WO2015176726A1 - Verfahren zur herstellung eines nasslaufreibbelages und ein nasslaufreibbelag - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines nasslaufreibbelages und ein nasslaufreibbelag Download PDF

Info

Publication number
WO2015176726A1
WO2015176726A1 PCT/DE2015/200303 DE2015200303W WO2015176726A1 WO 2015176726 A1 WO2015176726 A1 WO 2015176726A1 DE 2015200303 W DE2015200303 W DE 2015200303W WO 2015176726 A1 WO2015176726 A1 WO 2015176726A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
wet
pores
friction lining
perforation
layer
Prior art date
Application number
PCT/DE2015/200303
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jürgen Kroll
Stefan Steinmetz
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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 Schaeffler Technologies AG & Co. KG filed Critical Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Priority to JP2016568873A priority Critical patent/JP2017524872A/ja
Priority to US15/312,098 priority patent/US20170089415A1/en
Priority to CN201580025058.4A priority patent/CN106460981A/zh
Priority to DE112015002383.6T priority patent/DE112015002383B4/de
Publication of WO2015176726A1 publication Critical patent/WO2015176726A1/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D69/00—Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
    • F16D69/02—Composition of linings ; Methods of manufacturing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D69/00—Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D13/00—Friction clutches
    • F16D13/58—Details
    • F16D13/60—Clutching elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D13/00—Friction clutches
    • F16D13/58—Details
    • F16D13/60—Clutching elements
    • F16D13/64—Clutch-plates; Clutch-lamellae
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D69/00—Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
    • F16D2069/004—Profiled friction surfaces, e.g. grooves, dimples
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D69/00—Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
    • F16D2069/005—Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces having a layered structure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2250/00—Manufacturing; Assembly
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2250/00—Manufacturing; Assembly
    • F16D2250/0038—Surface treatment
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2250/00—Manufacturing; Assembly
    • F16D2250/0061—Joining
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2250/00—Manufacturing; Assembly
    • F16D2250/0061—Joining
    • F16D2250/0069—Adhesive bonding

