigungsverfahren wird ein Trägerbauteil 40 im Verbund mit dem Reibbelag 200 ausgebildet. Eine Fertigungsvariante sieht dabei vor, das Trägerbauteil 40 im Anschluss der Befüllung der Grundstruktur 210a mit dem Füllmaterial 210b am Reibbelag 200 auszubilden. Dies kann beispielsweise gemäß Fig. 3a erfol- gen. Dabei wird ein Grundkörper mit einer netzartig räumlichen Grundstruktur 210a in ein entsprechendes Werkzeug 80 eingelegt. Nach dem Einlegen bleibt zumindest ein an den Grundkörper angrenzender stofffreier Werkzeugbereich 85 bestehen. In diesem Bereich des Werkzeuges 80 soll das Trägerbauteil 40 ausgebildet werden. Beim Befül- len des Werkzeuges 80 mit dem Füllmaterial 210b entsteht ein Reibbelag 200 gemäß Fig. 3b. Dieser vorgeschlagene Reibbelag 200 weist eine mit dem Füllmaterial 210b infiltrierte Grundstruktur 210a auf. Zusätzlich ist daran angrenzend im Verbund ein Trägerbauteil 40 aus dem Füllmaterial 210b ausgebildet.In a preferred manufacturing method, a carrier component 40 is formed in conjunction with the friction lining 200. A production variant provides for the carrier component 40 to be formed on the friction lining 200 after the filling of the basic structure 210a with the filling material 210b. This can be done, for example, according to FIG. 3 a. In this case, a main body with a net-like spatial basic structure 210 a is inserted into a corresponding tool 80. After inserting, at least one substance-free tool area 85 adjoining the main body remains. In this area of the tool 80, the support member 40 is to be formed. When filling the tool 80 with the filling material 210b, a friction lining 200 according to FIG. 3b is produced. This proposed friction lining 200 has a base structure 210a infiltrated with the filling material 210b. In addition, adjacent thereto in the composite, a carrier component 40 is formed from the filling material 210b.
Fig. 4a zeigt eine zur Fig. 3a alternative Fertigungsvariante. Dabei erfolgt die Befüllung des Werkzeuges 80 mit dem Füllmaterial 210b derart, dass nur die Grundstruktur 210a mit dem Füllmaterial 210b ausgefüllt wird. Der restliche angrenzende und zu diesem Zeitpunkt stoffleere Werkzeugbereich 85 wird mit einem Trägermaterial 220 befüllt, bevorzugt mit einem Polymer. Dabei ergibt sich ein Reibbelag 200 gemäß der Fig. 4b. Im Unterschied zur Ausführungsform gemäß Fig. 3b ist das Trägerbauteil 40 des vorge- schlagenen Reibbelages 200 aus einem Trägermaterial 220 als Werkstoff ausgebildet.Fig. 4a shows an alternative to Fig. 3a manufacturing variant. In this case, the filling of the tool 80 with the filling material 210b takes place such that only the basic structure 210a is filled with the filling material 210b. The remaining adjacent and at this time fabric-empty tool area 85 is filled with a carrier material 220, preferably with a polymer. This results in a friction lining 200 according to FIG. 4b. In contrast to the embodiment according to FIG. 3b, the carrier component 40 of the proposed friction lining 200 is formed from a carrier material 220 as a material.
Generell kann in vorteilhafter Weise der Reibbelag 200 mit einem ausgebildeten Trägerbauteil 40 mit, insbesondere seitlich, angeordneten Stahl-Verstärkungen 50 zur Erhöhung der Scher- und Druckfestigkeit verstärkt werden. Nach dem Befüllen der Grundstruktur 21Oa mit dem Füllmaterial 21Ob schließt sich ein Aushärteprozess des Füllmaterials 210b und/oder des Trägermaterials 220 an. Dies erfolgt in der Regel in einem Ofen unter Temperatureinwirkung. In general, the friction lining 200 can advantageously be reinforced with a formed carrier component 40 with, in particular laterally, arranged steel reinforcements 50 for increasing the shear and compressive strength. After filling the base structure 21Oa with the filling material 21Ob, a curing process of the filling material 210b and / or of the carrier material 220 follows. This is usually done in an oven under the influence of temperature.

