专利名称：一种重型车盘式刹车片及其制造工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及刹车片技术领域，更具体地说，涉及一种重型车盘式刹车片及其制造 工艺。
背景技术：
刹车片也叫刹车皮，是最关键的安全零件，所有刹车效果的好坏都是刹车片起决 定性作用。随着重型车的发展，这就要求其刹车片在满负载情况下具有更好的耐高温特性， 而重型车刹车片的材料配置是影响刹车片耐高温和抗磨性的主要因素。由于重型车在满载时惯性较大，所以在高速连续刹车过程中经常会发生明显的热 衰退，刹车性能不稳定现象，导致刹车片冒烟、起火引起刹车失灵。严重威胁行人和司机本 人的安全。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种盘式刹车片及其制造工艺，以提高刹车片的 耐高温性能，降低重型车在连续刹车过程中发生热衰退现象的次数。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案—种重型车盘式刹车片，该刹车片的材料由下述重量份的原料制成基体聚醚醚酮 12 17%;钢棉纤维6 12%;钛酸钾晶须 4 8%;腰果壳粉8 16%;石墨4 6%;铝粉4 6%;硫化锑4 6%;重晶石8 14%;精铬铁矿粉4 6%;高岭土和/或萤石 8 14%;铁红6 8%。优选的，上述重型车盘式刹车片中，该刹车片的材料由下述重量份的原料制成基体聚醚醚酮 14 16%;钢棉纤维8 10%;钛酸钾晶须 5 7%;腰果壳粉10 14%;石墨4 5%;铝粉5 6%;
硫化锑4 5%;重晶石10 13%;精铬铁矿粉 4 5%;高岭土和/或萤石10 12% ； 铁红6 8%。一种重型车盘式刹车片，包括刹车片背板；和压制在所述刹车片背板上的如权利要求1或2所述的刹车片摩擦材料。一种重型车盘式刹车片的制备工艺，包括步骤原料混配，按配比称取刹车片的原料，放入混料机中混配均勻成摩擦材料；热压成型，将上述摩擦材料装入模压机与刹车片背板热压成型，其中，温度为 1600C _200°C，系统压力为14-18Mpa，保温时间为3 4min ；固化处理，在烤箱内对所加工的刹车片进行热处理烘烤。优选的，上述盘式刹车片的制备工艺，所述固化处理的烘烤温度和保温时间分别 为120°C保温 5h，150°C保温 5h，180°C保温 5h，200°C保温 3h。优选的，上述重型车盘式刹车片的制备工艺，在所述热压成型之前还包括步骤称 料，依据压制刹车片所需要的摩擦材料的重量，在电子台秤上称取摩擦材料。从上述的技术方案可以看出，本发明采用熔点明显高于普通树脂的聚醚醚酮作为 粘结剂，其耐高温、机械性能优异、自润滑性好、耐腐蚀、阻燃、耐剥离性、耐辐照性、绝缘性 稳定、耐水解和易加工。再就是在制动过程中摩擦表面形成一种转移膜，形成填料粉末包围 PEEK(Polyether Ether Ketone，聚醚醚酮)基体的胞状结构或者是网状结构，这种表面膜 的形成可以稳定摩擦系数和降低磨损。
具体实施例方式本发明提供的重型车粉末冶金刹车片，其中，该刹车片的材料由下述重量份的原 料制成基体聚醚醚酮12 17%，钢棉纤维6 12%，钛酸钾晶须4 8%，腰果壳粉8 16%，石墨4 6%，铝粉4 6%，硫化锑4 6%，重晶石8 14%，精铬铁矿粉4 6%， 高岭土和/或萤石8 14%，铁红6 8%。本发明的主要改进点体现在刹车片的原料选择及配比上。采用熔点明显高于普 通树脂的聚醚醚酮作为粘结剂，其耐高温、机械性能优异、自润滑性好、耐腐蚀、阻燃、耐剥 离性、耐辐照性、绝缘性稳定、耐水解和易加工。再就是在制动过程中摩擦表面形成一种转 移膜，形成填料粉末包围PEEK基体的胞状结构或者是网状结构，这种表面膜的形成可以稳 定摩擦系数和降低磨损。