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a wet-running friction lining, in which an oil is discharged through pores to a device running in oil, as well as a wet-running friction lining.
  • Friction liners which are used in oil running equipment such as clutches and double clutches, automatic transmissions, torque converters and lock-ups and synchronizers, serve to balance the relative movement of the clutch discs.
  • a two-layer friction material is known, which consists of a fibrous base material.
  • This fibrous base has a topsheet and a backsheet which are bonded together during a papermaking wet process.
  • the lower layer is formed from friction material comprising fibers and / or fillers and / or friction particles.
  • the topsheet of friction material also includes fibers and / or fillers and / or friction members and is formed on top of the backsheet.
  • Such a friction material is particularly suitable for use in modern transmission systems and brake systems in the automotive industry, where it is preferably used in wet clutch systems.
  • Such wet-running friction linings are produced in a classic papermaking process and subjected to a subsequent resin impregnation.
  • the properties of the wet-running friction lining are characterized inter alia by the porosity, such as pore size and pore distribution, and a defined mechanical material behavior, which describes in particular the compression and recovery behavior under the lifetime.
  • the coordination of these features essentially results in the frictional shafts of the material with the aim of ensuring an oil supply of the frictional contact via the switching operation of the clutch.
  • the paper stocks, the papermaking process, and the subsequent bonding of the paper must be optimized for this behavior.
  • the permeability (permeability), in particular the upper layer, formed during the papermaking process is frequently subject to scattering due to the raw material and process fluctuations, so that the oil delivery varies over wide limits due to a material structure that is uneven over the paper thickness.
  • the invention has for its object to provide a method for producing a wet-running friction lining, in which the oil delivery is tuned exactly to the respective application conditions.
  • the object is achieved in that the pores are formed by a perforation process. Due to the formation of the pores by means of the perforation method, the permeability of the wet-running friction lining is matched directly to the respective application condition.
  • the wet friction friction lining produced by means of perforation causes a glare effect on the oil delivery.
  • the aperture effect is reproducible and adjustable with relatively little effort. Since the separate perforation process is independent of the papermaking process, the desired permeability of the wet-running friction lining can be easily adjusted.
  • the pores are formed by laser perforation.
  • This pore-forming laser perforation method allows to set a wide range of pore diameters and a high number of hole sequences in a given period of time, and therefore a permeability selected for the application method is easy to adjust.
  • the pores are formed by mechanical perforation.
  • the pores are formed by microperforation, preferably by electrostatic discharges.
  • the aperture effect of the wet-running friction lining can be checked with regard to the oil delivery and adjusted depending on the application.
  • an upper layer of the wet-running friction lining is treated by means of the perforation method and then, preferably in a laminating process, applied to a base layer.
  • this laminating process the upper layer and the base layer of the wet-running friction lining are replaced by a
  • the top layer is applied to the base layer, and then the pores of the top layer are formed by the perforation method.
  • the from two Layers formed wet-running friction lining thus has a higher stability and is easier to handle for the production of the pores.
  • a development of the invention relates to a wet-running friction lining for a device running in oil, which has pores for oil delivery to the device.
  • the pores produced by perforation are formed in a single-layer friction material and have a pore size and / or pore density which depends on the perforation.
  • the pore size can be chosen at any time so that on the one hand the hydraulic glare effect of the wet-running friction lining is optimized and on the other hand there is no risk that the pores clog or smear, which is e.g. can pass through degradation products of the gear oil.
  • the friction material produced by perforation forms a topsheet disposed on a base layer having a higher porosity than the topsheet. Since the base layer has a higher porosity, absorption and release of the oil by the base layer is quickly possible.
  • the hydraulic glare effect achieved by the upper layer due to the lower porosity means that oil can only enter and leave the outer layer at a low speed from the outside and thus the oil is deliberately released from the base layer via the upper layer during the rubbing process.