Claims

Ansprüche claims
1. Reibbelag einer Brems- oder Kupplungseinheit umfassend einen Verbundwerkstoff mit einer netzartig räumlichen Grundstruktur (210a) und einem in der Grundstruk- tur (210a) enthaltenen Füllmaterial (210b), dadurch gekennzeichnet, dass die Grundstruktur (210a) eine Keramik und/oder eine kupferfreie Metalllegierung und/oder ein Gemisch eines Metalls mit einer Keramik enthält.1. friction lining of a brake or clutch unit comprising a composite material with a net-like spatial basic structure (210a) and in the Grundstruk- (210a) contained filling material (210b), characterized in that the basic structure (210a) a ceramic and / or a copper-free metal alloy and / or a mixture of a metal with a ceramic.
2. Reibbelag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundstruktur (210a) ein Schaumkörper, ein Sinterkörper oder ein Körper aus räumlich angeordneten Fasern ist.2. Friction lining according to claim 1, characterized in that the basic structure (210a) is a foam body, a sintered body or a body of spatially arranged fibers.
3. Reibbelag nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der metallische Anteil der Grundstruktur (210a) AI, Fe, Ni und/oder deren Legierungen enthält.3. Friction lining according to one of claims 1 and 2, characterized in that the metallic portion of the basic structure (210a) contains Al, Fe, Ni and / or their alloys.
4. Reibbelag nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der keramische Anteil der Grundstruktur (210a) AI2O3, Cr2O3 , SiO2, SiC, SiSiC und/oder ZrO2 enthält.4. Friction lining according to one of claims 1 to 3, characterized in that the ceramic portion of the basic structure (210a) Al 2 O 3, Cr 2 O 3 , SiO 2, SiC, SiSiC and / or ZrO 2 contains.
5. Reibbelag nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial (210b) ein Polymer, sowie eine Keramik und/oder ein Metall enthält.5. Friction lining according to one of claims 1 to 4, characterized in that the filling material (210b) contains a polymer, as well as a ceramic and / or a metal.
6. Reibbelag nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Polymer ein Polyamid, ein Phenolharz oder ein Polyesterharz ist.6. friction lining according to claim 5, characterized in that the at least one polymer is a polyamide, a phenolic resin or a polyester resin.
7. Reibbelag nach einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Polymer als Bindemittel die im Füllmaterial (210b) enthaltenen Werkstoffe miteinander verbindet.7. friction lining according to one of claims 5 and 6, characterized in that the at least one polymer as binder binds together the materials contained in the filling material (210b).
8. Reibbelag nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial (210b) ein Oxid, ein Nitrid und/oder ein Carbid enthält.8. Friction lining according to one of claims 1 to 7, characterized in that the filling material (210b) contains an oxide, a nitride and / or a carbide.
9. Reibbelag nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial (210b) ein Schmiermittel enthält.9. friction lining according to one of claims 1 to 8, characterized in that the filling material (210b) contains a lubricant.
10. Reibbelag nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbundwerkstoff eine Restporosität von <= 30 Vol. % aufweist.10. Friction lining according to one of claims 1 to 9, characterized in that the composite material has a residual porosity of <= 30 vol.%.
11. Reibbelag nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Trägerbauteil (40) zur Anbindung des Reibbelages an eine übergeordnete Funktionseinheit vorgesehen ist.11. Friction lining according to one of claims 1 to 10, characterized in that a carrier component (40) is provided for connecting the friction lining to a higher-level functional unit.
12. Reibbelag nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerbauteil (40) über eine Verbindungsschicht (30) mit dem Verbundwerkstoff verbunden ist.12. Friction lining according to claim 11, characterized in that the carrier component (40) via a connecting layer (30) is connected to the composite material.
13. Reibbelag nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerbauteil (40) durch Löten oder Sintern mit dem Verbundwerkstoff verbunden ist.13. Friction lining according to claim 11, characterized in that the carrier component (40) is connected by soldering or sintering with the composite material.
14. Reibbelag nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerbauteil (40) räumlich im Verbund mit dem Reibbelag angeordnet ist und die Grundstruktur (210a), das Füllmaterial (210b) und/oder ein Polymer enthält. 14. Friction lining according to claim 11, characterized in that the carrier component (40) is spatially arranged in conjunction with the friction lining and contains the basic structure (210a), the filling material (210b) and / or a polymer.
15. Verfahren zur Herstellung eines Reibbelages aus einem Verbundwerkstoff nach15. A method for producing a friction lining made of a composite material
