技术领域
[0001] 本
发明涉及一种用于制造尤其用于湿运行的
摩擦副的摩擦衬片的方法以及这种摩擦衬片。
背景技术
[0002] 湿运行的摩擦副尤其存在于用于机动车的
变速器的
同步环中和
离合器中，其中离合器圆盘在
油槽中运行。在这种摩擦副中通常使用摩擦衬片，所述摩擦衬片包含起摩擦作用的组分（例如
碳纤维），所述起摩擦作用的组分嵌入到基体
树脂中。树脂能够在两级中硬化，其中树脂在第一硬化步骤中被部分硬化，即处于所谓的B状态，并且在第二硬化步骤中进一步硬化。第一硬化步骤能够通过衬片原材料穿过加热炉来进行。第二硬化步骤能够在
热压过程中进行，在所述热压过程中，部分硬化的衬片材料被带到期望的最终状态，例如被压成预设的厚度。
[0003] 这种摩擦衬片必须在运行中满足不同的要求，这些要求部分地自相矛盾。为了所观察的摩擦副的组件的不同转速快速地相互适应，摩擦副的尽可能光滑的表面是有利的，因为光滑的表面有助于衬片面和配合摩擦面的大量的
接触点进而有助于较高的
摩擦系数水平。相反地，如果考虑尤其在同步环中的冷切换特性，在快速的摩擦系数设定的方面，较高的表面粗糙度是有利的；粗糙的表面具有多个衬片尖部，所述衬片尖部更容易穿破存在于摩擦面之间的油膜并且有助于从摩擦间隙中良好地排油。这些自相矛盾的要求也在图1中示出的图表中观察到，曲线1在此表示与表面粗糙度Ra相关的在冷测试中的摩擦系数的变化。曲线2示出在摩擦衬片运行和具有逐级升高的表面压
力的多个周期中的平均的摩擦系数。
[0004] 从图表中观察到，对于良好的冷切换特性而言，高的表面粗糙度是有利的，而对于正常运行条件下的高的摩擦系数而言，期望小的表面粗糙度。迄今，当使用统一的、连续的
摩擦材料时，必须将表面粗糙度调节成，使得实现在正常运行中的和在冷切换特性中的摩擦系数之间的良好匹配。附加地，通常通过引入宏观几何尺寸的槽图像进行尝试，使排油或衬片的冷切换特性最优化。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于，提出一种用于制造摩擦衬片的方法以及一种摩擦衬片，其中不仅在正常运行中的摩擦系数方面，而且在冷切换特性方面得出改进的性能。
[0006] 为了实现所述目的，根据本发明提出一种用于制造尤其用于湿运行的摩擦副的
摩擦片的方法，其中使用下述步骤：提供包含能够硬化的树脂的衬片原材料。进行第一硬化步骤，在所述第一硬化步骤中，衬片原材料硬化，使得得到中间材料。随后，进行第二硬化步骤，在所述第二硬化步骤中，中间材料进一步硬化，其中第二硬化步骤在摩擦衬片的面上不均匀地实施。以所述方式得到摩擦衬片，所述摩擦衬片集成有不同的硬化状态。“不同的硬化”表示，在观察的摩擦衬片中，具有第一硬化状态的部段邻接于具有第二硬化状态的部段，其中不同的部段是连续的摩擦衬片的一部分。在硬化状态方面的不均匀性例如能够遵循预设的图案。
[0007] 本发明基于下述知识：树脂的硬化程度对表面的粗糙度造成影响。较小的硬化程度引起相对光滑的表面，所述相对光滑的表面导致高的摩擦系数。高的硬化程度引起粗糙的表面结构，所述粗糙的表面结构导致非常好的冷切换性能。根据本发明，将所述知识用于：通过摩擦衬片被不同地硬化，在同一摩擦衬片中并排地实现不同的粗糙度。以所述方式，在摩擦衬片上得出具有高的粗糙度进而有助于良好的冷切换性能的表面部段和具有低的表面粗糙度进而确保较高的摩擦系数水平的表面部段。通过第二硬化步骤仅针对中间材料的表面的一部分进行，能够实现摩擦衬片的不均匀的硬化状态。因此在该情况下，摩擦衬片的一部分保持在第一硬化步骤之后产生的硬化状态（B状态）中，并且仅第二部分进一步硬化。替选地，也可能的是，第二硬化步骤针对中间材料的表面的不同部段以不同强度进行。那么，这在树脂的例如在第一硬化步骤之后产生的硬化状态不充分时是尤其适合的，以便产生期望的衬片特性。
[0008] 第二硬化步骤尤其在于，将
能量输送给中间材料，其中作用于中间材料的能量
密度是不均匀的。能量例如能够以电磁
辐射的形式输送，尤其是以红外辐射的形式。也可能的是，中间材料借助热空气加载。原则上，也能够考虑使用
电子束。在该情况下，通常提高的安全措施是必需的，因为遵守特别的射线保护规定和屏蔽是必要的。
[0009] 根据本发明的一个优选的实施形式，使用模板（Schablone），以便在第二硬化步骤中产生不均匀性。借助模板，能够以极其小的耗费屏蔽中间材料的一部分，使得输送的能量仅对剩余的部段产生影响。
[0010] 根据本发明的一个优选的实施形式设有，衬片材料热压成统一的衬片厚度。这确保了，尽管硬化状态不同，摩擦衬片具有统一的、连续的恒定高度。
[0011] 衬片材料能够完全（但是非均匀地）硬化，被切割并且随后施加到承载体上。在该情况下，衬片材料条状地或带状地制成。摩擦衬片从衬片材料条中剪下并且随后例如粘贴在同步环承载体中。所述方法的优点在于，能够借助连续的
