摩擦衬片的过固化

阅读:25发布:2020-05-12

专利汇可以提供摩擦衬片的过固化专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及 摩擦衬片 的过 固化 。特别地,本发明涉及制造包括摩擦面和支承面的摩擦衬片的方法,所述摩擦衬片特别是用于 离合器 或 制动 器的摩擦衬片,所述方法包括以下的相继步骤:a)混合 纤维 、粘结剂和填料;b)在150至250℃,优选180至220℃的 温度 TF下使该混合物成形,以使粘结剂不完全聚合,随后在粘结剂结构未明显改变的情况下:c)在至少摩擦面上去除材料,此步骤c)包括至少一个磨削处理;d)粘结剂的后交联处理。,下面是摩擦衬片的过固化专利的具体信息内容。

1、制造包括摩擦面和支承面的摩擦衬片的方法,所述摩擦衬片特别是用于 离合器制动器的摩擦衬片,所述方法包括以下的相继步骤:
a)混合纤维、粘结剂和填料,
b)在150至250℃,优选180至220℃的温度TF下使该混合物成形,以 使粘结剂不完全聚合,随后在粘结剂结构未明显改变的情况下:
c)在至少摩擦面上去除材料,此步骤c)包括至少一个磨削处理,
d)粘结剂的后交联处理。
2、根据前一个权利要求的方法,其特征在于步骤a)包括将连续纤维线浸 渍于含有溶解的粘结剂以及填料的胶接剂中,之后获得预成形件,并且步骤b) 包括热压
3、根据权利要求2的方法,其特征在于该粘结剂利用含溶剂进行溶解。
4、根据权利要求2的方法,其特征在于该粘结剂利用有机溶剂进行溶解, 该有机溶剂特别是三氯乙烯。
5、根据权利要求1的方法,其特征在于步骤b)和任选的步骤a)在其中 纤维是不连续纤维的注射过程中进行。
6、根据权利要求5的方法,其特征在于该粘结剂包括一种树脂或者树脂的 混合物,所述树脂选自:环树脂、聚酯树脂、三聚氰胺树脂、聚氧烷树脂、 树脂、聚酰胺-酰亚胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚苯并咪唑树脂、有机硅树脂。
7、根据任何一项前述权利要求的方法,其特征在于在步骤c)的过程中还 在支承面上去除材料。
8、根据任何一项前述权利要求的方法,其特征在于在步骤c)期间,在整 个处理的面上去除厚度为0.3至1mm的材料。
9、根据任何一项前述权利要求的方法,其特征在于该后交联处理是一种在 高于步骤b)的温度TF的温度TT下的热处理
10、根据前一个权利要求的方法,其特征在于温度TT和TF之间的温度差是 至少30℃,优选大约50℃。
11、根据前一个权利要求或根据权利要求9的方法,其特征在于温度TT为 200-300℃,优选220-280℃。
12、根据权利要求1到10任何一项的方法,其特征在于该后交联处理是一 种通过辐射如采用紫外线(UV)、红外线(IR)或可见光进行的处理。
13、根据任何一项前述权利要求的方法,其特征在于该方法在后交联步骤 d)之后不包括后续的形成所需尺寸的步骤。

说明书全文

技术领域

发明涉及一种摩擦衬片,特别是用于机动车辆离合器制动器的摩擦 衬片。这种衬片通常由纤维、粘结剂和填料组成。它们通常被制成为具有矩形 横截面的环或这种环的片段的形式。