Anspruch 1 bis 14, mit den Verfahrensschritten: a.) Herstellung eines offenporigen Grundkörpers mit einer netzartig räumlichen Grundstruktur (210a) b.) Herstellung eines Füllmaterials (210b) c.) Befüllen der Grundstruktur (210a) mit dem Füllmaterial (210b)Claims 1 to 14, with the method steps: a.) Production of an open-pore base body with a net-like spatial basic structure (210a) b.) Production of a filling material (210b) c.) Filling of the basic structure (210a) with the filling material (210b)
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrensschritt a.) mittels Schäumen, Sintern oder räumlichen Anordnen von Langfasern als Gewebe, als Gelege oder als unidirektionale Schichten erfolgt.16. The method according to claim 15, characterized in that the method step a.) By means of foaming, sintering or spatial arrangement of long fibers as a fabric, as scrim or as unidirectional layers takes place.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Schäumen mittels Negativumformung von Polymerschäumen durch Metall- und/oder Keramikschlicker erfolgt.17. The method according to claim 16, characterized in that the foaming takes place by means of negative deformation of polymer foams by metal and / or Keramikschlicker.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundstruktur (210a) mit einer Beschichtung versehen wird.18. The method according to any one of claims 15 to 17, characterized in that the basic structure (210a) is provided with a coating.
19. Reibbelag nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass für den keramischen Anteil des Füllmaterials (210b) sphärische Keramikpartikeln und/oder -fasern verwendet werden.19. Friction lining according to one of claims 15 to 18, characterized in that for the ceramic portion of the filling material (210b) spherical ceramic particles and / or fibers are used.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass im Grundkörper (210a) vor dem Verfahrensschritt c.) eine Voroxidation metallischer Strukturanteile erfolgt. 20. The method according to any one of claims 15 to 19, characterized in that in the base body (210a) before the process step c.) Preoxidation of metallic structural components takes place.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrensschritt c.) mittels Extrusion, Spritzguss, PIM, Transfer Moulding, Verguss von Gießharzen oder mittels Tauchprozesse erfolgt.21. The method according to any one of claims 15 to 20, characterized in that the method step c.) By means of extrusion, injection molding, PIM, transfer molding, casting of casting resins or by means of dip processes takes place.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Befüllen der Grundstruktur (210a) mit einer über den Querschnitt der Grundstruktur (210a) sich ändernden stofflichen Zusammensetzung des Füllmaterials (210b) erfolgt.22. The method according to any one of claims 15 to 21, characterized in that the filling of the base structure (210a) with a over the cross section of the base structure (210a) changing material composition of the filling material (210b) takes place.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass dem Verfahrensschritt c.) ein weiterer Verfahrensschritt angeschlossen ist, in welchem ein Trägerbauteil (40) aus dem Füllmaterial (210b) oder einem Trägermaterial (220) am Verbundwerkstoff ausgebildet wird.23. The method according to any one of claims 15 to 22, characterized in that the method step c.) A further method step is connected, in which a carrier component (40) from the filling material (210b) or a carrier material (220) is formed on the composite material.
24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerbauteil (40) mit seitlich angeordneten Stahl -Verstärkungen (50) versehen wird.24. The method according to claim 23, characterized in that the carrier component (40) is provided with laterally arranged steel reinforcements (50).
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Verfahrensschritt c.) ein Aushärteprozess für das Füllmaterial (210b) und/oder das Trägermaterial (220) erfolgt.25. The method according to any one of claims 15 to 23, characterized in that after the process step c.) A curing process for the filling material (210b) and / or the carrier material (220) takes place.
26. Verwendung eines Reibbelages nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass er innerhalb einer Brems- bzw. Kupplungseinheit eines Kraftfahrzeuges verwendet wird. 26. Use of a friction lining according to one of claims 1 to 14, characterized in that it is used within a brake or clutch unit of a motor vehicle.
PCT/EP2009/056404 2008-06-06 2009-05-27 Friction lining made of a composite material WO2009147035A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008002279.9 2008-06-06
DE102008002279A DE102008002279A1 (en) 2008-06-06 2008-06-06 Friction lining made of a composite material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2009147035A1 true WO2009147035A1 (en) 2009-12-10

