DE2142995B2

DE2142995B2 - Reibwerkstoff

Info

Publication number: DE2142995B2
Application number: DE19712142995
Authority: DE
Inventors: Bernhard Huettermann; Karl Mertl
Original assignee: Jurid Werke GmbH
Current assignee: Federal Mogul Bremsbelag GmbH
Priority date: 1971-08-27
Filing date: 1971-08-27
Publication date: 1975-12-11
Also published as: DE2142995A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Reibwerkstoff, der aus für Reibwerkstoffe üblichen Bindemitteln, für Reibwerkstoffe üblichen Füllstoffen und die Reibeigenschaften modifizierenden Zusatzstoffen in Form von gebundenen Partikeln besteht.

Es ist bekannt, daß man zur Verbesserung der Reibeigenschaften, insbesondere zur Erzielung eines bleibenden hohen Reibungskoeffizienten bei Reibbelägen Zusatzstoffe, und zwar entweder anorganisch gebundene, z. B. Sinterstoffe, oder organisch gebundene keramische oder oxidische Stoffe dem Gemisch aus Bindemittel und Füllstoff zusetzt und daraus in üblicher Weise die Bremsbeläge formt Die so hergestellten fertigen Bremsbeläge zeichnen sich insbesondere bei relativ hohen Temperaturen durch ein besonders gutes Reibverhalten aus. Nachteilig ist bei diesen bekannten Reibwerkstoffen die Tatsache, daß die Größe der Partikeln, in denen diese Zusatzstoffe entweder in gesinterter Form, wenn es sich um Metallpulver handelt, oder in wärmegehärtetem Zustand, wenn es sich um mit anorganischem oder organischem Bindemittel gebundene pulverförmige Zusatzstoffe, wie beispielsweise feste Schmierstoffe, Metalle, Oxid- oder Kerampulver, handelt, verschieden ist. Liegen die Zusatzstoffe in Form von relativ großen Partikeln vor, dann besteht die Gefahr, daß diese bei der Verarbeitung zu den fertigen Reibbelägen teilweise zerstört werden, und es bildet sich unerwünscht hoher Abfall. Kleine Teilchen, die für die Einarbeitung problemloser sind, müssen durch sorgfältige Zerkleinerung der gesinterten bzw. wärmegehärteten Zusatzstoffe zunächst gewonnen werden. Bei dem dazu erforderlichen Aufmahl- oder Brechprozeß beträgt die Abfallrate an Material nicht geeigneter Korngröße erfahrungsgemäß mindestens 30%, was wiederum unwirtschaftlich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bisherigen Nachteile zu beheben.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in einem Reibwerkstoff der eingangs angegebenen Art, bestehend aus für Reibwerkstoffe üblichen Bindemitteln, für Reibwerkstoffe üblichen Füllstoffen und üblichen die Reibeigenschaften modifizierenden Zusatzstoffen in Form von gebundenen Partikeln erfindungsgemäß die modifizierenden Zusatzstoffe als hochverdichtetes Granulat definierter Kornform vorhanden sind. Dabei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn das hochverdichtete Granulat in Form von Kleinstpreßlingen vorliegt Zweckmäßig ist es, wenn die modifizierenden Zusatzstoffe in Form von Teilchen mii Pyramidenstumpf-Form mit einer quadratischen Grundfläche von einer Kantenlänge von 6 mm, einer Höhe von etwa 3 mm und formgleichen Seitenflächen vorliegen. Falls die Gefahr einer Entmischung besteht, kann es auch vorteilhaft sein, die modifizierenden Zusätze als verschieden geformte definierte Granulatkörper in einen Bremsbelag einzuarbeiten.

