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  九通新型摩擦材料(朝阳)股份有限公司生产的刹车片(盘式或鼓式),均采用本公司的发明专利生产技术——“水湿法制动器衬片及制备”,与此同时还有“含水渣的汽车用制动器衬片及制备”、“含亚克力纤维的制动器衬片及制备”、“摩擦材料三开式平底冷模”和“水湿法立式一字型高速混料机等五个发明专利与“含页岩的制动器衬片及其制备方法”和二个实用新型专利。
  这些本公司发明的专利特点,是利用水湿法生产新工艺,能够彻底解决制动器衬片在生产过程中的产生的粉尘尘害,而制动器衬片结构性能,也因采用水湿法发生了根本性的变化,如密度较轻,比传统生产工艺降低15~25%,仅达到1.6~1.8g/Cm3,对减轻制动噪音,解决制动舒适性,有很大作用。产品主要以改性酚醛树脂为粘接剂,以亚克力纤维为骨架材料,并以辽宁凌源地产材料紫砂、水渣、页岩、膨润土、类石墨等天然矿物为摩擦性能调节材料,不但对降低生产成本起重大作用,而且因新型组成材料的组合特性,对制动器衬片实现水湿法生产,改进和提高制动器衬片的摩擦性能,尤其是制动器衬片的耐磨性具有明显作用。真正实现了具有摩擦材料行业前驱作用的“无石棉,无玻纤,无金属的NAO型”制动器衬片。产品具有体轻、耐磨、摩擦系数稳定、无噪音与成本较低等特点。
  目前,传统的汽车,特别是用于汽车的非石棉制动摩擦材料的制造方法,都是以酚醛树脂或一般改性的酚醛树脂为粘结剂、各种增强纤维为骨架材料、以各种功能性填料,如增摩填料、耐磨填料与降低成本类填料等材料为填充材料。再通过混料、制型、热压成型、热处理以及磨削加工等一系列工艺处理,最后制成汽车用特别是制成汽车用的非石棉汽车用制动器衬片。这种传统工艺方法,即干法生产工艺,其主要存在较严重的粉尘问题,对环境产生尘害。它已成为当前摩擦材料行业面临的重大的生产工艺技术课题。尽管采取一些,如“加强通风、改进设备、注意防护”等防护措施,实践证明也均不理想。
  而本公司采用一种具有“湿、干”状态下,都有良好粘性的复合型填料,通过加水使干料变湿的摩擦材料“水湿法”生产新工艺。这种生产新工艺只要配方中按一定比例,选用由“水渣与膨润土等”多种材料组成的复合型填料,就可实现通过加水,使混合料间具有良好粘性,而在料干后也不会散落。干燥采取用微波干燥取得了满意的效果。
  制成的NAO新型环保的汽车用制动器衬片。克服了过去的制品存在的耐热性,高温摩擦系数不稳定及磨损较大等问题。这种“水湿法”生产工艺的产品,还具有“比重轻、硬度低、原料贮存方便”等特点,同时还具多孔、使用无噪音等特点,同时还能显著降低产品成本。
  本工艺提供了一种加水将干料变成湿料的“无石棉、无玻纤、无金属”并以水渣与膨润土为主要填料,制成的NAO新型环保的汽车用制动器衬片。克服了过去的制品存在的耐热性,高温摩擦系数不稳定及磨损较大等问题。这种“水湿法”生产工艺的产品,还具有“比重轻、硬度低、原料贮存方便”等特点,同时还具多孔、使用无噪音等特点,同时还能显著降低产品成本近50%左右。产品密度仅在1.7~1.8g/cm3。
  同时也彻底解决了生产过程中的“粉尘尘害”和玻璃纤维对人皮肤造成的危害以及金属造成的锈蚀和制动产生火花和较重磨损刹车鼓等问题。
  解决制动用摩擦材料存在的难以克服的生产过程中粉尘较大问题,本工艺提供了一种在特制的混料机中,将各种原料初混后,即加入规定量的50-70℃的温水,再进行混合并制成均匀粒径为3-5mm颗粒状塑压料,然后再将这种颗粒状压塑料进行低温干燥,控制压塑料含水量在2-4%。这种工艺所制得的制动器摩擦片具有热衰退小、制动平稳、耐高温性能好,尤其是高温磨损较小的特点。从而能够使汽车用的摩擦材料,在制动摩擦过程中,克服了热稳定性不好,热衰退较大的问题,从而减少和避免了由于热性能不理想而出现的行车事故。
  本工艺采用一种具有耐高温性能较好,并具有一定粘度的“膨润土”与具有潜在的水硬胶凝性能的“水渣”组合成具有常温水湿状态下粘性好而在干状又不失粘结作用可保持粒料不散落的特性。
  用这种水湿法汽车用摩擦材料新工艺生产的产品,由于配方中特点其产品,具有耐热性较好与摩擦系数稳定的特点,同时还具有耐磨性好、硬度低的特点。同时因其湿法工艺的特点,使其呈多孔性,所以其舒适性也好,还降低了产品成本。这种新工艺必定会推动摩擦材料行业的发展。
  使用的水渣,它是把热熔状态的高炉渣置于水中急速冷却的过程产物。无腐蚀性,现是生产优质水泥的主要原料,水渣有耐碱不耐酸的化学特性。水分含量为2%以下,烧失量在60%左右。膨润土是淡黄色的黏土岩经加工而成350#,具有较强的吸湿性和膨胀性。页岩具有较好的耐磨性,而类石墨的高低温摩擦性能的突出耐磨性,也是很有特色的。这些目前常用的160多种之外的填料的使用,使产品质量的提升和成本的大降,起到非常重要的作用。
  本工艺的特点是不但选择具有与水在常温下有较好粘结作用,而且还具有在摩擦材料中有较好摩擦作用的膨润土和水渣等为主要填料,在混料机中通过加水,使料变湿,减少灰尘的同时,并使制品具有结构多孔性、低硬度的特性。这种新工艺制成的摩擦材料的性能,尤其是耐磨性比传统常规的干法工艺方法制成的摩擦材料,有明显降低的效果。约可降低磨损率达15-25%。
  本发明水湿法生产工艺的配方如下:

