用于制造摩擦襯和制動(dòng)襯的裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于制造摩擦襯和制動(dòng)襯的裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]具有一承載板(摩擦襯承載件)和一處于其上的摩擦襯的制動(dòng)襯在各種領(lǐng)域中，但是尤其是在機(jī)動(dòng)車工業(yè)和這里尤其是載重車輛和載客車輛中使用并且因此以相應(yīng)大的件數(shù)制作。在此使用承載板和摩擦襯的各種類型，它們?cè)谒鼈兊某叽?、形狀、厚度和所使用的材料方面非常明顯地不同，這是因?yàn)閹缀趺糠N車輛類型都具有不同的制動(dòng)襯。
[0003]所述承載板一般是金屬件、板材件或鑄造件。摩擦襯由粒狀的、纖維狀的和/或顆粒形的、能成形的擠壓物制造。通常的襯塊包含金屬、填充材料、滑動(dòng)介質(zhì)及潤滑介質(zhì)和有機(jī)成分，例如樹脂、橡膠、有機(jī)纖維和有機(jī)填充材料。襯組分在不同的結(jié)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)行參數(shù)方面和在預(yù)期的摩擦值方面進(jìn)行適配。所使用的合成樹脂或酚醛樹脂用作接合介質(zhì)，所述接合介質(zhì)用于摩擦襯混合物在擠壓過程和/或摩擦襯的稍后硬化時(shí)的固定和交聯(lián)。
[0004]所述摩擦襯和制動(dòng)襯的制造原理上根據(jù)下列方法進(jìn)行:
[0005]a)待擠壓的摩擦襯混合物的限定的量被填充到擠壓模具中并且承載板放置到所述擠壓模具上。然后閉合壓力機(jī)，也就是將下面稱作鏡面板的被加熱的金屬板放到所述承載板上，形式是在鏡面板和被加熱的擠壓沖頭之間可以建立所需的擠壓壓力。然后，將該塊借助于擠壓沖頭或活塞在提高的壓力和提高的溫度的作用下利用所述承載板來擠壓。在此，承載板可以具有特殊的表面特性，這可以實(shí)現(xiàn)承載板與自己的摩擦襯之間的還要更好的連接。附加地，所述承載板設(shè)有特殊粘接劑或所謂的鍵合，這同樣應(yīng)當(dāng)確保了承載板和自己的摩擦襯之間的固定連接進(jìn)而能力學(xué)上負(fù)載的和穩(wěn)定的制動(dòng)襯。
[0006]所使用的那些接合介質(zhì)，大多是樹脂在擠壓過程溫度提高的情況下熔融并且粘接并且使襯混合物的其余成分(化學(xué))交聯(lián)成一均勻的、固定的和緊密的摩擦襯塊；
[0007]b)首先產(chǎn)生一所謂的預(yù)擠壓坯。這原則上就像a)中描述的那樣進(jìn)行，但是沒有承載板放置到擠壓模具上。摩擦材料塊在該擠壓模具中或在批量制作下的多個(gè)擠壓模具中在被加熱的鏡面板和被加熱的擠壓沖頭之間被壓縮。在成功擠壓之后，這樣產(chǎn)生的預(yù)擠壓坯從擠壓模具中取出并且稍后在一銜接的步驟或第二步驟中擠壓到襯承載件(承載板)上。在承載板的表面特性方面在a)中作出的說明和鍵合的使用相應(yīng)地適用于所述預(yù)擠壓坯的擠壓。
[0008]在上述的方法變型方案中，擠壓模具、沖頭和鏡面板被電加熱。在變型方案a)中，插入或放入擠壓模具中的承載板例如處在一金屬塊的留空部中，該金屬塊同樣具有加熱器件，由此間接加熱所述承載板。
[0009]所述方法變型方案a)例如在DE 199 53 438 Al中細(xì)節(jié)地描述并且尤其通過圖1和圖2以及在3和4欄中的相應(yīng)闡釋直觀地示出。在這里明確地參考該公開文獻(xiàn)的公開內(nèi)容并且該公開文獻(xiàn)的內(nèi)容也是這里的本說明書的組成部分。
[0010]所提到的公開文獻(xiàn)描述了一種沖頭板，所述沖頭板被多層地構(gòu)建。在所述沖頭板的擠壓側(cè)上有常見的按壓板，該按壓板具有多個(gè)軸線平行的鉆孔并且由此對(duì)于氣體和蒸汽而言是能通過的，氣體和蒸汽在摩擦襯混合物的擠壓過程期間產(chǎn)生。在該按壓板上，向外指向地并且稍后與摩擦襯混合物接觸地有一由多孔材料制成的層。該材料具有密集的貫通孔，由此，蒸汽態(tài)和氣態(tài)的物質(zhì)能夠朝按壓板側(cè)穿過。這些孔在另一方面這樣密集地確定尺寸，使得本身攔住小的擠壓物顆粒。