Family

ID=40887963

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2009/056404 WO2009147035A1 (en) 2008-06-06 2009-05-27 Friction lining made of a composite material

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102008002279A1 (en)
WO (1) WO2009147035A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109261941A (en) * 2018-10-17 2019-01-25 西安交通大学 A kind of preparation method of the holey ceramics enhancing compound brake shoes of steel-based

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010001291A1 (en) * 2010-01-27 2011-07-28 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., 51147 Metal-ceramic part useful to manufacture furnace and for telescope, comprises a first part made from metallic material and a second part made from a fiber carbide ceramic, where the first part and the second part are connected by soldering
CN102022544A (en) * 2011-01-06 2011-04-20 武汉理工大学 Mechanical seal friction pair material and preparation method thereof

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1284225A (en) * 1968-12-18 1972-08-02 Dunlop Holdings Ltd Friction pads
JPS60101331A (en) * 1983-11-04 1985-06-05 Sumitomo Electric Ind Ltd Brake member such as aluminium-nickel composite disc rotor and the like
US4605595A (en) * 1983-11-18 1986-08-12 Allied Corporation Method of manufacturing a friction article
JPS63251432A (en) * 1987-04-06 1988-10-18 M K Kashiyama Kk Production of asbestos-free friction material
JPH08245810A (en) * 1995-03-10 1996-09-24 Hitachi Chem Co Ltd Wet friction material
US5588477A (en) * 1994-09-29 1996-12-31 General Motors Corporation Method of making metal matrix composite
JPH0959596A (en) * 1995-08-22 1997-03-04 Akebono Brake Res & Dev Center Ltd Frictional material containing metal having three-dimensional net structure as skeleton and its production
JPH09104764A (en) * 1995-10-11 1997-04-22 Hitachi Chem Co Ltd Wet friction material
DE10130395A1 (en) * 2000-08-12 2002-02-28 Mannesmann Sachs Ag Friction material used in the production of friction elements for brakes and couplings in vehicles comprises a structural component and an infiltration component formed as a penetrating network
CN101000077A (en) * 2006-01-13 2007-07-18 中国科学院金属研究所 Foaming silican carbide ceramic strengthening copper base composite abrasive sheet and preparation process thereof

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19619500A1 (en) * 1996-05-14 1997-11-20 Claussen Nils Metal-ceramic moldings and process for their production