名称

树脂

纤维

水渣

膨润土

减磨剂

填料

温水

配方%

17-15

6-12

10-20

15-25

2-7

15-30

15-25

  试验证明,配方中水渣与膨润土的用量比控制在1:1.2较适宜,比例多或少,均会对工艺性能或对制品摩擦性能产生影响,如制品耐磨性变差。而加水的量是本发明的重要参数,若加水多了,料则变稀难以成粒状,而若加水少了,则料发干也易产生粉尘并难成粒。比较适宜的用水量为配方总量的15-25%。
  试验表明,配方中耐高温与耐磨性较好的水渣用量低于配方总量的4%以下,其增摩作用不明显,如果用量高于配方总量32%以上,则其耐磨作用也不理想,而最好的用量为配方总量的10-25%。并可使材料成本降低10-15%。
  本工艺按配方准确称取的各种原材料,依次加入混料机中,混3分后再将已混均的料送入“微波干燥窑”中进行快速干燥处理,再按传统工艺进行加工,即将混好的塑压粒料投入热压模中进行热压、磨制,包装等加工制成成品。
  采用水湿法制动器衬片的制备与传统干法制动器衬片的制备方法使用相同配方进行生产相同制品,并用同样的生产控制参数,按GB5763-2008的标准进行测定,其定速摩擦系数结果如下表:
  磨损率测试结果如下表:

实验条件

摩  擦  系  数

磨 损 率

 

本工艺配方
比较3

对比例
 

 × 10-7 CM3/N.M

100℃

0.43
0.41
0.48

0.45

0.12
0.18
0.27

0.13

150℃

0.47
0.39
0.32

0.48

0.15
0.20
0.29

0.12

200℃

0.44
0.38
0.35

0.42

0.16
0.28
0.33

0.17

250℃

0.45
0.36
0.34

0.39

0.22
0.35
0.33

0.28

300℃

0.41
0.30
0.35

0.40

0.25
0.40
0.55

0.36

350℃

0.43
0.26
0.29

0.38

0.45
0.42
0.75

0.75

总磨损率

1.35

1.81

  测试结果说明,使用本工艺生产摩擦材料,产品摩擦性能除摩擦系数较稳定外,也降低制品了磨损,又可改善生产环境减少尘害,还较大的降低了生产成本。 

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