一種摩擦片制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及摩擦材料技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種摩擦片制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 摩擦材料是一種應(yīng)用在動(dòng)力機(jī)械上，依靠摩擦作用來執(zhí)行制動(dòng)和傳動(dòng)功能的部件 材料。它主要包括制動(dòng)器襯片(剎車片)和離合器面片(離合器片）。剎車片用于制動(dòng)，離合器 片用于傳動(dòng)。
[0003] 任何機(jī)械設(shè)備與運(yùn)動(dòng)的各種車輛都必須要有制動(dòng)或傳動(dòng)裝置。摩擦材料是這種制 動(dòng)或傳動(dòng)裝置上的關(guān)鍵性部件。它最主要的功能是通過摩擦來吸收或傳遞動(dòng)力。如離合器 片傳遞動(dòng)力，制動(dòng)片吸收動(dòng)能。它們使機(jī)械設(shè)備與各種機(jī)動(dòng)車輛能夠安全可靠地工作。所以 說摩擦材料是一種應(yīng)用廣泛又甚關(guān)鍵地材料。
[0004]摩擦材料是一種復(fù)合材料，它是由高分子粘結(jié)劑(樹脂與橡膠）、增強(qiáng)纖維和摩擦 性能調(diào)節(jié)劑三大類組成及其它配合劑構(gòu)成，經(jīng)一系列生產(chǎn)加工而制成的制品。摩擦材料的 特點(diǎn)是具有良好的摩擦系數(shù)和耐磨損性能，同時(shí)具有一定的耐熱性和機(jī)械強(qiáng)度，能滿足車 輛或機(jī)械的傳動(dòng)與制動(dòng)的性能要求。它們被廣泛應(yīng)用在汽車、火車、飛機(jī)、石油鉆機(jī)等各類 工程機(jī)械設(shè)備上。民用品如自行車、洗衣機(jī)等作為動(dòng)力的傳遞或制動(dòng)減速用不可缺少的材 料。
[0005] 現(xiàn)有的摩擦片制作方法制得的摩擦片，耐磨性較差，而且金屬基材與摩擦材料之 間的結(jié)合力差。
[0006] 有鑒于此，特提出本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的第一目的在于提供一種摩擦片制作方法，本發(fā)明的方法
[0008] 為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特采用以下技術(shù)方案：
[0009] 一種摩擦片制作方法，包括以下步驟：
[0010] 配料混料步驟：以重量份計(jì)，稱取以下配料加入攪拌機(jī)內(nèi)進(jìn)行攪拌混合得到配料 混合物:纖維素纖維10-15份，芳綸漿柏3-6份，酚醛樹脂18-25份，硬脂酸鋅2-4份，硅酸鋯2-4份，鉀長(zhǎng)石粉2-6份，碳酸鈣3-6份，黑云母粉3-8份，螢石粉1-5份，氧化鎂2-5份，硫酸鋇2-4 份，三硫化銻2-4份，云母氧化鐵3-6份，氧化鐵黑3-8份，六鈦酸鉀晶須4-8份，紫銅棉4-8份， 摩擦粉2-5份，橡膠粉1-5份，鱗片石墨3-6份，電解銅粉3-6份，鋅粉5-8份；
[0011 ]金屬基材的表面處理步驟:先對(duì)金屬基材進(jìn)行拋丸處理增加金屬基材的表面粗糙 度，然后用質(zhì)量濃度為2-4%的出5〇4溶液對(duì)金屬基材進(jìn)行清洗，再用清水對(duì)金屬基材進(jìn)行清 洗，最后對(duì)金屬基材進(jìn)行干燥和冷卻處理；
[0012] 冷壓成型步驟:配料混合物投入到預(yù)成型模具中，進(jìn)行加壓并預(yù)成型；