[0011]就像已示出的那樣，在現(xiàn)有技術(shù)的方法中，擠壓模具、沖頭、鏡面板和插入或放到模具中的承載板直接或間接地大多通過加熱筒和/或加熱帶被電加熱。這具有這樣的缺點(diǎn)，被加熱的面上的溫度波動(dòng)可以直到40°C。因?yàn)閿D壓工具的所提到的部件由鋼制成，所以必須加熱大量金屬，以便以存儲(chǔ)的能量在擠壓過程之前和期間加熱摩擦材料或擠壓物混合物。該系統(tǒng)過去非常遲鈍，其中，20秒停機(jī)時(shí)間一般是常見的。通過所使用的加熱器件的結(jié)構(gòu)方式、結(jié)構(gòu)方式造成的溫度測(cè)量和整個(gè)系統(tǒng)在所需的溫度控制方面的惰性造成地例如不能保證沖頭板的或沖頭的面上的恒定溫度。
[0012]此外，所描述的擠壓方法和擠壓工具不能能量高效地工作，這是因?yàn)樘峁┯糜诩訜崴瞿Σ敛牧系哪芰肯鄬?duì)于總能量消耗很小，該總能量消耗最終通過對(duì)于擠壓工具的各種部件所使用的鋼的加熱來確定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]由此，本發(fā)明的任務(wù)是提供一種擠壓方法和一種擠壓工具或一種擠壓裝置，所述擠壓方法或者說所述擠壓工具或所述擠壓裝置很大程度上避免了現(xiàn)有技術(shù)的所提到的缺點(diǎn)。
[0014]該任務(wù)通過用于制造摩擦襯的方法來解決，其中，一擠壓工具具有一擠壓模具或模具、一沖頭、一用于一個(gè)或多個(gè)模具的作為底部或作為套置面的鏡面板，在所述擠壓工具中在成形一摩擦襯的情況下壓縮一摩擦襯混合物并且該擠壓工具的特征在于:擠壓工具的沖頭和鏡面板通過一加熱板來加熱或具有一加熱板。
[0015]相應(yīng)的擠壓工具或擠壓裝置同樣是本發(fā)明的主題。
[0016]沖頭和鏡面板分別通過一加熱板、優(yōu)選一陶瓷的加熱板來加熱。該加熱板在擠壓側(cè)上被安置在沖頭(更準(zhǔn)確地說:沖頭板)上和被安置在鏡面板上，被電加熱并且向鏡面板和沖頭板的金屬去地優(yōu)選是電絕緣和/或隔熱的。該隔離例如通過陶瓷加熱板本身或通過沿按壓方向在該陶瓷加熱板下面的一附加的陶瓷中間板來進(jìn)行。所述電接頭優(yōu)選軸線平行地朝背離擠壓坯的方向類似于當(dāng)前構(gòu)建的加熱系統(tǒng)延伸。在鏡面板和沖頭板上的這些加熱板在擠壓過程期間與待擠壓的摩擦材料直接接觸。
[0017]加熱面或加熱板在它們的機(jī)械特性(壓力)和電特性(加熱功率、表面溫度)方面的設(shè)計(jì)方案可以適配待制造的摩擦襯，這些待制造的摩擦襯例如可以在所使用的摩擦材料混合物和其厚度方面進(jìn)而在為其制造所需的擠壓參數(shù)方面明顯地彼此不同。
[0018]一般地，摩擦襯混合物(擠壓物)在70_200°C、優(yōu)選在80-140°C的溫度下被擠壓。所述擠壓過程可以以50至250s、優(yōu)選70-140S的節(jié)奏來執(zhí)行。所述擠壓壓力一般處在15N/mm2-40N/mm2之間。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的加熱板的優(yōu)選設(shè)計(jì)方案和它們的布置隨后描述:
[0020]根據(jù)本發(fā)明的加熱板的厚度優(yōu)選地處在3mm和1mm之間。用于根據(jù)本發(fā)明的加熱板的可能的材料例如是氮化硅，但是也可以使用所有另外的陶瓷加熱體/材料。加熱功率優(yōu)選在10W和10000W之間。加熱板根據(jù)本發(fā)明也可以由多個(gè)單個(gè)的陶瓷加熱元件組合而成。大致2000MPa的抗壓性和大致300GPa的彈性模量以及相對(duì)于機(jī)械磨損的極端耐用性和直到大致1000°C的實(shí)際可忽略的自變形示出了根據(jù)本發(fā)明的陶瓷加熱元件的其它優(yōu)點(diǎn)。為此出現(xiàn)直至大致150W/cm2的表面功率、極其短的加熱時(shí)間以及