ITTO20120713A1 - Materiale di attrito - Google Patents
Materiale di attrito Download PDFInfo
- Publication number
- ITTO20120713A1 ITTO20120713A1 IT000713A ITTO20120713A ITTO20120713A1 IT TO20120713 A1 ITTO20120713 A1 IT TO20120713A1 IT 000713 A IT000713 A IT 000713A IT TO20120713 A ITTO20120713 A IT TO20120713A IT TO20120713 A1 ITTO20120713 A1 IT TO20120713A1
- Authority
- IT
- Italy
- Prior art keywords
- volume
- friction material
- composition
- material according
- fibers
- Prior art date
Links
- 239000002783 friction material Substances 0.000 title claims description 43
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 34
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 28
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 19
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 18
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 10
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 9
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 8
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 8
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 8
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 claims description 8
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 claims description 8
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000012784 inorganic fiber Substances 0.000 claims description 4
- 239000005749 Copper compound Substances 0.000 claims description 3
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims description 3
- 150000001880 copper compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 3
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052809 inorganic oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 22
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 11
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 8
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 5
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 5
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NJLLQSBAHIKGKF-UHFFFAOYSA-N dipotassium dioxido(oxo)titanium Chemical group [K+].[K+].[O-][Ti]([O-])=O NJLLQSBAHIKGKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 4
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 4
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 3
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 3
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 description 3
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 3
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010428 baryte Substances 0.000 description 2
- 229910052601 baryte Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 2
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 2
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 2
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011490 mineral wool Substances 0.000 description 2
- CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N molybdenum disulfide Chemical compound S=[Mo]=S CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052982 molybdenum disulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N molybdenum trioxide Chemical compound O=[Mo](=O)=O JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 2
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 2
- AFNRRBXCCXDRPS-UHFFFAOYSA-N tin(ii) sulfide Chemical compound [Sn]=S AFNRRBXCCXDRPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010456 wollastonite Substances 0.000 description 2
- 229910052882 wollastonite Inorganic materials 0.000 description 2
- GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N zirconium(iv) silicate Chemical compound [Zr+4].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N Ferrous sulfide Chemical compound [Fe]=S MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006282 Phenolic fiber Polymers 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 239000004113 Sepiolite Substances 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000800 acrylic rubber Polymers 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940058905 antimony compound for treatment of leishmaniasis and trypanosomiasis Drugs 0.000 description 1
- 150000001463 antimony compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229960000892 attapulgite Drugs 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- -1 bronze and brass Chemical class 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- QUQFTIVBFKLPCL-UHFFFAOYSA-L copper;2-amino-3-[(2-amino-2-carboxylatoethyl)disulfanyl]propanoate Chemical compound [Cu+2].[O-]C(=O)C(N)CSSCC(N)C([O-])=O QUQFTIVBFKLPCL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 description 1
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012766 organic filler Substances 0.000 description 1
- 229910052625 palygorskite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229940088417 precipitated calcium carbonate Drugs 0.000 description 1
- 229910052624 sepiolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019355 sepiolite Nutrition 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000010455 vermiculite Substances 0.000 description 1
- 229910052902 vermiculite Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019354 vermiculite Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D69/00—Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
- F16D69/02—Composition of linings ; Methods of manufacturing
- F16D69/025—Compositions based on an organic binder
- F16D69/026—Compositions based on an organic binder containing fibres
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2200/00—Materials; Production methods therefor
- F16D2200/006—Materials; Production methods therefor containing fibres or particles
- F16D2200/0065—Inorganic, e.g. non-asbestos mineral fibres
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
- Mechanical Operated Clutches (AREA)
Description
DESCRIZIONE
del brevetto per invenzione industriale dal titolo:
“MATERIALE DI ATTRITOâ€
La presente invenzione à ̈ relativa ad un materiale d'attrito privo di amianto, in particolare ad un materiale di attrito del tipo noto come NAO (“Non Asbestos Organic†).
In particolare, l’invenzione à ̈ relativa ad un materiale d’attrito NAO adatto per essere utilizzato come materiale di attrito dei freni per autovetture e per altre applicazioni similari (ad esempio dischi per frizioni), generalmente nel campo dei veicoli, a causa della buona resistenza all'usura, della delicatezza nei confronti delle superfici di accoppiamento (nel campo dei freni per veicoli, la superficie del disco o tamburo freno), che permette di evitare rigature sulla superficie di accoppiamento, e delle adeguate capacità frenanti (stabilità di attrito in particolare a caldo).
I materiali di attrito utilizzati come guarnizioni nei ceppi freno dei freni a tamburo e come pastiglie freno nei freni a disco per veicoli e altre attrezzature (ad esempio dischi frizione) includono una base in materiale fibroso, un legante ed un riempitivo o carica (“filler†). Come materiale fibroso veniva impiegato in passato, in relativamente larga misura, amianto, il quale, però presenta notevoli problemi ambientali ed ha effetti tossici ben noti sulla salute umana ed à ̈ stato per questo da tempo bandito dalla legislazione. Pertanto tale materiale à ̈ stato sostituito da altri materiali, sia inorganici, come lana di roccia, wollastonite, fibre di vetro, sia organici, come fibre aramidiche e fibre di carbonio, sia metallici, quali fibre o polvere di rame, stagno, ferro, alluminio e altri metalli o leghe metalliche, come bronzo e ottone. Il legante à ̈ un polimero termo-indurente, in genere a base di resine fenoliche. Come carica si utilizzano vari materiali quali barite (solfato di bario), carbonato di calcio, ossido di magnesio, talco, silicato di zirconio, ossido di zirconio, mica, polveri metalliche, disolfuro di molibdeno, gomma in polvere o granuli, grafite. In particolare, grafite e bisolfuro di molibdeno migliorano la resistenza all'usura.
