DE19650451B4 - Method for producing a friction lining - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Herstellung eines Reibbelages bestehend aus Fasern, Bindemittel und Füllstoffen,
dadurch gekennzeichnet, dass die zuvor gemischten und dosierten Materialien den folgenden Verfahrensschrittfolgen unterzogen werden:
– einem formgebenden Verfahrensschritt mit einem Aushärtevorgang, bei welchem in einer ersten chemischen Reaktion die Bindemittel mit vernetzungsfördernden Mitteln reagieren und sich vernetzen,
– einem zweiten Aushärtevorgang mit chemischer Vernetzung,
– einem Oberflächenbehandlungsvorgang zumindest der Reibfläche des Reibbelages,
– einem dritten Aushärtevorgang mit chemischer Vernetzung.Process for producing a friction lining consisting of fibers, binders and fillers,
characterized in that the previously mixed and metered materials are subjected to the following process steps:
A shaping process step with a curing process in which, in a first chemical reaction, the binders react and crosslink with crosslinking agents,
A second curing process with chemical crosslinking,
A surface treatment process of at least the friction surface of the friction lining,
A third curing process with chemical crosslinking.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Reibbelags, insbesondere für Kupplungen, wie Kraftfahrzeug-Reibungskupplungen, Bremsen oder dergleichen, bestehend unter anderem aus Fasern, Bindemittel und Füllstoffen.The Invention relates to a method for producing a friction lining, especially for Clutches, such as automotive friction clutches, brakes or the like, consisting inter alia of fibers, binders and fillers.
Aus
der
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Reibbelages zu schaffen, der trotz hoher Verschleißfestigkeit bzw. Lebensdauer und einem verbesserten Reibverhalten einfach und günstig herzustellen ist. Weiterhin soll durch das Herstellungsverfahren die Funktion eines solchen Reibbelages verbessert werden, insbesondere das Rupfverhalten im Betrieb von Fahrzeugen soll vermindert oder gar verhindert werden.Of the present invention had the object of providing a method for Production of a friction lining to create, despite high wear resistance Life and improved friction and easy and Cheap is to produce. Furthermore, should by the manufacturing process the function of such a friction lining can be improved, in particular the Rupfverhalten in the operation of vehicles should be reduced or even be prevented.
Gemäß der Erfindung
wird dies durch ein Verfahren nach Anspruch 1 erreicht. Wesentlich
ist dabei, dass nach einem formgebenden Verfahrensschritt mit einem
Aushärtevorgang,
bei welchem in einer ersten chemischen Reaktion die Bindemittel
mit vernetzungsfördernden
Mitteln reagieren und sich vernetzen, ein zweiter Aushärtevorgang
mit chemischer Vernetzung, danach ein Oberflächenbehandlungsvorgang und
anschließend
ein dritter Aushärtevorgang
mit chemischer Vernetzung durchgeführt wird.According to the invention
this is achieved by a method according to
Reibbeläge werden in der Regel in einem ersten formgebenden Schritt durch Heißpressen oder Spritzgießen des gemischten oder homogenisierten Ausgangsmaterials produziert, wobei beim Heißpressen eine sogenannte Backhaut an der Oberfläche der Reibbeläge entsteht.Become friction linings usually in a first forming step by hot pressing or injection molding of the mixed or homogenised starting material, while in hot pressing a so-called back skin on the surface of the friction linings arises.
Diese Backhaut stellt eine Inhomogenität des Reibbelages dar, da die Eigenschaften der Backhaut an der Oberfläche des Reibbelages im Vergleich zu dem im wesentlichen homogenen Inneren des Reibbelages ein unterschiedliches physikalisches Verhalten zeigt.These Back skin represents an inhomogeneity of the Reibbelages because the properties of the back skin on the surface of the Friction lining compared to the substantially homogeneous interior of the friction lining shows a different physical behavior.
Die erfindungsgemäßen Reibbeläge, welche nach einer ersten und zweiten Vernetzung der Bindemittel, die beispielsweise durch Polymerisieren oder Vulkanisieren erfolgen kann, durch Schleifen der Oberfläche bearbeitet werden, zeigen nach einem weiteren Vernetzungsprozess in einem dritten Aushärtevorgang positiv beeinflusste Eigenschaften.The friction linings according to the invention, which after a first and second crosslinking of the binder, for example by polymerizing or vulcanizing, by grinding the surface be edited, point to another networking process in a third curing process positively influenced properties.
Eine Oberflächenbearbeitung, wie das Abschleifen insbesondere der Reibfläche, der Reibbeläge dient dazu, die Backhaut der Oberfläche abzutragen oder zumindest aufzurauhen, so dass sich zumindest teilweise die beim Aushärteprozess entstehenden Gase oder Reaktionsprodukte verflüchtigen können.A Surface treatment, as the grinding in particular of the friction surface, the friction linings is used in addition, the back skin of the surface ablate or at least roughen, so that at least partially during the curing process Volatile gases can evolve or reaction products.
