一种摩擦片制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及摩擦材料技术领域，具体而言，涉及一种摩擦片制作方法。
【背景技术】
[0002] 摩擦材料是一种应用在动力机械上，依靠摩擦作用来执行制动和传动功能的部件 材料。它主要包括制动器衬片(刹车片)和离合器面片(离合器片）。刹车片用于制动，离合器 片用于传动。
[0003] 任何机械设备与运动的各种车辆都必须要有制动或传动装置。摩擦材料是这种制 动或传动装置上的关键性部件。它最主要的功能是通过摩擦来吸收或传递动力。如离合器 片传递动力，制动片吸收动能。它们使机械设备与各种机动车辆能够安全可靠地工作。所以 说摩擦材料是一种应用广泛又甚关键地材料。
[0004]摩擦材料是一种复合材料，它是由高分子粘结剂(树脂与橡胶）、增强纤维和摩擦 性能调节剂三大类组成及其它配合剂构成，经一系列生产加工而制成的制品。摩擦材料的 特点是具有良好的摩擦系数和耐磨损性能，同时具有一定的耐热性和机械强度，能满足车 辆或机械的传动与制动的性能要求。它们被广泛应用在汽车、火车、飞机、石油钻机等各类 工程机械设备上。民用品如自行车、洗衣机等作为动力的传递或制动减速用不可缺少的材 料。
[0005] 现有的摩擦片制作方法制得的摩擦片，耐磨性较差，而且金属基材与摩擦材料之 间的结合力差。
[0006] 有鉴于此，特提出本发明。
【发明内容】
[0007] 本发明的第一目的在于提供一种摩擦片制作方法，本发明的方法
[0008] 为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
[0009] 一种摩擦片制作方法，包括以下步骤：
[0010] 配料混料步骤：以重量份计，称取以下配料加入搅拌机内进行搅拌混合得到配料 混合物:纤维素纤维10-15份，芳纶浆柏3-6份，酚醛树脂18-25份，硬脂酸锌2-4份，硅酸锆2-4份，钾长石粉2-6份，碳酸钙3-6份，黑云母粉3-8份，萤石粉1-5份，氧化镁2-5份，硫酸钡2-4 份，三硫化锑2-4份，云母氧化铁3-6份，氧化铁黑3-8份，六钛酸钾晶须4-8份，紫铜棉4-8份， 摩擦粉2-5份，橡胶粉1-5份，鳞片石墨3-6份，电解铜粉3-6份，锌粉5-8份；
[0011 ]金属基材的表面处理步骤:先对金属基材进行抛丸处理增加金属基材的表面粗糙 度，然后用质量浓度为2-4%的出5〇4溶液对金属基材进行清洗，再用清水对金属基材进行清 洗，最后对金属基材进行干燥和冷却处理；
[0012] 冷压成型步骤:配料混合物投入到预成型模具中，进行加压并预成型；
[0013] 涂胶步骤:在金属基材表面涂覆粘结剂；
[0014] 热压成型步骤:将金属基材与预成型的配料混合物重叠，在加热加压的条件下，粘 结剂初步固化并得到成型品；
[0015] 硫化步骤:成型品进行加热并使固化反应结束。
[0016] 摩擦片简单说是先将配料混合均匀并预压成型，再于金属基材粘合，然后热压成 型，最后经过一系列加工步骤制成最终的摩擦片，其中配料混合物完全固化后就是摩擦材 料。本发明的设计者发现其中的制作难点，一方面在于配料的选择，另一方面在于配料与基 础基材的粘合。
[0017] 本发明的设计者针对现有摩擦片制备方法的不足，特选定纤维素纤维、芳纶浆柏、 酚醛树脂、硬脂酸锌、硅酸锆、钾长石粉、碳酸钙、黑云母粉、萤石粉、氧化镁、硫酸钡、三硫化 锑、云母氧化铁、氧化铁黑、六钛酸钾晶须、紫铜棉、摩擦粉、橡胶粉、鳞片石墨、电解铜粉和 锌粉作为配料。
[0018] 选用了大量纤维进行混杂增强，不但可以降低成本，而且可以充分发挥纤维的优 点，弥补其他配料的缺陷，使性能更加完善，更加优异。还选用了橡胶粉，利用了橡胶粉的弹 性，使摩擦材料具有高摩擦系数和传递扭矩大的特点，而且还能减少摩擦材料和对偶片之 间的磨损，降低摩擦材料的磨损率。同时，六钛酸钾晶须对红外线的反射能力强，所以，摩擦 过程中产生的相当一部分的能量被刹车片中的六钛酸钾晶须反射，从而减缓了刹车片本身 温度的升高，也提高了刹车片的使用温度，确保了刹车片制动过程的安全性能;六钛酸钾晶 须的导热系数较低，而且温度越高，导热系数越低，也减缓了摩擦过程中能量的传递速率， 降低了刹车片的升温速率，延长摩擦片基体树脂的使用寿命，也确保了制动过程的安全性 能和稳定性。紫铜棉是由紫铜加工形成的不定型纤维，紫铜棉秉承了金属单质铜的低硬度、 耐磨损、导热性好等一切优点，而且具有稳定摩擦片的摩擦系数和降低磨耗的作用。此外， 紫铜棉能代替一部分被制动过程产生的摩擦热烧失的黏合剂，渗入摩擦片表面，提高制动 效能并防止金属热斑。芳纶浆柏是对芳纶纤维进行表面原纤化处理后的产物，能够增强配 料之间的结合力。本发明的配料固化后，摩擦材料强度高、导热性好、磨损率低。
