由雙層摩擦材料制成的鼓式摩擦片及其制備的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及摩擦材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種由雙層料配方體系生產(chǎn)的鼓式摩擦片。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，鼓式摩擦片的生產(chǎn)工藝會產(chǎn)生大量的粉塵和鉆肩，通常會占到一個成品的質(zhì)量比例的6% -10%，同時會帶來環(huán)境污染和較高廢棄物處理成本。
[0003]鼓式摩擦片通常使用鉚接的方式與制動蹄鐵鏈接，在正常使用時，當(dāng)磨損到接近鉚釘?shù)奈恢煤穸葧r，摩擦片就必須更換，所以一般摩擦片會有一個磨損極限的規(guī)定一般(4-8mm)?，F(xiàn)今國內(nèi)外常用的一個摩擦片配方是一致的，不會分磨損極限上和磨損極限下。這樣就會造成一定程度上的資源浪費。
[0004]因此需要一種配方及工藝處理好廢棄物粉塵和摩擦片磨損極限下材料的設(shè)計問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種由雙層摩擦材料制成的鼓式摩擦片及其制備的方法，摩擦層和底層采用分別采用摩擦材料和底料兩種不同的配方，摩擦材料使用國際上領(lǐng)先的無石棉配方體系，保證產(chǎn)品具有優(yōu)良的摩擦磨損特性，底料的配方使用以包括鼓式摩擦片磨削時產(chǎn)生的的粉塵和鉆肩為主要原料的配方體系，使其具有優(yōu)良的力學(xué)性能，通過預(yù)制塊將摩擦材料和底料有機的結(jié)合起來，使其發(fā)揮各自獨特的性能，摩擦材料能夠滿足摩擦性能，底料可以滿足力學(xué)性能，由于使用時用不到底料，故對底料的摩擦性能不做要求，以降低成本，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足。
[0006]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
[0007]—種由雙層摩擦材料制成的鼓式摩擦片，包括由底料制成的底層和由摩擦材料制成的摩擦層，所述摩擦層固定在所述底層的外部。
[0008]進一步的，所述底層的形狀和所述摩擦層的形狀均為弧形薄片，所述底層的厚度為3mm-10mm，所述摩擦層的厚度為5_-12_，所述摩擦層的遠離所述底層的兩個角中的至少一個設(shè)有倒角。
[0009]優(yōu)選的，所述底層的厚度為6.5mm，所述摩擦層的厚度為8mm。
[0010]優(yōu)選的，所述摩擦材料包括如下重量份的成份:酚醛樹脂8-14份，玻璃纖維5-10份，丁腈膠粉2-5份，碳纖維1-2份，礦物纖維10-20份，硫酸鋇20-35份，碳酸鈣10-20份，氧化鋁1-3份，鋯英粉2-4份，高嶺土 2-5份，蛭石1-4份，鱗片石墨2_5份，合成石墨3_5份，焦炭粉3-5份，氫氧化鈣5-10份。
[0011]優(yōu)選的，所述玻璃纖維的長度為l_4mm，所述氧化鋁的粒度大于300目，所述硫酸鋇的粒度大于120目，所述氫氧化鈣的粒度大于100目，所述碳酸鈣的粒度為100-200目。
[0012]優(yōu)選的，鼓式摩擦片，所述底料包括如下重量份的成份:酚醛樹脂3-5份，磨塵造粒30-50份，礦物纖維10-15份，硫酸鋇10-20份，玻璃纖維3_5份，碳酸鈣5_10份。