在台架试验机下实验测定100-40(TC时摩擦系数稳定在0. 415 0. 504，热衰退为4. 76%，具有很好的热恢复性。在350°C时磨损率为0. 310X 10_7cm3(N. πιΓ1。实验结果表明该刹车片能够满足重型车在正常工作状态下的刹车要求，可以推广使 用。本发明提供的盘式摩擦片的制备工艺包括步骤剪板；将卷板开卷校平，裁成板材或一定宽度的卷条。依据相应的车型，例如重型车规定的刹车片的板条尺寸，选择合适厚度的板材，使用剪板机剪成一定宽度的板条。冲压；依据相应车型，如重型车对应的模具及合适吨位的冲压设备逐步作业，冲出刹车片钢板的基本外形，并使之达到一定的装车尺寸和平面度要求。除油；水基除油剂和水通过一定的比例配比，达到一定的PH值(10 13)，在除油机除油 槽内加热，到一定的温度(45 55°C)后，进行除油操作。将钢背在上序加工过程中造成的 油污除去。抛丸；使用履带式抛丸机，通过钢丸将刹车片钢背上面及侧面的锈斑、锈点、毛刺等抛掉。涂胶；钢背粘接胶和溶剂，通过一定的比例配合后，使用喷胶机将配好的液体均勻喷涂 在钢背反面，风干后使用。使钢背和摩擦材料在后序压制后达到一定的剪切强度要求。混料；通过自动配料系统或手工操作将刹车片的摩擦表面所需的各种原材料按照配方 配比，倒入搅拌机破碎，并搅拌均勻。搅拌好的摩擦材料和涂完胶的钢背，一起送模压工序， 加工出刹车片半成品。热压；模压分称料和压制两步进行。称料依据压制产品需要的各种原料和重量，在电子台秤上称量摩擦材料。称量完 的摩擦材料放到检重秤上检重，保证使用的摩擦材料在“标准值士 lg”的重量范围内。压制依据规定的压制工艺系统压力为14_18Mpa，保温时间为3 4min，温度为 160°C-200°C，等模具升温到规定范围后开始生产。操作过程中操作者注意将摩擦材料全部 倒入模腔，合模压制；到达工艺规定的时间后，压机自动开模，操作者将产品转移到周转盘 内。烘烤；依据固化处理工艺120°C保温5h，150°C保温5h，180°C保温5h，200°C保温3h，在 烤箱内对所加工的刹车片进行热处理烘烤，将摩擦材料更加稳定的固定在刹车片刚背上， 进一步提高摩擦材料的摩擦性能。磨削；使用组合磨床加工摩擦材料表面，使摩擦材料表面达到一定的厚度、平行度、平面 度要求；使用开槽、磨斜机，通过开槽砂轮锯片或杯形砂轮，加工摩擦材料的表面，加工出槽 或斜面。表面清理；分抛光和喷砂两步进行。先在抛光机上，通过钢丝轮，清理刹车片钢背周边的毛 刺、溢料、飞边等；再在喷砂机上，通过棕刚玉磨料，清理刹车片钢背上面的污垢、锈蚀等，用 以保证后序加工的质量要求。喷涂；
表面清理完的产品，根据客户的要求，将不同颜色、不同亮度的粉末覆盖在刹车片 钢背上面、侧面，和摩擦材料侧面。产品通过烘干炉，经过熔融、溜平、固化等状态，达到一定 的附着力要求。打码；使用喷码机和专用油墨，在钢背表面、减震片表面，或摩擦材料侧面，喷印不同客户的不同信息，及产品的加工批号，以便于产品售出后的追溯。安装附件；在刹车片钢背上安装固定消音、报警装置。包装；根据客户要求，将成品刹车片，使用封口机、热收缩机，通过吸塑膜真空收缩后装 盒。或使用贴体包装机，通过贴体膜将产品和纸板真空贴牢。经过以上工艺加工后，一套完整的刹车片生产结束，可以进入市场使用。以下结合具体实施例对本发明所提供的一种化学镀镍稳定剂及其生产工艺、化学 镀镍溶液及其工艺作进一步详细说明。实施例1 基体聚醚醚酮12公斤，钢棉纤维6公斤，钛酸钾晶须4公斤，腰果壳粉8公斤，石 墨4公斤，铝粉4公斤，硫化锑4公斤，重晶石8公斤，精铬铁矿粉4公斤，高岭土和/或萤 石8公斤，铁红6公斤。按上述配比称取刹车片的原料，放入混料机中混配均勻后，装入 模压机热压成型，其中，系统压力为16MPa，背压压力12MPa，保温时间为3min ；模压机上模 190°C，中下模195°C。