[0013] 涂膠步驟:在金屬基材表面涂覆粘結(jié)劑；
[0014] 熱壓成型步驟:將金屬基材與預(yù)成型的配料混合物重疊，在加熱加壓的條件下，粘 結(jié)劑初步固化并得到成型品；
[0015] 硫化步驟:成型品進(jìn)行加熱并使固化反應(yīng)結(jié)束。
[0016] 摩擦片簡(jiǎn)單說是先將配料混合均勻并預(yù)壓成型，再于金屬基材粘合，然后熱壓成 型，最后經(jīng)過一系列加工步驟制成最終的摩擦片，其中配料混合物完全固化后就是摩擦材 料。本發(fā)明的設(shè)計(jì)者發(fā)現(xiàn)其中的制作難點(diǎn)，一方面在于配料的選擇，另一方面在于配料與基 礎(chǔ)基材的粘合。
[0017] 本發(fā)明的設(shè)計(jì)者針對(duì)現(xiàn)有摩擦片制備方法的不足，特選定纖維素纖維、芳綸漿柏、 酚醛樹脂、硬脂酸鋅、硅酸鋯、鉀長(zhǎng)石粉、碳酸鈣、黑云母粉、螢石粉、氧化鎂、硫酸鋇、三硫化 銻、云母氧化鐵、氧化鐵黑、六鈦酸鉀晶須、紫銅棉、摩擦粉、橡膠粉、鱗片石墨、電解銅粉和 鋅粉作為配料。
[0018] 選用了大量纖維進(jìn)行混雜增強(qiáng)，不但可以降低成本，而且可以充分發(fā)揮纖維的優(yōu) 點(diǎn)，彌補(bǔ)其他配料的缺陷，使性能更加完善，更加優(yōu)異。還選用了橡膠粉，利用了橡膠粉的彈 性，使摩擦材料具有高摩擦系數(shù)和傳遞扭矩大的特點(diǎn)，而且還能減少摩擦材料和對(duì)偶片之 間的磨損，降低摩擦材料的磨損率。同時(shí)，六鈦酸鉀晶須對(duì)紅外線的反射能力強(qiáng)，所以，摩擦 過程中產(chǎn)生的相當(dāng)一部分的能量被剎車片中的六鈦酸鉀晶須反射，從而減緩了剎車片本身 溫度的升高，也提高了剎車片的使用溫度，確保了剎車片制動(dòng)過程的安全性能;六鈦酸鉀晶 須的導(dǎo)熱系數(shù)較低，而且溫度越高，導(dǎo)熱系數(shù)越低，也減緩了摩擦過程中能量的傳遞速率， 降低了剎車片的升溫速率，延長(zhǎng)摩擦片基體樹脂的使用壽命，也確保了制動(dòng)過程的安全性 能和穩(wěn)定性。紫銅棉是由紫銅加工形成的不定型纖維，紫銅棉秉承了金屬單質(zhì)銅的低硬度、 耐磨損、導(dǎo)熱性好等一切優(yōu)點(diǎn)，而且具有穩(wěn)定摩擦片的摩擦系數(shù)和降低磨耗的作用。此外， 紫銅棉能代替一部分被制動(dòng)過程產(chǎn)生的摩擦熱燒失的黏合劑，滲入摩擦片表面，提高制動(dòng) 效能并防止金屬熱斑。芳綸漿柏是對(duì)芳綸纖維進(jìn)行表面原纖化處理后的產(chǎn)物，能夠增強(qiáng)配 料之間的結(jié)合力。本發(fā)明的配料固化后，摩擦材料強(qiáng)度高、導(dǎo)熱性好、磨損率低。
[0019]拋丸處理是為了增加金屬基材的表面粗糙度，增強(qiáng)金屬基材與預(yù)成型的配料混合 物之間的結(jié)合力。
[0020] H2S04溶液一方面是為了去除金屬基材表面的油污和氧化物，另一方面是對(duì)金屬基 材進(jìn)行微蝕，目的是為了去除拋丸處理時(shí)形成的毛刺，也是為了進(jìn)一步增加金屬基材表面 的粗糙度。H 2S〇4溶液濃度不能高于4%，否則在拋丸處理處理中形成的小凸起會(huì)被H2S〇4溶 液會(huì)腐蝕掉。
[0021] 本發(fā)明提供的一種摩擦片制備方法，通過選用特定的配料，優(yōu)化各配料的配比，與 處理后的金屬基材結(jié)合力強(qiáng)，效果顯著;此外，本發(fā)明的配料固化后，摩擦材料強(qiáng)度高、導(dǎo)熱 性好、磨損率低。