  • the provided with pores upper layer can be optimally matched to the desired friction behavior with respect to the friction behavior through the pore designs and possibly used lining materials.
  • the mechanical behavior of the base layer is optimally adjustable independently of the setting of the hydraulic diaphragm effect. Thus, there is a function separation between the upper layer treated by perforation methods and the base layer.
  • the upper layer is connected to the base layer via a lamination or a separate adhesive layer. Assembly technology, this process is very fast and inexpensive executable.
  • the topcoat may also be obtained by a wet process during papermaking or by a common paper coating process, such as, for. B. roller coater, curtain coating or spray coating are formed.
  • the pores formed by perforation penetrate the upper layer partially or completely. The depth of penetration of the pores in the upper layer can be adjusted independently of the production process of the wet-running friction lining and depending on the applied perforation.
  • Used lining raw materials which are, for example, high temperature stable fibers and / or binders.
  • the topsheet and / or the base layer are made of a paper-like material.
  • relatively cheap paper raw materials can be used for the wet-running friction lining.
  • the first and / or the base layer consist of a duroplastic and / or ceramic material. These materials are particularly suitable for setting a high hydraulic glare effect of the upper layer.
  • the pores are formed in a single-layer material continuously or at any depth and a predetermined geometric arrangement.
  • the diameter of the pores is round or oval or angular.
  • Fig. 1 shows an embodiment of the wet-running friction lining according to the invention.
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a wet-running friction lining 1 according to the invention, as used in a clutch of a vehicle.
  • the wet-running friction lining 1 consists of two layers.
  • a base layer 2 has a high porosity to pick up oil. Due to the high porosity, this base layer 2 has a high oil penetration and release rate.
  • the upper layer 3 arranged on this base layer 2 has a lower oil penetration rate, which means that the upper layer 3 has a lower permeability relative to the base layer 2.
  • the layers 2 and 3 are connected to each other by a lamination process.
  • the upper layer 3 in this case has pores 4, which are introduced by a laser perforation process.
  • This laser perforation process takes place independently of the actual production process of the wet-running friction lining 1.
  • the pattern of the pores 4, the pore size and also the pore depth are set.
  • the pores 4 penetrate the entire upper layer 3.
  • the layer thickness of the upper layer 3 and the pore density can be precisely adjusted depending on the application process, whereby the hydraulic diaphragm effect of the upper layer 3 and thus the oil release from the base layer 2 to the environment the clutch is set accurately due to the pressurization of the wet-running friction lining 1.
  • the base layer 2 and the upper layer 3 form a paper composite.
  • These two layers 2, 3 are made in a wet papermaking process and laminated together or directly bonded together during the papermaking process.
  • the pores 4 are introduced into the upper layer 3 by laser perforation.
  • a further perforation diameter of 50 nm to 500 ⁇ m can be achieved.
  • the hole sequence, which is achieved during one second in the laser perforation method, is 1, 5 to 16 million pores. This is possible with a pore density of up to 500 pores per cm 2 .
  • the base layer 2 and the top layer 3 may be produced independently of one another, wherein the top layer 3 is first provided with pores 4 by the laser perforation and then applied to the base layer 2 by lamination or by a separate adhesive layer.
  • the topsheet 3 of the wet-rubbed friction pad 1 may be provided with a closed surface, e.g. through a
  • the surface is opened the upper layer 3 by laser perforation.
  • the pore depth can be set to different depths. You can only partially or as already described, consistently penetrate the upper layer 3. But there is also the possibility that the pore depth penetrates to the base paper.
  • the described method is not limited to a laser perforation method.
  • mechanical perforation such as a hot or Kaltnadelperforationshabilit can be performed.
  • electrostatic micro- or nano-perforations can be used in terms of area or zone, in which the achievable hole size in the range of 0.1 to 3000 ⁇ diameter of the pores 4 is.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Nasslaufreibbelages, bei welchem durch Poren (4) ein Öl an eine, in Öl betriebene Einrichtung abgegeben wird. Bei einem Verfahren, bei welchem die Ölabgabe des Nasslaufbelages unabhängig von einem Herstellungsprozess des Nasslaufreibbelages einstellbar ist, werden die Poren (4) durch einen Perforationsvorgang ausgebildet.