背景技术

摩擦衬片包括用于接触其他部件的摩擦面和将衬片固定到支撑体的支承 面,该支撑体特别是离合器圆盘。
通常这种衬片通过混合各成份然后实施“固化(cuisson)”来制造,该固 化往往涉及热压步骤或注射步骤。然后将获得的部件机械加工,通常通过磨削 两个面来进行,以获得具有平行面的部件。在一定的车辆运转状态下,例如寒 冷时,可以发现这种衬片会导致不良的状况,例如特别是震动(颠动或间歇停 顿的现象)。在经过夜晚的寒冷之后,例如在车辆启动之初的几公里可发现这种 震动。
为了弥补此缺点,专利申请FR2742503中公开了一种摩擦衬片及其制造方 法。根据其所述的方法,摩擦衬片,特别是用于摩擦离合器或制动器的摩擦衬 片,由纤维、粘结剂和填料组成并且通过混合这些材料然后通过以下顺序的处 理步骤获得:
一成形步骤,也称“固化步骤”,例如热压或注射模塑,
-交联步骤(也称“后固化”,“后交联”或“后聚合”),例如硬化 (durcissement)过程
-表面处理步骤,例如至少衬片摩擦面的研磨过程,
-交联步骤(也即第二“后交联”步骤),例如硬化过程。
已发现,这种方法虽然在所得衬片性能,尤其是寒冷时震动的性能方面是 有利的,但与通常的衬片生产方法相比却增加了至少一个后交联步骤。
其结果是生产周期的延长和显著增加的成本。
这种延长是显著的,因为后交联步骤通常是该方法中最长的步骤并且通常 达到几个小时。

发明内容

本发明的目的是弥补上述的缺点并且提出一种更简单且比较经济的方法。
这一目的通过包括摩擦面和支承面的摩擦衬片的制造方法达成,所述摩擦 衬片特别是用于离合器或制动器的摩擦衬片,所述方法包括以下的相继步骤:
a)混合纤维、粘结剂和填料,
b)在150至250℃,优选180至220℃的温度TF下使该混合物成形,以 使粘结剂不完全聚合,随后在粘结剂结构未明显改变的情况下:
c)在至少摩擦面上去除材料,此步骤c)包括至少一个磨削处理,
d)粘结剂的后交联处理。
依靠此方法获得的衬片寒冷时的震动问题被非常显著地减小并且与 FR2742503中公开的方法相比生产周期缩短。
这是因为,本发明人意外地发现,通过将表面处理步骤移至后交联步骤之 前,可以省去FR2742503公开的二个交联步骤中的一个。
根据本发明,成形步骤b)之后紧接着在粘结剂结构未明显改变的情况下 的去除材料步骤c),而不像FR2742503公开的方法那样,去除材料的步骤跟随 在交联步骤之后,而该交联步骤在成形步骤之后极大地改变了粘结剂的结构。
根据本发明的实施方式,去除材料的步骤c)跟随步骤b)而没有任何中间 步骤。根据另外的实施方式,步骤b)产生的中间产品在执行步骤c)之前被短 暂保存。
在本发明的上下文中,“在选择的温度TF下成形以使粘结剂不完全聚合”意 指这样的成形步骤,在该成形步骤之后,显著比例的粘结剂产生交联,但后续 的处理也会导致粘结剂结构的重新排列,特别是通过后交联、扩散或任何其他 的机理。这种重新排列能通过在扫描电子显微镜(SEM)下的观察而被特别地识 别出来,也可以通过气相色谱分析(GC)或差示扫描量热法(DSC)测量衬片表 面和内核而识别,或者使用本领域技术人员公知的任何其他技术。因此本领域 技术人员可以用简单的方式识别在其后粘结剂不完全聚合的成形周期的条件。 这种周期的主要参数是温度TF,但是其他参数,例如成形周期的时间、施加的 压、在成形步骤期间的任选排气也可起到作用。步骤d)的后交联处理导致粘 结剂结构显著地重新排列,这可以通过上述技术观察到。
本发明人发现当衬片用这些方法中的一种或另一种来生产时,材料的结构 大体相同。
已发现,在这两种情况下,形成表现出硬壳()外观的粒状表面层。 形成的颗粒典型地具有5到20μm的尺寸而且可以彼此聚结。该硬壳可不覆盖 衬片的整个表面。这种结构很容易地在扫描电子显微镜(SEM)之下观察到。通 常,这种层的厚度在50到100μm之间。
本发明人特别意外地发现:根据本发明的方法获得的衬片在后交联周期之 后保持了其平面度,而过去普遍接受的是后交联周期之后是表面处理,然后是 第二后交联周期,这些对于获得具有有利的寒冷时震动方面的性能的高质量衬 片(尤其是平的衬片)来说是必需的。
因此,本发明的方法的一个特性是通常其在后交联步骤d)之后不包括任 何后续的形成所需尺寸(mise aux)的步骤。
根据本发明的实施方式,单独地或组合地:
-步骤a)包括将连续纤维线浸渍于含有溶解的粘结剂以及填料的胶接剂 (ciment)中,之后获得预成形件,其中步骤b)包括热压。这种线通常包括变 形玻璃纤维。其还可以包括金属丝,特别是丝和/或黄铜丝,并且可以是有机 纤维,例如聚丙烯腈或衍生物和/或芳族聚酸胺的纤维。该浸渍通常以本身已知 的方式通过将所述线浸入该胶接剂中来进行。通常,在热压步骤之前,预浸渍 的线以叶片(lobes)的形式被置于支撑体上,例如根据文献WO2005/040633所 教导的;
-该粘结剂利用含溶剂进行溶解。这种方法例如出现于申请 WO00/063577的教导中;
-该粘结剂利用有机溶剂进行溶解,该有机溶剂特别是三氯乙烯;
-步骤b)和任选的步骤a)在其中纤维是不连续纤维的注射过程中进行。 这种方法例如出现于申请WO02/075175或申请WO03/074899的教导中;
-该粘结剂包括一种树脂或者树脂的混合物,所述树脂选自:环树脂、 聚酯树脂、三聚氰胺树脂、聚氧烷树脂、树脂、聚酰胺-酰亚胺树脂、聚 酰亚胺树脂、聚苯并咪唑树脂、有机硅树脂;
-在步骤c)的过程中还在支承面上去除材料;
-在步骤c)期间,在整个处理的面上去除厚度为0.3至1毫米的材料;
-该后交联处理是一种在高于步骤b)的温度TF的温度TT下的热处理
-温度TT和TF之间的温度差为至少30℃,优选大约50℃;
-温度TT为200℃至300℃,优选220℃至280℃;
-该后交联处理是一种通过辐射如采用紫外线(UV)、红外线(IR)或可 见光进行的处理。
支承面的磨削操作可以在步骤d)之后在该周期结束时进行,例如如果两 个面的平行度公差非常严格的话。