Weiterhin zeigt es sich als positiv, dass – durch den Schleifprozess zumindest der Oberfläche des Reibbelages oder auch der radial inneren oder radial äußeren Seitenflächen – sich die Oberflächeneigenschaften positiv entwickeln.Farther it turns out to be positive that - by the grinding process at least the surface of the Reibbelages or the radially inner or radially outer side surfaces - the surface properties develop positively.
Vorteilhafterweise erfolgt das Schleifen der Oberfläche, nachdem der Reibbelag eine stabile Form angenommen hat.advantageously, the surface is sanded, after the friction lining has assumed a stable shape.
Bei dem Schleifprozess ist es besonders günstig, wenn nach dem formgebenden Prozess, wie beispielsweise Heißpressvorgang oder Spritzgussvorgang, der Reibbelag bezüglich seiner Form bereits derart stabil ist, dass er ohne Materialverformung bearbeitet werden kann, wobei unter dieser Bearbeitung unter anderem der Schleifvorgang der Oberfläche zur Anwendung kommt.at The grinding process, it is particularly favorable when after the forming Process, such as hot pressing process or injection molding process, the friction lining with respect to its shape already so stable is that it can be processed without material deformation, Among other things, under this processing, the grinding process the surface is used.
Der erfindungsgemäß hergestellte Reibbelag kann derart vorteilhaft ausgebildet sein, dass mittels der Oberflächenbehandlung, wie Schleifen der Oberfläche, eine Backhaut des Reibbelages zumindest aufgerauht oder entfernt wird.Of the produced according to the invention Friction lining can be designed so advantageous that by means of the surface treatment, like sanding the surface, at least roughened or removed a back skin of the friction lining becomes.
Weiterhin führt zweckmäßigerweise die Vernetzung der Materialien, wie insbesondere der Bindemittel, nach dem Schleifen der Oberfläche des Reibbelages zum weiteren Aushärten des Reibbelages.Furthermore, the crosslinking of the materials, in particular the binder, expediently leads after the surface has been sanded Friction lining for further hardening of the friction lining.
Der erfindungsgemäß hergestellte Reibbelag kann mit oder ohne Belagträger ausgebildet sein, wobei ein Reibbelag mit Belagträger mit einem Metallrücken ausgebildet sein kann. Solche Reibbeläge mit Metallrücken sind bekannt. Es kann auch vorteilhaft sein, wenn das Reibmaterial auf den Belagträger aufgebracht ist.Of the produced according to the invention Friction lining may be formed with or without lining carrier, wherein a friction lining with lining carrier with a metal back can be trained. Such friction linings with metal backing are known. It may also be advantageous if the friction material is on applied to the lining carrier is.
Ein erfindungsgemäß hergestellter Reibbelag kann auch dadurch in vorteilhafter Art und Weise ausgebildet sein, dass der Reibbelag eine Verstärkung, wie Metallverstärkung, aufweist.One produced according to the invention Friction lining can also be formed in an advantageous manner be that the friction lining has a reinforcement, such as metal reinforcement.
Für die Ausgestaltung der Erfindung kann es zweckmäßig sein, wenn eine erste Vernetzung der Materialien, wie insbesondere der Bindemittel, bei einem Härtevorgang in einem Aushärteofen erfolgt. Ebenso kann es zweckmäßig sein, wenn der weitere Vernetzungsprozess nach dem Schleifen zum weiteren Aushärten des Reibbelages führt.For the design the invention may be useful if a first cross-linking of the materials, in particular the Binder, during a hardening process in a curing oven he follows. It may also be appropriate if the further crosslinking process after sanding for further Harden of the friction lining leads.
Der formgebende Verfahrensschritt kann vorteilhafterweise durch Heißpressen oder Spritzgießen erfolgen.Of the shaping process step can advantageously by hot pressing or injection molding respectively.
Der Oberflächenbehandlungsvorgang ist vorzugsweise ein Schleifvorgang zumindest der Reibfläche des Reibbelages.Of the Surface treatment process is preferably a grinding operation at least the friction surface of Friction lining.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorteilhaft sein, wenn zumindest der zweite oder der dritte Vernetzungsschritt durch einen Aushärtevorgang in einem Aushärteofen erfolgt.According to one advantageous embodiment of the invention may be in the inventive method be advantageous if at least the second or the third crosslinking step through a curing process in a curing oven he follows.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann es insbesondere vorteilhaft sein, wenn zumindest ein Aushärtevorgang durch Polymerisieren oder Vulkanisieren der Bindemittel erfolgt.at the method according to the invention it may be particularly advantageous if at least one curing process by polymerizing or vulcanizing the binder.
Für das erfindungsgemäße Verfahren kann es weiterhin von Vorteil sein, wenn zumindest einer der Aushärtevorgänge durch Druck, Temperatur, Feuchtigkeit, Strahlung oder durch den Einsatz von chemischen Radikalen erfolgt oder ausgelöst wird. Ebenso kann es zweckmäßig sein, wenn zumindest einer der Aushärtevorgänge an Luft oder Sauerstoff erfolgt.For the inventive method It may also be advantageous if at least one of the curing processes by Pressure, temperature, humidity, radiation or by use occurs or is triggered by chemical radicals. It may also be appropriate if at least one of the curing processes in air or oxygen takes place.