[0019]抛丸处理是为了增加金属基材的表面粗糙度，增强金属基材与预成型的配料混合 物之间的结合力。
[0020] H2S04溶液一方面是为了去除金属基材表面的油污和氧化物，另一方面是对金属基 材进行微蚀，目的是为了去除抛丸处理时形成的毛刺，也是为了进一步增加金属基材表面 的粗糙度。H 2S〇4溶液浓度不能高于4%，否则在抛丸处理处理中形成的小凸起会被H2S〇4溶 液会腐蚀掉。
[0021] 本发明提供的一种摩擦片制备方法，通过选用特定的配料，优化各配料的配比，与 处理后的金属基材结合力强，效果显著;此外，本发明的配料固化后，摩擦材料强度高、导热 性好、磨损率低。
[0022]作为优选，金属基材的表面处理步骤中，干燥条件为:在70_150°C的温度条件下烤 4-8小时。
[0023]在该温度条件下，金属基材不易发生氧化，能够避免在金属基材表面产品氧化物， 能够提尚粘结剂和金属基材的粘合强度。
[0024]作为优选，金属基材的表面处理步骤中，干燥条件为：在70_80°C的温度条件下烤 1-2小时，然后在110_130°C的温度条件下烤1-2小时，再在140-150°C的温度条件下烤1-2小 时，最后在70-80°C的温度条件下烤1-2小时。
[0025]该优选方案采用了分段式烘烤，能够避免金属基材因为表面和内部的受热不均影 响金属基材的结构稳定性，能够释放金属基材内部的应力，能够避免在制动过程中金属基 材发生变形或者破坏。
[0026]作为优选，金属基材的表面处理步骤中，干燥条件为：在75°C的温度条件下烤1.5 小时，然后在的温度条件下120°C烤1.5小时，再在150°C的温度条件下烤1.5小时，最后在75 °〇的温度条件下烤1.5小时。
[0027] 作为优选，金属基材的表面处理步骤中，在对金属基材进行干燥之前，对金属基材 进行喷砂处理。
[0028] 喷砂时可以采用铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂和海南砂中的任意一种。
[0029]作为优选，喷砂时采用100-200目的金刚砂。
[0030] 金刚砂强度高，容易在金属基础表面形成致密且细微的凹坑，而且处理时间短，有 利于提高生产效率。
[0031]进一步优选，喷砂时采用140-180目的金刚砂。
[0032]进一步优选，喷砂时采用160目的金刚砂。
[0033]作为优选，纤维素纤维12份，芳纶浆柏5份，酚醛树脂20份，硬脂酸锌2份，硅酸锆2 份，钾长石粉6份，碳酸钙6份，黑云母粉6份，萤石粉4份，氧化镁4份，硫酸钡3份，三硫化锑3 份，云母氧化铁4份，氧化铁黑5份，六钛酸钾晶须6份，紫铜棉5份，摩擦粉3份，橡胶粉2份，鳞 片石墨4份，电解铜粉4份，锌粉5份。
[0034] 作为优选，所述配料中还添加有偶联剂4-6份。
[0035] 在硫化时偶联剂能够同时与配料中无机材料反应，并对其进行表面改性，改性后 的无机材料与树脂结合更好，可以减少摩擦材料的磨损率。
[0036] 作为优选，所述偶联剂为铝酸脂偶联剂和钛酸脂偶联剂中的至少一种。
[0037]作为优选，所述热压成型步骤中，在温度为120_130°C、压力为40_45MPa的条件下 进行压制。
[0038]由于金属基材表面进行过程粗糙化处理，金属基材的表面粗糙度比较高，金属基 材表面具有很多微小凹坑，而且凹坑都是以微米级别的，由于粘结剂的表面张力较大，不易 填充到这些微小凹坑内，所以需要的压力条件大于现有的方法的压力条件。
[0039]作为优选，所述热压成型步骤中，在温度为130°C、压力为45MPa的条件下进行压 制。