Description

Verfahren zur Herstellung eines Nasslaufreibbelages und ein Nasslaufreibbelag
Die Erfindung betreffen ein Verfahren zur Herstellung eines Nasslaufreibbelages, bei welchem durch Poren ein Öl an eine in Öl laufende Einrichtung abgegeben wird, so- wie ein Nasslaufreibbelag.
Reibbeläge, die in Öl laufenden Einrichtungen, wie Kupplungen und Doppelkupplungen, Automatikgetriebe, Wandler und Lock-up und Synchronisationen verwendet werden, dienen dazu, die Relativbewegung der Kupplungsscheiben zueinander anzugleichen. Aus der DE 697 26 641 T2 ist ein zweischichtiges Reibungsmaterial bekannt, welches aus einem faserigen Grundstoff besteht. Dieser faserige Grundstoff weist eine Oberschicht und eine Unterschicht auf, die während eines Papierherstellungs- Nassverfahrens miteinander verbunden werden. Dabei wird die Unterschicht aus Reibungsmaterial gebildet, das Fasern und/oder Füllstoffe und/oder Reibungsteilchen umfasst. Die Oberschicht aus Reibungsmaterial umfasst ebenfalls Fasern und/oder Füllstoffe und/oder Reibungsteile und wird oben auf der Unterschicht gebildet. Ein solches Reibungsmaterial ist besonders geeignet zur Anwendung in modernen Getriebesystemen und Bremssystemen in der Kraftfahrzeugindustrie, wo es vorzugsweise in nassen Kupplungssystemen eingesetzt wird.
Solche Nasslaufreibbeläge werden in einem klassischen Papierherstellungsprozess erzeugt und einer anschließenden Harzimprägnierung unterzogen. Die Eigenschaften des Nasslaufreibbelages werden unter anderem durch die Porosität, wie Porengröße und Porenverteilung, und ein definiertes mechanisches Materialverhalten geprägt, das insbesondere das Kompressions- und Rückerholungsverhalten unter der Lebensdauer beschreibt. Die Abstimmung dieser Merkmale ergibt im Wesentlichen die Reibeigen- Schäften des Materials mit dem Ziel über den Schaltvorgang der Kupplung eine Ölversorgung des Reibkontaktes zu gewährleisten. Die Papierrohstoffe, der Papierherstellungsprozess und die anschließende Verklebung des Papiers müssen auf dieses Verhalten hin optimiert sein. Die während des Papierherstellungsprozesses ausgebildete Permeabilität (Durchlässigkeit), insbesondere der Oberschicht, unterliegt dabei auf- grund der Rohstoff- und Prozessschwankungen häufig einer Streuung, so dass die Ölabgabe durch einen über die Papierdicke uneinheitlichen stofflichen Aufbau über weite Grenzen variiert. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Nasslaufreibbelages anzugeben, bei welchem die Ölabgabe genau auf die jeweiligen Applikationsbedingungen abstimmbar ist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Poren durch einen Perfo- rationsvorgang ausgebildet werden. Durch die Ausbildung der Poren mittels des Perforationsverfahrens wird die Permeabilität des Nasslaufreibbelages direkt auf die jeweilige Applikationsbedingung abgestimmt. Der mittels Perforation hergestellte Nass- laufreibbelag bewirkt dabei eine Blendenwirkung bei der Ölabgabe. Die Blendenwirkung ist dabei reproduzierbar und mit verhältnismäßig geringem Aufwand einstellbar. Da der separate Perforationsvorgang unabhängig vom Papierherstellungsprozess erfolgt, lässt sich die gewünschte Permeabilität des Nasslaufreibbelages einfach einstellen.
Vorteilhafterweise werden die Poren durch Laserperforation ausgebildet. Dieses porenbildende Laserperforationsverfahren erlaubt die Einstellung einer weiten Spanne von Porendurchmesser und eine hohe Anzahl von Lochsequenzen in einem vorgegebenen Zeitraum, weshalb eine für das Applikationsverfahren ausgewählte Permeabilität einfach einzustellen ist.
In einer Alternative werden die Poren durch mechanische Perforation ausgebildet. Eine weitere Alternative besteht darin, dass die Poren durch Mikroperforation, vorzugs- weise durch elektrostatische Entladungen ausgebildet werden. Bei Nasslaufreibbelä- gen, welche mit den unterschiedlichen Perforationsverfahren behandelt werden, kann die Blendenwirkung des Nasslaufreibbelages hinsichtlich der Ölabgabe kontrolliert und vom Anwendungsfall abhängig eingestellt werden.
In einer Ausgestaltung wird eine Oberschicht des Nasslaufreibbelages mittels des Perforationsverfahrens behandelt und anschließend, vorzugsweise in einem Kaschie- rungsprozess, auf eine Basisschicht aufgebracht. Bei diesem Kaschiervorgang werden die Oberschicht und die Basisschicht des Nasslaufreibbelages durch eine