Es wurde gefunden, daß die Reibeigenschaften des erfindungsgemäßen Reibwerkstoffes, in welchem die modifizierenden Zusatzstoffe als hochverdichtete Granulate definierter Kornform vorliegen, sehr zufriedenstellend sind, so daß die Materialersparnis, die sich infolge der praktisch abfallfreien Fertigung des erfindungsgemäben Reibwerkstoffes ergibt, nicht zu Lasten des Reibverhaltens geht, vielmehr einen echten technischen Vorteil bringt

Die in dem erfindungsgemäßen Reibwerkstoff vorhandenen hochverdichteten Granulate definierter Kornform sind vorteilhaft Kleinstpreßlinge, die in praktisch ähnlicher Weise hergestellt werden wie die bekannten relativ großen Zusatzstoff-Körper, und zwar — wenn es sich um metallische Zusätze handelt — durch Vermischen der pulverförmigen Ausgangssubstanzen, Verpressen dieser, jedoch unter einem vergleichsweise hohen Preßdruck von etwa 1 bis 4 Mp/cm², und Sintern nach bekannten Methoden — oder, wenn es sich um oxidische und keramische Stoffe handelt, die anorganisch oder organisch gebunden sind, durch Vermischen der pulverförmigen Ausgangsbestandteile, Verpressen dieser, jedoch unter einem vergleichsweise hohen Preßdruck von etwa bis 4 M p/cm² und Aushärten nach bekannten Methoden. Dabei wird, im Unterschied zu der Herstellung der bekannten Zusatzstoff-Partikeln, zur Gewinnung des im erfindungsgemäßen Reibwerkstoff benötigten Granulats definierter Kornform das Ausgangspulvergemisch portionsweise in kleine Formen bestimmter Gestalt eingefüllt und darin unter dem Preßdruck zu bestimmten Körpern mit definierten Dimensionen verformt und verfestigt. Es lassen sich dabei in einfacher Weise Preßlinge mit einer definierten Vielzahl von Körperflächen in definierten Dimensionen gewinnen. Infolge der definierten Dimensionen liegen die einzelnen Preßlinge auch mit definiertem Gewicht vor, was sich auf die Eigenschaften des Reibwerkstoffes vorteilhaft auswirkt, da das Granulat auf diese Weise auf die Funktionsnotwendigkeit der mit dem Reibwerkstoff herzustellenden Beläge abgestimmt und den im Reibwerkstoff-Gemisch einsetzbaren verschiedenen Reibwerkstoff-Anteilen angepaßt benutzt werden kann. Insbesondere durch die definierte Vielzahl von Körperflächen der Preßlinge kann eine gute Verklammerung mit den vorhandenen Reibwerkstoff-Bestandteilen erreicht und einer eveuiuellen Entmischung während des Produktionsablaufs entgegengewirkt werden.

Darüber hinaus liegt der besondere Vorteil darin, daß aus dem gepreßten Materialvolumen eine hohe Ausbeute an Granulatkörpern definierter Kornform gewonnen werden kann. Es wurde gefunden, daß ein hoher Ausnutzungsgrad der eingesetzten Pulvermenge zu gewonnenen Granulatkörpern von über 90% erreicht werden kann.

In der Zeichnung sind verschiedene Formen, in denen die mit dem erfindungsgemäßen Reibwerkstoff verarbeiteten Kleinstpreßlinge gefertigt werden können,

beispielsweise veranschaulicht. Es zeigt

F i g. 1 vergrößert die Form eines pyramidenstumpf-Förmigen Granulatkörpers,

Fig.2 vergrößert eine andere Form für die Granulatkörper, sogenannte »Hundekuchen«,

F i g. 3 vergrößert die Form eines zylinderförmigen Granulatkörpers,

Fig.4 in Plattenform mit vorbestimmten Sollbruchstellen gefertigte hanteiförmige und pyramidenstumpfförmige Granulatkörper,

F i g. 5 die Granulatkörper der F i g. 1 in Plattenform mit Sollbruchkanten gefertigt und

F i g. 6 einen Bremsbelag mit darin eingearbeiteten verschiedenen geformten definierten Granulatkörpern.