制造过程针对衬片材料进行加工，由此产生低的制造成本。
[0012] 替选地，能够提出，将中间材料切割、施加到承载体上并且随后在第二硬化步骤中硬
化成摩擦衬片。在所述制造方法中能够确保，在每个单独的产品中，例如在每个同步环中，具有不同的硬化程度的摩擦衬片的部段在相同的部位处并且也以相互间的同一百分比存在。
[0013] 根据本发明，也提出一种尤其用于湿运行的摩擦副的摩擦衬片，所述摩擦衬片具有承载体和安置在其上的由单一材料制成的摩擦衬片，其中摩擦衬片的表面粗糙度是不均匀的。关于得出的优点，参照上述阐述。
附图说明
[0014] 在下文中，根据在附图中示出的不同的实施形式来描述本发明。在附图中示出：
[0015] 图1示出不同的表面粗糙度对摩擦衬片的不同特性的影响的图表；
[0016] 图2示意地示出用于制造根据本发明的摩擦衬片的方法；
[0017] 图3示意地示出图2的方法的方法步骤的替选的设计方案；以及
[0018] 图4示出方法的另一个设计方案。
具体实施方式
[0019] 在图2中借助附图标记10示出
底板，能够借助于涂覆设备12将衬片原材料141施加在所述底板上。所述衬片原材料包含起摩擦作用的组分，例如
碳纤维，以及能够硬化的树脂。
[0020] 衬片原材料14在底板10上穿过加热炉16，在所述加热炉中，树脂处于所谓的B状态，也就是部分地硬化。与原材料相关地，所述原材料不必施加到底板上，而是能够以其他的方式提供并且然后部分硬化。
[0021] 在穿过加热炉16之后，在底板10上存在中间材料142，所述中间材料142随后经受第二硬化步骤。对此，将以红外辐射的形式的能量输送至中间材料142。为此目的，在中间材料142之上设有红外辐射源18，所述红外辐射源能够产生红外辐射，所述红外辐射作用在中间材料142上。在红外辐射源18和中间材料142之间设有模板或隔板20，所述模板或隔板在此处示出的
实施例中由并排的、相互平行定向的屏蔽带22组成。屏蔽带22平行于底板10的运动方向延伸，使得由红外辐射源18输出的红外辐射能够带状地仅作用到中间材料142的没有由屏蔽带22遮盖的部段上。
[0022] 在第二硬化步骤结束之后存在衬片材料143，其中带状并排地存在不同的硬化状态。衬片材料143在由红外辐射照射的部段中，例如在带A（见图1c）中与在其
中红外辐射借助于屏蔽带22被遮盖的带状的部段中相比更强地硬化。因此由于不同的硬化程度，也得出衬片材料143的不同的表面粗糙度。较低地硬化的部段具有较小的表面粗糙度，同时较强地硬化的部段具有较高的表面粗糙度。
[0023] 在图3中示出在图2中示出的红外辐射源18的替选方案，借助所述替选方案进行第二硬化步骤。在根据图3的设计方案中应用热空气H，借助于所述热空气将能量输送给中间材料142，以便部段式地继续硬化来自B状态的树脂。在此将热空气H输送给分配器30，所述热空气从所述分配器通过带状的、相互间隔设置的
喷嘴32逸出。以所述方式，在几何形状确定的部段中与在旁边的部段中相比将更多的能量输送给中间材料142，使得树脂在那进一步硬化。
[0024] 在图2和3中示出的制造方法中，衬片材料143在连续过程中制造。那么，摩擦衬片能够从以所述方式得到的、条状或带状的衬片材料中以期望的形状剪下并且施加到承载体上，例如施加到同步环上。当期望时，还能够热压衬片材料，以便建立特定的衬片厚度。这能够在分割衬片材料之前或之后以及也在将衬片材料施加到承载体上之后进行。
[0025] 在图2和图3中示出的制造方法中，由于在底板10和在其中进行第二硬化步骤的
站点之间的相对移动，得出在表面粗糙度和硬化状态方面的带状形状的不均匀性。换言之，在横向于底板10的移动方向的方向上观察，硬化状态是不均匀的，因为具有较高的硬化状态的部段与具有较低的硬化状态的部段交替。但是，当耗费稍微较高时，即使在使用在纵向方向上移动的底板10的情况下，也能够实现关于不同的硬化状态的复杂的图案。例如，能够使用圆柱形的屏蔽板，在所述屏蔽板之内设置红外辐射源并且所述屏蔽板以使得其表面速度与承载体10的移动速度一致的速度转动。由此，能够在连续的过程中产生在图案中存在的不同的硬化程度，所述图案通过在圆柱形的隔板中的设置在图案中的留空部预设。
[0026] 在图4中示意地示出替选的制造方法。在所述制造方法中，将衬片材料作为中间材料142施加到承载体40上，并且在将中间材料142安置在承载体40上之后进行第二硬化步骤。为此目的，在此使用示意性示出的辐射源50，所述辐射源的辐射根据预设的图案（参见示例图案52、54、56）作用于衬片材料。对此也能够使用隔板。以所述方式，对于每个摩擦衬片实现始终相同地布置具有不同的硬化程度的部段。
[0027] 只要期望，即使在根据图4的制造方法中，能够在第二硬化步骤结束之后进行热压步骤。