Restreaktivität des enthaltenden Bindemittels der Oberschicht und/oder der Basisschicht miteinander verbunden, wobei das verbleibende Bindemittel als Klebstoff ge- nutzt wird.
Alternativ wird die Oberschicht auf die Basisschicht aufgebracht und anschließend die Poren der Oberschicht mit dem Perforationsverfahren ausgebildet. Der aus zwei Schichten gebildete Nasslaufreibbelag besitzt somit für die Herstellung der Poren eine höhere Stabilität und ist besser handhabbar.
Eine Weiterbildung der Erfindung betrifft einen Nasslaufreibbelag für eine in Öl laufende Einrichtung, welcher Poren zur Ölabgabe an die Einrichtung aufweist. Bei einem Nasslaufreibbelag, bei welchem die Reibeigenschaften genau auf den jeweiligen App- likationsprozess abstimmbar sind, sind die, durch Perforation erzeugten Poren in einem einschichtigen Reibmaterial ausgebildet und weisen eine, von der Perforation abhängige Porengröße und/oder Porendichte auf. Durch Anwendung des Perforationsvorganges kann die Porengröße jederzeit so gewählt werden, dass zum einen die hydraulische Blendwirkung des Nasslaufreibbelages optimiert wird und zum anderen kein Risiko besteht, dass die Poren verstopfen oder zuschmieren, was z.B. durch Abbauprodukte des Getriebeöls passieren kann.
Vorteilhafterweise bildet das, durch Perforation erzeugte Poren aufweisende Reibmaterial eine Oberschicht, welche auf einer Basisschicht angeordnet ist, das eine höhere Porosität als die Oberschicht aufweist. Da die Basisschicht eine höhere Porosität aufweist, ist eine Aufnahme und Abgabe des Öls durch die Basisschicht schnell möglich. Die von der Oberschicht aufgrund der geringeren Porosität realisierte hydraulische Blendwirkung führt dazu, dass von außen Öl nur mit einer geringen Geschwindigkeit über diese Oberschicht ein- und austreten kann und somit gezielt das Öl von der Ba- sisschicht über die Oberschicht während des Reibvorganges abgegeben wird. Die mit Poren versehene Oberschicht kann hinsichtlich des Reibverhaltens durch die Porenausführungen und durch eventuell eingesetzte Belagrohstoffe optimal auf das gewünschte Reibverhalten abgestimmt werden. Das mechanische Verhalten der Basisschicht ist unabhängig von der Einstellung der hydraulischen Blendenwirkung optimal einstellbar. Somit erfolgt zwischen der, durch Perforationsverfahren behandelten Oberschicht und der Basisschicht eine Funktionstrennung.
In einer Variante ist die Oberschicht über eine Kaschierung oder eine separate Klebschicht mit der Basisschicht verbunden. Montagetechnisch ist dieser Vorgang sehr schnell und kostengünstig ausführbar. Die Oberschicht kann auch durch einen Nass- prozess während der Papierherstellung oder durch ein gängiges Papierbeschich- tungsverfahren, wie z. B. Roller-Coaten, Curtain Coating oder Sprühbeschichten ausgebildet werden. In einer Weiterbildung durchdringen die, durch Perforation ausgebildeten Poren die Oberschicht partiell oder vollständig. Die Tiefe des Eindringens der Poren in die Oberschicht kann dabei unabhängig vom Herstellungsprozess des Nasslaufreibbelages und je nach angewandtem Perforationsverfahren eingestellt werden. Aufgrund der Verwendung des Perforationsverfahrens lassen sich spezielle Porenmuster verwirklichen, d.h. die Anordnung der Poren der Oberschicht des Nasslaufreibbelages beein- flusst dabei die Reibwertperformance des Nasslaufreibbelages. Darüber hinaus werden für die Oberschicht auf die Funktion der Blendwirkung hin optimierte
Belagrohstoffe eingesetzt, welche beispielsweise hochtemperaturstabile Fasern und/oder Bindemittel sind. Somit erfolgt eine optimale Anpassung an die Applikationsbedingungen des Nasslaufreibbelages.
In einer Ausführungsform bestehen die Oberschicht und/oder die Basisschicht aus einem papierähnlichen Material. Somit können vergleichsweise günstige Papierrohstoffe für den Nasslaufreibbelag verwendet werden. Alternativ bestehen die erste und/oder die Basisschicht aus einem duroplastischen und/oder keramischen Material. Diese Materialien bieten sich insbesondere zur Einstellung einer hohen hydraulischen Blendwirkung der Oberschicht an.
In einer weiteren Ausführungsform sind die Poren in einem einschichtigen Material durchgehend oder in beliebiger Tiefe und einer vorgegebenen geometrischen Anord- nung ausgebildet.