[0013]該磨塵造粒包括如下重量份的成份:液態(tài)丁晴橡膠份3-7份，液態(tài)酚醛樹脂3-7份，硫化體系0.25-0.5份，收集的磨塵80-90份。
[0014]上述的磨塵造粒由以下方法制得:
[0015]將液態(tài)的丁腈橡和液態(tài)的酚醛樹脂一定量的液態(tài)丁腈橡和液態(tài)酚醛樹脂，投入開煉設(shè)備料斗中，至其均勻附著于滾輪上，混合均勻后均勻涂覆在滾輪的周側(cè)面上，并且涂覆后的附著面積不小于80% ;
[0016]投入定量的硫化體系輥煉至硫化劑均勻附著膠乳上；
[0017]將鼓式摩擦襯片磨削時產(chǎn)生的磨塵按一定量比例投入到料斗中進行輥煉，將輥煉過程中自然掉下的小片輥煉料和粉狀磨塵回收，再投入料斗中反復(fù)輥煉，直至全部成片狀自然脫落。
[0018]將片狀的開煉料，經(jīng)過粉碎造粒機造粒，待用。
[0019]制備上述任一技術(shù)方案所述的鼓式摩擦片的方法，依次包括如下步驟:
[0020]a、、向預(yù)成型模具中按配方的比例先加入混合好底料，使用刮板刮面料的上表面使其均勻，然后向預(yù)成型模具中加入混合好的面料，使用刮板刮面料的上表面使其均勻，使用與預(yù)成型模具間隙配合的壓頭下壓以制成預(yù)制塊，保持預(yù)成型模具的溫度為20。。-40。。。
[0021]b、將預(yù)制塊放入熱壓模具進行熱壓成型，熱壓過程的參數(shù)為??壓力15MPa_20MPa、溫度 130°C _170°C、固化時間 5min-10min ；
[0022]c、放入熱處理爐進行熱處理，熱處理溫度為130°C -180°C，時間為6小時-10小時；此工序使樹脂能完全固化，摩擦片內(nèi)各個部位的材料性能趨于均勻，防止局部性能突變，如硬點(此區(qū)域內(nèi)硬度遠超出摩擦片其他部位硬度)在制動過程中會引起剎車抖動、發(fā)出噪音、刮傷剎車盤等；
[0023]d、將摩擦塊磨削和切割，以滿足安裝要求。
[0024]本發(fā)明的有益效果為:
[0025]1)摩擦層和底層采用分別采用摩擦材料和底料兩種不同的配方，摩擦材料使用國際上領(lǐng)先的無石棉配方體系，保證產(chǎn)品具有優(yōu)良的摩擦磨損特性，底料的配方使用以包括鼓式摩擦片磨削時產(chǎn)生的的粉塵和鉆肩為主要原料的配方體系，使其具有優(yōu)良的力學(xué)性能，通過預(yù)制塊將摩擦材料和底料有機的結(jié)合起來，使其發(fā)揮各自獨特的性能，摩擦材料能夠滿足摩擦性能，底料可以滿足力學(xué)性能，由于使用時用不到底料，故對底料的摩擦性能不做要求，以降低成本，將產(chǎn)品生產(chǎn)過程中廢棄的粉塵和鉆肩有效的利用起來，降低成本，改善環(huán)境。
[0026]2)將粉塵和鉆肩通過開煉的方式造粒，使其變?yōu)橐环N產(chǎn)品所需的穩(wěn)定的原材料，通過上述配方體系使其變?yōu)榈琢系闹饕牧希蟠蠼档彤a(chǎn)品的配方成本。
[0027]3)摩擦層具有穩(wěn)定的摩擦系數(shù)，較好耐磨性等優(yōu)點，底層具有優(yōu)良的沖擊強度、抗壓強度、內(nèi)抗剪強度等特性，這兩部分配方體系通過預(yù)制塊的形式有機的連接起來，使其發(fā)揮各自的優(yōu)點，從而在該工藝和配方的體系下的產(chǎn)品具有較高的性價比。
[0028]4)底料中的磨塵造粒在預(yù)混料熱壓成型過程中，起到“焊點”作用連接底料與面料，保證底料和面料之間的結(jié)合強度。
【附圖說明】
[0029]圖1是本發(fā)明所述的鼓式摩擦片的橫截面的向視圖；