固化处理，120°C保温5h，150°C保温5h，180°C保温5h，200°C保温3h 后得到一种耐高温的重型车盘式刹车片。在台架试验机下实验测定100-400°C时摩擦系 数稳定在0. 415 0. 504，热衰退为4. 76 %，具有很好的热恢复性。在350°C时磨损率为 0. 310X IO-7Cm3 (N. m)-1.,实验结果表明该刹车片能够满足重型车在正常工作状态下的刹车 要求。实施例2 基体聚醚醚酮17公斤，钢棉纤维12公斤，钛酸钾晶须8公斤，腰果壳粉16公斤， 石墨6公斤，铝粉6公斤，硫化锑6公斤，重晶石14公斤，精铬铁矿粉6公斤，高岭土和/ 或萤石14公斤，铁红8公斤。按上述配比称取刹车片的原料，放入混料机中混配均勻后， 装入模压机热压成型，其中，系统压力为14MPa，背压压力12MPa，保温时间为4min;模压 机上模 160°C，中下模 165°C。固化处理 110°C X6h, 140°C X 3h, 170°C X 5h, 210°C X2h 后得到一种耐高温的重型车盘式刹车片。在台架试验机下实验测定100-400°C时摩擦系 数稳定在0. 410 0. 514，热衰退为4. 66%，具有很好的热恢复性。在350°C时磨损率为 0. 320X IO-7Cm3 (N. m)-1.,实验结果表明该刹车片能够满足重型车在正常工作状态下的刹车 要求。实施例3 基体聚醚醚酮15公斤，钢棉纤维10公斤，钛酸钾晶须6公斤，腰果壳粉12公斤， 石墨5公斤，铝粉6公斤，硫化锑4公斤，重晶石10公斤，精铬铁矿粉5公斤，高岭土和/ 或萤石10公斤，铁红7公斤。按上述配比称取刹车片的原料，放入混料机中混配均勻后， 装入模压机热压成型，其中，系统压力为18MPa，背压压力12MPa，保温时间为3. 5min ；模压机上模 180°C，中下模 185°C。固化处理 120°C X6h, 160°C X4h, 170°C X 3h, 200°C X3h
后得到一种耐高温的重型车盘式刹车片。在台架试验机下实验测定100-400°C时摩擦系 数稳定在0. 455 0.504，热衰退为4. 36 %，具有很好的热恢复性。在350°C时磨损率为 0. 3X lCTcm3(N. m)—1。实验结果表明该刹车片能够满足重型车在正常工作状态下的刹车要 求。实施例4 基体聚醚醚酮16公斤，钢棉纤维8公斤，钛酸钾晶须7公斤，腰果壳粉14公斤， 石墨6公斤，铝粉4公斤，硫化锑5公斤，重晶石11公斤，精铬铁矿粉6公斤，高岭土和/ 或萤石12公斤，铁红8公斤。按上述配比称取刹车片的原料，放入混料机中混配均勻后， 装入模压机热压成型，其中，系统压力为17MPa，背压压力12MPa，保温时间为3. 4min ；模压 机上模 195°C，中下模 200°C。固化处理 120°C X 5h, 150°C X 5h, 180°C X 5h, 200°C X3h 后得到一种耐高温的重型车盘式刹车片。在台架试验机下实验测定100-400°C时摩擦系 数稳定在0. 465 0. 5，热衰退为4. 16 %，具有很好的热恢复性。在350°C时磨损率为 0. 308X IO-7Cm3 (N. m)-1.,实验结果表明该刹车片能够满足重型车在正常工作状态下的刹车 要求。实施例5 基体聚醚醚酮17公斤，钢棉纤维11公斤，钛酸钾晶须5公斤，腰果壳粉15公 斤，石墨4. 5公斤，铝粉4. 8公斤，硫化锑5. 5公斤，重晶石13公斤，精铬铁矿粉4. 8公 斤，高岭土和/或萤石13公斤，铁红7. 8公斤。按上述配比称取刹车片的原料，放入混料 机中混配均勻后，装入模压机热压成型，其中，系统压力为16. 5MPa，背压压力12MPa，保温 时间为3. 