In einer Weiterbildung ist der Durchmesser der Poren rund oder oval oder eckig ausgestaltet.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon soll anhand der in der Zeichnung dargestellten Figur näher erläutert werden.
Es zeigt:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Nasslaufreibbelages.
Die Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Nasslaufreibbela- ges 1 , wie er in einer Kupplung eines Fahrzeuges zum Einsatz kommt. Der Nasslaufreibbelag 1 besteht aus zwei Schichten. Eine Basisschicht 2 weist eine hohe Porosität auf, um Öl aufzunehmen. Aufgrund der hohen Porosität besitzt diese Basisschicht 2 eine hohe Öleindring- und abgabegeschwindigkeit. Die auf dieser Basisschicht 2 angeordnete Oberschicht 3 weist demgegenüber eine niedrigere Öleindringgeschwindig- keit auf, was bedeutet, dass die Oberschicht 3 gegenüber der Basisschicht 2 eine ge- ringere Permeabilität besitzt. Die Schichten 2 und 3 sind durch einen Kaschiervorgang miteinander verbunden.
Die Oberschicht 3 weist dabei Poren 4 auf, die durch einen Laserperforationsvorgang eingebracht werden. Dieser Laserperforationsvorgang erfolgt dabei unabhängig vom eigentlichen Herstellungsverfahren des Nasslaufreibbelages 1 . Mittels des Laserperfo- rationsverfahrens wird das Muster der Poren 4, die Porengröße und auch die Porentiefe eingestellt. Im vorliegenden Fall durchdringen die Poren 4 die gesamte Oberschicht 3. Die Schichtdicke der Oberschicht 3 und die Porendichte können dabei in Abhängigkeit des Applikationsvorganges genau eingestellt werden, womit die hydraulische Blendenwirkung der Oberschicht 3 und somit die Ölabgabe aus der Basis- schicht 2 an die Umgebung der Kupplung infolge der Druckbeaufschlagung des Nasslaufreibbelages 1 genau eingestellt wird.
In einem besonders günstigen Herstellungsprozess bilden die Basisschicht 2 und die Oberschicht 3 einen Papierverbund. Diese beiden Schichten 2, 3 werden in einem Papierherstellungsnassverfahren hergestellt und miteinander kaschiert oder während des Papierherstellungsprozesses direkt miteinander verbunden. Nach der Fertigstellung des Nasslaufreibbelages 1 werden in die Oberschicht 3 die Poren 4 durch Laserperforation eingebracht. Bei der Laserperforation kann ein weiter Perforationsdurchmesser von 50 nm bis 500 μιτι erzielt werden. Die Lochsequenz, welche während einer Sekunde beim Laserperforationsverfahren erreicht wird, beträgt 1 ,5 bis 16 Millio- nen Poren. Dies ist bei einer Porendichte von bis zu 500 Poren pro cm2 möglich.
Alternativ ist es aber auch möglich, dass die Basisschicht 2 und die Oberschicht 3 unabhängig voneinander hergestellt werden, wobei die Oberschicht 3 zunächst durch das Laserperforation mit Poren 4 versehen wird und anschließend durch Kaschierung oder durch eine separate Kleberschicht auf die Basisschicht 2 aufgebracht wird. In einer weiteren Ausführungsform kann die Oberschicht 3 des Nasslaufreibbelages 1 mit einer geschlossenen Oberfläche versehen sein, was z.B. durch einen
Calandriervorgang ermöglicht wird. Anschließend erfolgt das Öffnen der Oberfläche der Oberschicht 3 durch Laserperforation. Bei der Laserperforation kann die Porentiefe unterschiedlich tief gelegt werden. Sie können dabei nur partiell oder wie bereits beschrieben, durchgängig die Oberschicht 3 durchdringen. Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass die Porentiefe bis zum Basispapier vordringt. Das erläuterte Verfahren ist aber nicht nur auf ein Laserperforationsverfahren beschränkt. So können auch mechanische Perforationsverfahren, wie beispielsweise ein Heiß- oder Kaltnadelperforationsverfahren ausgeführt werden.
Darüber hinaus können auch elektrostatische Mikro- oder Nano-Perforationen flächenmäßig oder zonenmäßig zum Einsatz kommen, bei welchen die erzielbare Loch- große im Bereich von 0,1 bis 3000 μιτι Durchmesser der Poren 4 liegt. Durch Entwicklungen in der Schaltungstopologie zur Erzeugung sehr feiner, stromgesteuerter Hoch- spannungsentladungsimpulse mit kurzer zeitlicher Dauer im Bereich von 0,5 bis 20 s und einzelnen Ladungsenergie von 0,2 bis 1 mJ kann die Nanotechnologie zur Sub- mikroperforation in diesem Bereich verwendet werden.
Bezugszeichenliste Nasslaufreibbelag
Basisschicht
Oberschicht
Poren