Gemäß dem erfinderischen Verfahren kann es zweckmäßig sein, wenn die Strahlung eine elektromagnetische Strahlung, wie beispielsweise eine UV-, Infrarot-Strahlung oder Licht, ist.According to the inventive Procedure may be appropriate when the radiation is electromagnetic radiation, such as a UV, infrared radiation or light, is.
Vorteilhaft kann es für ein erfindungsgemäßes Verfahren sein, wenn die chemischen Radikale beispielsweise mittels Peroxyden zur Verfügung gestellt oder verwendet werden.Advantageous can it for a method according to the invention be if the chemical radicals, for example, by means of peroxides to disposal be put or used.
Ebenso kann es zweckmäßig sein, wenn nach dem abschließenden Aushärtevorgang ein weiterer Schleifprozess zum Abschleifen oder begradigen der Oberfläche durchgeführt wird.As well it may be appropriate if after the final curing Another grinding process for grinding or straightening the surface carried out becomes.
Es hat sich gezeigt, dass die Backhaut sich in der Regel bei den nachfolgenden Aushärteprozessen als nachteilig erweist. Wird der Reibbelag nach dem Heißpressen in einem Aushärteofen bei erhöhter Temperatur gehärtet, so zeigt sich, dass die Backhaut den weiteren Aushärteprozess behindert, da das Ausgasen von Reaktionsprodukten oder anderen Materialien durch die weniger poröse Backhaut behindert wird. Weiterhin erlaubt ein Abschleifen oder Anschleifen der Backhaut ein gezieltes Oxidieren der Oberflächenschicht des Reibbelages.It It has been shown that the back skin is usually at the subsequent curing processes proves to be disadvantageous. Will the friction lining after hot pressing in a curing oven at elevated Temperature hardened, this shows that the baking skin is the further curing process hinders the outgassing of reaction products or other materials through the less porous Back skin is obstructed. Furthermore allows a grinding or Sanding the back skin targeted oxidation of the surface layer of the friction lining.
Die Erfindung sei anhand der Figur erläutert.The Invention will be explained with reference to the figure.
Die Figur zeigt ein Blockdiagramm, dass das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Reibbelages schematisch darstellt.The FIG. 1 shows a block diagram showing the method according to the invention for the production of a friction lining according to the invention schematically represents.
In
Block
Im
Block
Der Heißpressvorgang dient dazu, dass in einer ersten chemischen Reaktion die Bindemittel mit vernetzungsfördernden Mitteln reagieren und sich vernetzen. Die möglicherweise in der im Ausgangsmaterial enthaltenen Phenolharze oder Melaminharze werden mit speziell dafür verwendeten Vernetzungsmitteln reagieren, wobei der gegebenenfalls vorhandene Kautschuk mit einem dazu unterschiedlichen Vernetzungsmittel reagiert. Die Vernetzung der Bindemittel dient dazu, dass die Makromoleküle der Bindemittel miteinander vernetzt oder verkettet werden. Innerhalb der Struktur der vernetzten Bindemittel können die anderen Bestandteile, wie insbesondere die Füllstoffe oder Reibmittel, der Ausgangsmasse des Reibbelages eingelagert und gebunden werden.Of the Hot pressing process serves to ensure that in a first chemical reaction the binders with networking React and network. Which may be in the starting material contained phenolic resins or melamine resins are used with specially Crosslinking agents react, wherein the optionally present Rubber reacts with a different crosslinking agent. The crosslinking of the binders serves to ensure that the macromolecules of the binders networked or linked together. Within the structure the crosslinked binder can the other ingredients, such as in particular the fillers or friction agents, the Starting mass of the friction lining are stored and bound.
Der
Block
Der
Block
Nach
dem Block
Der Heißpressvorgang kann mit oder ohne einem vorgepressten Material erfolgen, das heißt, zum einen kann die Ausgangsstoffmenge vorgepresst werden und anschließend der angepresste Rohling in die Heißpresse eingelegt werden und bei erhöhter Temperatur gepresst werden, oder aber das Ausgangsmaterial wird in der Heißpresse dosiert und anschließend gepresst. Weiterhin kann bei einem Reibbelag mit Belagträger, wie beispielsweise mit einem Belagrücken, der erste Pressvorgang derart stattfinden, dass zuerst die Materialmischung in die Form der Presse eingefüllt wird, und anschließend der Metallrücken aufgelegt wird, bevor der Pressvorgang durchgeführt wird, oder zuerst der Reibbelagrücken, wie Blechrücken, eingelegt wird, anschließend die Reibbelagmischung zudosiert wird und danach das ganze gepresst wird.Of the Hot pressing process can be done with or without a pre-pressed material, that is, for one can pre-press the amount of starting material and then the Pressed blank into the hot press be inserted and at elevated Temperature be pressed, or else the starting material is in the hot press dosed and then pressed. Furthermore, in a friction lining with lining carrier, such as for example with a lining back, the first pressing process take place such that first the material mixture filled in the form of the press will, and then the metal back is applied before the pressing process is performed, or first the Reibbelagücken, such as Core back is inserted, then the Reibbelagmischung is added and then the whole is pressed.
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