[0030]圖2是本發(fā)明所述的鼓式摩擦片的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖3是預(yù)制塊的制備原理圖。
[0032]圖中:100、底層;200、摩擦層;201、倒角;202、通孔;120、底料;220、摩擦材料；310、預(yù)成型模具；320、壓頭。
【具體實施方式】
[0033]優(yōu)選實施方式
[0034]如圖1和圖2所示，一種由雙層摩擦材料220制成的鼓式摩擦片，包括由底料120制成的底層100和由摩擦材料220制成的摩擦層200，摩擦層200固定在底層100的外部。摩擦層200和底層100采用分別采用摩擦材料220和底料120兩種不同的配方，摩擦材料220使用國際上領(lǐng)先的無石棉配方體系，保證產(chǎn)品具有優(yōu)良的摩擦磨損特性，底料120的配方使用以包括鼓式摩擦片磨削時產(chǎn)生的的粉塵和鉆肩為主要原料的配方體系，使其具有優(yōu)良的力學(xué)性能，通過預(yù)制塊將摩擦材料220和底料120有機的結(jié)合起來，使其發(fā)揮各自獨特的性能，摩擦材料220能夠滿足摩擦性能，底料120可以滿足力學(xué)性能，由于使用時用不到底料120，故對底料120的摩擦性能不做要求，以降低成本，將產(chǎn)品生產(chǎn)過程中廢棄的粉塵和鉆肩有效的利用起來，降低成本，改善環(huán)境。
[0035]底層100的形狀和摩擦層200的形狀均為弧形薄片，底層100的厚度為1_-10_，如1mm、6.5mm或10mm，摩擦層200的厚度為3mm-12mm，如3mm、8mm或12mm，摩擦層200的遠離底層100的兩個角中的至少一個設(shè)有倒角201?，F(xiàn)有的鼓式制動器采用鼓式摩擦片和在鼓式摩擦片外的鼓組成，制動力通過傳動機構(gòu)促使鼓式摩擦片外張，以與鼓摩擦，從而起到制動的目的，因此，底層100的形狀和摩擦層200的形狀均為弧形薄片，以使得摩擦層200與鼓之間有足夠的摩擦面積，以提供足夠并且穩(wěn)定的制動力矩，同時還降低了鼓式摩擦片的磨損，現(xiàn)有的鼓式制動器中鼓式摩擦片的一端固定鉸接在車架上，另一端設(shè)置有可伸縮的伸縮機構(gòu)，通過伸縮機構(gòu)的伸縮將鼓式摩擦片壓向鼓，因此，鼓式摩擦片的遠離其鉸接的一端先與鼓接觸和摩擦，為了緩沖鼓式摩擦片對鼓的沖擊，將鼓式摩擦片與鼓先接觸的一端設(shè)置倒角201，并且倒角201的方向與鼓的轉(zhuǎn)動方向相同，以增大該端與鼓的接觸面積，從而使得制動平緩。
[0036]摩擦材料220包括如下重量份的成份:酚醛樹脂8-14份，玻璃纖維5_10份，丁腈膠粉2-5份，碳纖維1-2份，礦物纖維10-20份，硫酸鋇20-35份，碳酸鈣10-20份，氧化鋁1-3份，鋯英粉2-4，高嶺土 2-5，蛭石1-4，鱗片石墨2_5份，合成石墨3_5份，焦炭粉3_5份，氫氧化1丐5-10份。
[0037]玻璃纖維的長度為l-4mm，氧化鋁的粒度大于300目，硫酸鋇的粒度大于120目，所述氫氧化鈣的粒度大于100目，所述碳酸鈣的粒度為100-200目。
[0038]底料120包括如下重量份的成份:酚醛樹脂3-5份，磨塵造粒30_50份，礦物纖維10-15份，硫酸鋇10-20份，玻璃纖維3-5份，碳酸鈣5_10份。
[0039]該磨塵造粒包括如下重量份的成份:液態(tài)丁晴橡膠3-7份，液態(tài)酚醛樹脂3-7份，硫化體系0.25-0.5份，收集的磨塵80-90份。<