[0022]作為優(yōu)選，金屬基材的表面處理步驟中，干燥條件為:在70_150°C的溫度條件下烤 4-8小時(shí)。
[0023]在該溫度條件下，金屬基材不易發(fā)生氧化，能夠避免在金屬基材表面產(chǎn)品氧化物， 能夠提尚粘結(jié)劑和金屬基材的粘合強(qiáng)度。
[0024]作為優(yōu)選，金屬基材的表面處理步驟中，干燥條件為：在70_80°C的溫度條件下烤 1-2小時(shí)，然后在110_130°C的溫度條件下烤1-2小時(shí)，再在140-150°C的溫度條件下烤1-2小 時(shí)，最后在70-80°C的溫度條件下烤1-2小時(shí)。
[0025]該優(yōu)選方案采用了分段式烘烤，能夠避免金屬基材因?yàn)楸砻婧蛢?nèi)部的受熱不均影 響金屬基材的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，能夠釋放金屬基材內(nèi)部的應(yīng)力，能夠避免在制動(dòng)過程中金屬基 材發(fā)生變形或者破壞。
[0026]作為優(yōu)選，金屬基材的表面處理步驟中，干燥條件為：在75°C的溫度條件下烤1.5 小時(shí)，然后在的溫度條件下120°C烤1.5小時(shí)，再在150°C的溫度條件下烤1.5小時(shí)，最后在75 °〇的溫度條件下烤1.5小時(shí)。
[0027] 作為優(yōu)選，金屬基材的表面處理步驟中，在對(duì)金屬基材進(jìn)行干燥之前，對(duì)金屬基材 進(jìn)行噴砂處理。
[0028] 噴砂時(shí)可以采用銅礦砂、石英砂、金剛砂、鐵砂和海南砂中的任意一種。
[0029]作為優(yōu)選，噴砂時(shí)采用100-200目的金剛砂。
[0030] 金剛砂強(qiáng)度高，容易在金屬基礎(chǔ)表面形成致密且細(xì)微的凹坑，而且處理時(shí)間短，有 利于提高生產(chǎn)效率。
[0031]進(jìn)一步優(yōu)選，噴砂時(shí)采用140-180目的金剛砂。
[0032]進(jìn)一步優(yōu)選，噴砂時(shí)采用160目的金剛砂。
[0033]作為優(yōu)選，纖維素纖維12份，芳綸漿柏5份，酚醛樹脂20份，硬脂酸鋅2份，硅酸鋯2 份，鉀長(zhǎng)石粉6份，碳酸鈣6份，黑云母粉6份，螢石粉4份，氧化鎂4份，硫酸鋇3份，三硫化銻3 份，云母氧化鐵4份，氧化鐵黑5份，六鈦酸鉀晶須6份，紫銅棉5份，摩擦粉3份，橡膠粉2份，鱗 片石墨4份，電解銅粉4份，鋅粉5份。
[0034] 作為優(yōu)選，所述配料中還添加有偶聯(lián)劑4-6份。
[0035] 在硫化時(shí)偶聯(lián)劑能夠同時(shí)與配料中無機(jī)材料反應(yīng)，并對(duì)其進(jìn)行表面改性，改性后 的無機(jī)材料與樹脂結(jié)合更好，可以減少摩擦材料的磨損率。
[0036] 作為優(yōu)選，所述偶聯(lián)劑為鋁酸脂偶聯(lián)劑和鈦酸脂偶聯(lián)劑中的至少一種。
[0037]作為優(yōu)選，所述熱壓成型步驟中，在溫度為120_130°C、壓力為40_45MPa的條件下 進(jìn)行壓制。
[0038]由于金屬基材表面進(jìn)行過程粗糙化處理，金屬基材的表面粗糙度比較高，金屬基 材表面具有很多微小凹坑，而且凹坑都是以微米級(jí)別的，由于粘結(jié)劑的表面張力較大，不易 填充到這些微小凹坑內(nèi)，所以需要的壓力條件大于現(xiàn)有的方法的壓力條件。
[0039]作為優(yōu)選，所述熱壓成型步驟中，在溫度為130°C、壓力為45MPa的條件下進(jìn)行壓 制。