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1284225A (en) * 1968-12-18 1972-08-02 Dunlop Holdings Ltd Friction pads
JPS60101331A (en) * 1983-11-04 1985-06-05 Sumitomo Electric Ind Ltd Brake member such as aluminium-nickel composite disc rotor and the like
US4605595A (en) * 1983-11-18 1986-08-12 Allied Corporation Method of manufacturing a friction article
JPS63251432A (en) * 1987-04-06 1988-10-18 M K Kashiyama Kk Production of asbestos-free friction material
US5588477A (en) * 1994-09-29 1996-12-31 General Motors Corporation Method of making metal matrix composite
JPH08245810A (en) * 1995-03-10 1996-09-24 Hitachi Chem Co Ltd Wet friction material
JPH0959596A (en) * 1995-08-22 1997-03-04 Akebono Brake Res & Dev Center Ltd Frictional material containing metal having three-dimensional net structure as skeleton and its production
JPH09104764A (en) * 1995-10-11 1997-04-22 Hitachi Chem Co Ltd Wet friction material
DE10130395A1 (en) * 2000-08-12 2002-02-28 Mannesmann Sachs Ag Friction material used in the production of friction elements for brakes and couplings in vehicles comprises a structural component and an infiltration component formed as a penetrating network
CN101000077A (en) * 2006-01-13 2007-07-18 中国科学院金属研究所 Foaming silican carbide ceramic strengthening copper base composite abrasive sheet and preparation process thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DATABASE WPI Week 198847, Derwent World Patents Index; AN 1988-335896, XP002539282 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109261941A (en) * 2018-10-17 2019-01-25 西安交通大学 A kind of preparation method of the holey ceramics enhancing compound brake shoes of steel-based
CN109261941B (en) * 2018-10-17 2020-03-17 西安交通大学 Preparation method of porous mesh ceramic reinforced steel-iron-based composite brake block

Also Published As

Publication number Publication date
DE102008002279A1 (en) 2009-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1959152B1 (en) Friction covering
EP1357310B1 (en) Composite material with reinforcement fibers made of carbon
DE10233729B4 (en) Fiber-reinforced ceramic brake pads
DE1625680B1 (en) FRICTION BODY FOR WET CLUTCHES AND BRAKES
DE10164229B4 (en) Friction discs, process for their preparation and their use
DE102016111122A1 (en) Sintered friction material for a friction lining
DE10014418C5 (en) Process for the production of a fiber-reinforced structural component and brake disk manufactured therefrom
DE10310945A1 (en) Fiber-reinforced ceramic material
DE102004008633A1 (en) Plain bearing composite material
WO2015086290A9 (en) Method for producing a composite component made from carbon fibres covered with pyrolytic carbon
EP1342932B1 (en) Ceramic material for friction linings
WO2008052834A1 (en) Method for producing a body consisting of metal-ceramic-composite materials
DE1248305B (en) Sliding or friction material based on Al, Mg or Ti with oxidic filler
EP1489331B1 (en) Metal- infiltrated, fiber-reinforced porous carbon friction body
WO2009147035A1 (en) Friction lining made of a composite material
EP1508718B1 (en) Clutch lining made of fiber- reinforced ceramic material
EP1401655B1 (en) Friction bearing composite material with a metal base layer
DE10130395A1 (en) Friction material used in the production of friction elements for brakes and couplings in vehicles comprises a structural component and an infiltration component formed as a penetrating network
EP2012038B1 (en) Dry run friction covering
EP2458241B1 (en) Method for producing a friction element
EP3708276B1 (en) Friction lining
DE10226264A1 (en) Friction bearing composite has sliding layer with nanoparticles of lubricant and hardening component in polyether ether ketone matrix, produced by melt extrusion and bonding under pressure on supporting strip
EP1530689B1 (en) Friction layer running in a medium
EP1508719A2 (en) Friction pairing for a clutch system
DE102009053737A1 (en) Brake lining for use in vehicle, has back plate including composite and structure with thickness and/or length that partially varies for extraction of local various mechanical and/or physical and/or chemical properties

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09757418

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 09757418

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1