Claims

Patentansprüche
Verfahren zur Herstellung eines Nasslaufreibbelages, bei welchem durch Poren (4) ein Öl an eine, in Öl betriebene Einrichtung abgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Poren (4) durch einen Perforationsvorgang ausgebildet werden.
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Poren (4) durch Laserperforation ausgebildet werden.
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Poren (4) durch mechanische Perforation ausgebildet werden.
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Poren (4) durch elektrostatische Mikroperforation, vorzugsweise durch elektrostatische Entladung, ausgebildet werden.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Oberschicht (3) des Nasslaufreibbelages (1 ) mittels Perforation behandelt wird und anschließend, vorzugsweise in einem Kaschie- rungsprozess, auf eine Basisschicht (2) aufgebracht wird.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberschicht (3) des Nasslaufreibbelages (1 ) auf die Basisschicht (2) aufgebracht wird und anschließend die Poren (4) der Oberschicht (3) durch Perforation ausgebildet werden.
Nasslaufreibbelag für eine in Öl betriebene Einrichtung, welcher Poren (4) zur Ölabgabe an die Einrichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die, durch Perforation erzeugten Poren (4) in einem einschichtigen Reibmaterial ausgebildet sind und eine von der Perforation abhängige Porengröße und/oder Porendichte aufweisen.
Nasslaufreibbelag nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das, durch Perforation erzeugte Poren (4) aufweisende Reibmaterial eine Oberschicht (3) bildet, welche auf einer Basisschicht (2) angeordnet ist, die eine höhere Porosität als die Oberschicht (3) aufweist.
Nasslaufreibbelag nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die, durch Perforation erzeugte Poren (4) aufweisende Oberschicht (3) über eine Kaschierung oder eine separate Klebschicht mit der Basisschicht (2) verbunden ist.
10. Nasslaufreibbelag nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die durch Perforation ausgebildeten Poren (4) die Oberschicht (3) partiell oder vollständig durchdringen.
PCT/DE2015/200303 2014-05-21 2015-05-06 Verfahren zur herstellung eines nasslaufreibbelages und ein nasslaufreibbelag WO2015176726A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016568873A JP2017524872A (ja) 2014-05-21 2015-05-06 湿式摩擦材を製造する方法及び湿式摩擦材
US15/312,098 US20170089415A1 (en) 2014-05-21 2015-05-06 Method for the production of a wet friction lining, and wet friction lining
CN201580025058.4A CN106460981A (zh) 2014-05-21 2015-05-06 用于制造湿式摩擦衬片的方法和湿式摩擦衬片
DE112015002383.6T DE112015002383B4 (de) 2014-05-21 2015-05-06 Verfahren zur Herstellung eines Nasslaufreibbelages und ein Nasslaufreibbelag

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014209662 2014-05-21
DE102014209662.6 2014-05-21
DE102014210543 2014-06-04
DE102014210543.9 2014-06-04
DE102014214086 2014-07-21
DE102014214086.2 2014-07-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015176726A1 true WO2015176726A1 (de) 2015-11-26

Family

ID=53541474

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2015/200303 WO2015176726A1 (de) 2014-05-21 2015-05-06 Verfahren zur herstellung eines nasslaufreibbelages und ein nasslaufreibbelag

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20170089415A1 (de)
JP (1) JP2017524872A (de)
CN (1) CN106460981A (de)
DE (1) DE112015002383B4 (de)
WO (1) WO2015176726A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190275760A1 (en) * 2018-03-06 2019-09-12 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Wet friction material with orifices
US11850836B2 (en) 2018-11-27 2023-12-26 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Method and installation for producing a multi-layered wet friction material

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190277359A1 (en) * 2018-03-06 2019-09-12 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Double layer wet friction material
US10816043B2 (en) * 2018-03-06 2020-10-27 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Method of forming wet friction material by burning off fibers

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62253779A (ja) * 1986-04-25 1987-11-05 Mazda Motor Corp 耐摩耗性に優れた摺動部材の製造法
DE19708311C1 (de) * 1997-02-28 1998-05-07 Werner Grose Vorrichtung einer modularen Schaltungs- und Übertragungseinheit für die elektrostatische Perforation
DE19860166A1 (de) * 1998-01-22 1999-07-29 Mead Corp Friktionselement und Verfahren zu seiner Herstellung
DE69726641T2 (de) 1996-05-17 2004-07-08 Borgwarner Inc., Auburn Hills Zweischichtiges Reibungsmaterial