具体实施方式

为了非限制性地说明本发明,将描述下面的实施例
外径为200mm、内径为137mm且厚度为3.2mm的离合器衬片由VALEO MATERIAUX DE FRICTION的商业标号为F810的成份来生产,其中混合纤维、 粘结剂和填料的步骤根据专利申请WO00/63577的教导来进行。
在用含水胶接剂浸渍之后,所述线在支撑体上成叶片状且被置于模具中以 构成预成形件。
混合物的成形步骤通过在200℃下热压该预成形件4分钟来进行。在这个 步骤的过程中,利用排气来应用交替的高低压周期。
衬片EX1随后进行表面加工,以获得平行面并测量其性能。
衬片EX2经过FR2742503中所述类型的处理,包括在240℃至260℃下 几个小时的两个后交联周期,这两个后交联周期被通过磨削进行的表面加工操 作隔开,在该表面加工操作中,在每个面上去除0.3mm的厚度。
衬片EX3根据本发明进行处理,其中与EX2相同的通过磨削进行的表面加 工在成形步骤之后进行,之后是在240℃至260℃下几个小时的后交联周期。
在这些实施例中,该后交联周期通过在隧道式炉中经过来进行,在该隧道 式炉中,衬片堆叠在一起行进。
对每种类型的衬片进行十来个试验。
可以发现,如此获得的所有衬片均具有平的且平行的面。
依据被称为“Global Judder Test(总震动测试)”的测试规程,对每种类 型的衬片进行震动测试,在该震动测试的过程中,测量不同温度范围内,尤其 是40℃-60℃,80℃-140℃以及150℃-250℃下在振动测试的过程中的 阻尼系数。
测试结果显示在下表中,其中示出了三种衬片实例在三个温度范围内的阻 尼系数的平均值(7个测试)和最大值。

“Global Judder Test”的有效试验表明:在40到60℃范围内阻尼系数 越低,则寒冷时的启动性能越好,并且越能避免寒冷时的震动性。
因而发现,与EX1类型的衬片相比,EX2类型的衬片具有非常大的改进。 EX3类型的根据本发明的衬片相对于EX2类型的衬片具有进一步改进的性能。
在车辆上的测试证实:利用本发明方法获得的衬片在寒冷时的震动险方 面具有特别有利的性能。
本发明并不限于这些类型的实施方案,其应当被非限定性地解释,包括了 所有等效的实施方式。
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