Beispiel t

hergestellten Reibbeläge ergaben mindestens ebenso gute Reibeigenschaften wie Vergieichsreibbeläge, die mit vergleichbarem Reibwerkstoff, jedoch mit Zusatzstoff-Partikeln unspezifischer Form gefertigt worden

waren.

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IS

Ein Pulvergemisch folgender Zusammensetzung:

70 Gewichtsprozent Kohlenstoff,

10 Gewichtsprozent Blei,

10 Gewichtsprozent Molybdändisulfid,

10 Gewichtsprozent Aluminiumsilikat
wurde in einem Lödiger-Mischer unter Zusatz von 5% Trockenharz 15 Minuten lang innig vermischt. Anschließend wurde das Gemisch in eine Formplatte gemäß F i g. 5 eingefüllt und darin unter einem Preßdruck von 2 Mp/cm² verpreßt und bei 200⁰C ausgehärtet Nach dem Aushärten ließ man abkühlen, und danach wurde die Platte an ihren Sollbruchstellen aufgebrochen. Das Material fiel praktisch vollständig in Form von Kleinpreßlingen der in F i g. 1 gezeigten Form an, und diese hatten untereinander praktisch gleiche Größe, und die Lage der vorhandenen Flächen war bei allen Kleinpreßlingen praktisch ebenfalls die gleiche.

Dieses definierte Granulat wurde einem üblichen organischen Reibwerkstoff-Material in einer Menge von etwa 15 Volumprozent bezogen auf die Gesamtmasse des Reibbelags, eingearbeitet. Die daraus

Beispiel 2

Ein Pulvergemisch folgender Zusammensetzung:

20 Volumprozent Phenolharz-Bindemittel,

15 Volumprozent Graphit,

25 Volumprozent pulverförmiges keramisches Material (Mullit),

50 Volumprozent pulverförmige Metalloxide

(Eisenoxid)

wurden miteinander innig vermischt Anschließend wurde das Gemisch in eine Formplatte gemäß F i g. 5 eingefüllt und darin unter einem Preßdruck von 2 Mp/cm² und bei Temperaturen bis etwa 180⁰C verpreßt und ausgehärtet. Nach dem Aushärten ließ man abkühlen, und danach wurde die Platte an ihren Sollbruchstellen aufgebrochen. Das Material fiel praktisch vollständig in Form von kleinen Preßlingen der in F i g. 1 gezeigten Form an. Diese hatten untereinander praktisch gleiche Größe, und die Lage der vorhandenen Flächen war bei allen Kleinpreßlingen praktisch ebenfalls die gleiche.

Dieses definierte Granulat wurde wie in Beispiel 1 beschrieben mit einem organischen Material verarbeitet. Die daraus hergestellten Reibbeläge hatten ebenfalls mindestens ebenso gute Reibeigenschaften wie Vergieichsreibbeläge, die mit Undefinierten Zusatzstoff-Partikeln gefertigt worden waren.

Auf diese Weise lassen sich Vormischungen beliebigen Charakters, sowohl anorganisch gebundene, gesinterte und organisch gebundene, in Reibwerkstoff-Gemischen auf Basis von anorganischem, organischem oder Sinter-Bindemittel verarbeiten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Reibwerkstoff, bestehend aus für Reibwerkstoffe üblichen Bindemitteln, für Reibwerkstoffe üblichen Füllstoffen und die Reibeigenschaften modifizierenden Zusatzstoffen in Form von gebundenen Partikeln, dadurch gekennzeichnet, daß die modifizierenden Zusatzstoffe als hochverdichtetes Granulat definierter Kornform vorhanden sind.

2. Reibwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hochverdichtete Granulat in Form von Kleinstpreßlingen vorhanden ist

3. Reibwerkstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die modifizierenden Zusatzstoffe in Teilchen von Pyramidenstumpf-Form mit einer quadratischen Grundfläche von einer Kantenlänge von 6 mm, einer Höhe von etwa 3 mm und formgleichen Seitenflächen vorliegen.

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