7min ；模压机上模185°C，中下模190°C。固化处理120°C X4. 5h,150°C X5.h， 180°C X4. 5h，200°C X3. 5h后得到一种耐高温的重型车盘式刹车片。在台架试验机下实验 测定100-400°C时摩擦系数稳定在0. 455 0. 5，热衰退为4. 56 %，具有很好的热恢复性。 在350°C时磨损率为0. 302X lCTcm3(N. m)—1。实验结果表明该刹车片能够满足重型车在正 常工作状态下的刹车要求。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。 对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的 一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明 将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一 致的最宽的范围。
权利要求
一种重型车盘式刹车片摩擦材料，其特征在于，该刹车片摩擦材料由下述重量份的原料制成基体聚醚醚酮12～17％；钢棉纤维6～12％；钛酸钾晶须 4～8％；腰果壳粉8～16％；石墨4～6％；铝粉4～6％；硫化锑 4～6％；重晶石 8～14％；精铬铁矿粉 4～6％；高岭土和/或萤石 8～14％；铁红6～8％。
2.根据权利要求1所述的重型车盘式刹车片摩擦材料，其特征在于，该刹车片摩擦材 料由下述重量份的原料制成基体聚醚醚酮 14 16%; 钢棉纤维8 10%;钛酸钾晶须 5 7%; 腰果壳粉10 14%;石墨4 5%;铝粉5 6%;硫化锑4 5%;重晶石10 13%;精铬铁矿粉 4 5%; 高岭土和/或萤石10 12% ； 铁红6 8%。
3.—种重型车盘式刹车片，其特征在于，包括 刹车片背板；和压制在所述刹车片背板上的如权利要求1或2所述的刹车片摩擦材料。
4.一种重型车盘式刹车片的制备工艺，其特征在于，包括步骤 原料混配，按配比称取如权利要求1或2所述的刹车片摩擦材料的原料，放入混料机中 混配均勻成摩擦材料；热压成型，将上述摩擦材料及刹车片背板一起送入模压机热压成型，其中，温度为 1600C _200°C，系统压力为14-18Mpa，保温时间为3 4min ； 固化处理，在烤箱内对所加工的刹车片进行热处理烘烤。
5.根据权利要求4所述的重型车盘式刹车片的制备工艺，其特征在于，所述固化处理 的烘烤温度和保温时间分别为120°C保温5h，150°C保温5h，180°C保温5h，200°C保温3h。
6.根据权利要求4所述的重型车盘式刹车片的制备工艺，其特征在于，在所述热压成 型之前还包括步骤称料，依据压制刹车片所需要的摩擦材料的重量，在电子台秤上称取摩擦材料 。
全文摘要
本发明公开了一种盘式刹车片摩擦材料，该刹车片摩擦材料由下述重量份的原料制成基体聚醚醚酮12～17％；钢棉纤维6～12％；钛酸钾晶须4～8％；腰果壳粉8～16％；石墨4～6％；铝粉4～6％；硫化锑4～6％；重晶石8～14％；精铬铁矿粉4～6％；高岭土和/或萤石8～14％；铁红6～8％。本发明采用熔点明显高于普通树脂的聚醚醚酮作为粘结剂，其耐高温、自润滑性好、耐腐蚀、阻燃、耐剥离性、耐辐照性、耐水解和易加工。再就是在制动过程中摩擦表面形成一种转移膜，形成填料粉末包围PEEK基体的胞状结构或者是网状结构，这种表面膜的形成可以稳定摩擦系数和降低磨损。本发明还公开了一种盘式刹车片及其生产工艺。
文档编号C08K3/04GK101838518SQ201010193120
公开日2010年9月22日 申请日期2010年5月31日 优先权日2010年5月31日
发明者孙忠义, 徐伟, 王春雨 申请人:山东金麒麟集团有限公司