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4611085Y1 (de) * 1967-12-20 1971-04-17
US6182804B1 (en) * 1997-01-16 2001-02-06 Borgwarner, Inc. High performance two-ply friction material
JPH10331889A (ja) 1997-05-29 1998-12-15 Dainatsukusu:Kk 表面に細孔を施した湿式摩擦板
FR2844851B1 (fr) 2002-09-24 2004-11-19 Renault Sa Element de synchronisation et dispositif de synchronisation comprenant un tel element.
AT412766B (de) * 2003-01-22 2005-07-25 Miba Frictec Gmbh Reibkörper, bei dem sich zwischen einem stahlträger und einem reibbelag aus kohlenstofffasern, eine poröse zwischenschicht befindet
US20050075021A1 (en) * 2003-10-03 2005-04-07 Lam Robert C. High performance, durable, deposit friction material
US8394452B2 (en) * 2005-11-02 2013-03-12 Borgwarner Inc. Carbon friction materials
DE102011106009A1 (de) * 2011-06-30 2013-01-03 Borgwarner Inc. Verfahren zur Erzeugung eines Vertiefungsmusters in der Reibfläche eines Reibteils und Reibteil für eine reibschlüssig arbeitende Einrichtung mit einem solchen Vertiefungsmuster

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62253779A (ja) * 1986-04-25 1987-11-05 Mazda Motor Corp 耐摩耗性に優れた摺動部材の製造法
DE69726641T2 (de) 1996-05-17 2004-07-08 Borgwarner Inc., Auburn Hills Zweischichtiges Reibungsmaterial
DE19708311C1 (de) * 1997-02-28 1998-05-07 Werner Grose Vorrichtung einer modularen Schaltungs- und Übertragungseinheit für die elektrostatische Perforation
DE19860166A1 (de) * 1998-01-22 1999-07-29 Mead Corp Friktionselement und Verfahren zu seiner Herstellung

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190275760A1 (en) * 2018-03-06 2019-09-12 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Wet friction material with orifices
US11850836B2 (en) 2018-11-27 2023-12-26 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Method and installation for producing a multi-layered wet friction material

Also Published As

Publication number Publication date
US20170089415A1 (en) 2017-03-30
DE112015002383A5 (de) 2017-02-09
CN106460981A (zh) 2017-02-22
JP2017524872A (ja) 2017-08-31
DE112015002383B4 (de) 2022-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AT401255B (de) Reibbelag
EP2603709B1 (de) Reibring und verfahren zu seiner herstellung
EP2670999B1 (de) Reibmaterial
DE112015002383B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines Nasslaufreibbelages und ein Nasslaufreibbelag
DE102009040129B4 (de) Reiblamelle
EP3112716B1 (de) Baueinheit für eine synchronisierungseinheit eines zahnräderwechselgetriebes
EP2459895B1 (de) Synchronringpaket
DE102004026515A1 (de) Keramische Panzerplatte, Panzersystem und Verfahren zur Herstellung einer keramischen Panzerplatte
EP2454500B1 (de) Reibring und verfahren zu seiner herstellung
EP2569553B1 (de) Reibbelag zur drehmomentübertragung
DE102012214345A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Synchronrings
WO2016016020A1 (de) Verfahren zur herstelung oder bearbeitung einer walze, walze und funktionsschicht einer walze
DE19946706C2 (de) Reibbelag
WO2015165461A1 (de) Reibbelag für industriebremsen und antriebselemente sowie ein verfahren zur herstellung eines reibbelages für industriebremsen und antriebselemente
EP1503099B1 (de) Verfahren zum Herstellen eines Konusringes, vorzugsweise in Form eines Zwischenringes einer Mehrfachkonussynchronisierung
DE10239093B4 (de) In einem Medium laufende Reibschicht
DE102004038773B4 (de) Reibbelag und Verfahren zur Herstellung eines solchen Reibbelags
EP2458241B1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Reibelementes
DE102020110464A1 (de) Reiblamelle
DE68906944T2 (de) Elastischer Reibstoff.
DE102008045593A1 (de) Reibkörper für eine Synchronisiereinrichtung eines Getriebes sowie Verfahren zur Herstellung eines solchen Reibkörpers
DE3831197A1 (de) Mehrschichtiges bauelement zur uebertragung einer reibungskraft, insbesondere fuer kupplungen oder bremsen
EP2133588B1 (de) Reibring und Verfahren zur Herstellung eines Reibrings
DE102012211872B3 (de) Verfahren zur Herstellung einer Synchronisiereinrichtung eines Kraftfahrzeuggetriebes
EP2722551B1 (de) Haltebremse, Antriebseinrichtung für eine Presse und Presse

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: 15736387

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15312098

Country of ref document: US

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2016568873

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 112015002383

Country of ref document: DE

REG Reference to national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R225

Ref document number: 112015002383

Country of ref document: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15736387

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1