EP1227262 insegna un materiale di attrito del tipo sopra descritto, includente circa il 10% in volume di fibre di rame come materiale fibroso e dallo 0,1 al 15% in volume di stagno e/o solfuro di stagno allo scopo di eliminare l’uso di composti di antimonio pur conservando una buona resistenza all’usura, specie ad alta temperatura.
EP482204 insegna pure un materiale di attrito del tipo sopra descritto includente dal 4 al 9% in volume di fibre di bronzo e che risolve il problema di evitare l’attacco o “incollaggio†in uso della pastiglia freno o guarnizione del ceppo freno alla superficie di contatto del disco o tamburo mediante la contemporanea presenza in miscela di tre composti di stagno (incluso lo stagno metallico) tra loro diversi ed aventi differenti punti di fusione.
Tuttavia, allo scopo di preservare l’ambiente ed evitare possibili danni alla salute umana, le varie normative nazionali ed internazionali impongono sempre più spesso l’uso di materiali di attrito non solo privi di amianto e di metalli pesanti, ma anche con un ridotto o assente contenuto di rame (normative già approvate da alcuni stati americani e che entreranno in vigore nei prossimi anni).
Esiste pertanto la necessità nella tecnica di fornire un materiale di attrito privo di amianto, metalli pesanti e rame, ma conservante al tempo stesso prestazioni almeno paragonabili a quelle dei materiali di attrito includenti tali sostanze.
Scopo della presente invenzione à ̈ quello di fornire un materiale di attrito NAO privo di rame e di composti del rame, come bronzo e ottone, capace di superare gli inconvenienti dell’arte nota e presentante prestazioni in frenata paragonabili a quelle di materiali di attrito NAO contenenti rame.
L'invenzione à ̈ dunque relativa ad un materiale di attrito privo di amianto, di tipo NAO, come definito nella rivendicazione 1.
In particolare, il materiale di attrito secondo il trovato à ̈ formato da una composizione o miscela comprendente una base fibrosa, un riempitivo o carica ed un legante organico, à ̈ completamente privo di rame e di composti o leghe di rame, ma include nella base fibrosa, insieme a fibre inorganiche e/o organiche, dal 1% al 10% in volume, calcolato sul volume totale della composizione, di fibre di acciaio inossidabile, ad esempio del classico UNI X 10 Cr Ni 1808 (noto come “inox 18-8†) o dell’equivalente acciaio inox al 10% (in peso) di Ni (noto come “inox 18-10†).
Il materiale di attrito secondo il trovato contiene inoltre anche dall’1% al 25% in volume di un “sistema di ossidi fibrosi†, secondo il trovato a base di un titanato metallico, preferibilmente di esatitanato di potassio (K2Ti6O13) od altri titanati di K e/o Na, addizionato con ossido di zirconio (il quale, di per sé non à ̈ un materiale fibroso), in proporzioni variabili.
In particolare, nella composizione o miscela formante il materiale d’attrito secondo il trovato, il rapporto tra il contenuto percentuale in volume di ossido di zirconio e quello del titanato (in particolare di esatitanato di potassio) à ̈ compreso tra 1:1 ed 1:2.
Inoltre, il rapporto tra il contenuto percentuale in volume di fibre di acciaio inox e la somma dei contenuti percentuali in volume di ossido di zirconio e titanato deve essere compreso tra 1:4 ed 1:8.
La composizione di materiale d'attrito utilizzata per formare il materiale di attrito NAO della invenzione può comprendere dallo 0% al 10% in volume di lubrificanti solidi, quali ad esempio solfuri di Stagno, come SnS e SnS2.
È anche desiderabile includere grafite e/o coke nella composizione.
La grafite può essere qualsiasi grafite nota comunemente utilizzata nei materiali di attrito.
La grafite (e/o coke) viene aggiunta in una quantità opportunamente selezionata, che à ̈ preferibilmente compresa tra il 2% ed il 15% in volume sulla composizione totale del materiale di attrito.
Gli altri componenti della composizione del materiale di attrito possono essere componenti utilizzati nei materiali di attrito già noti nella tecnica.
In particolare, il resto della base fibrosa può essere qualsiasi fibra organica o fibra inorganica diversa dall’amianto che à ̈ comunemente usata in materiali di attrito. Esempi illustrativi includono fibre inorganiche, quali fibre di vetro, lana di roccia, wollastonite, sepiolite e attapulgite, e fibre organiche, quali fibre di carbonio, fibre aramidiche, fibre poli-imidiche, fibre poliammidiche, fibre fenoliche, cellulosa e fibre acriliche o PAN (Poli-Acrilo-Nitrile).
La base fibrosa può essere utilizzata nella forma di fibre corte o polvere.
È preferibile che la base fibrosa, ed in particolare le fibre di acciaio inox utilizzate, abbia una lunghezza di fibra compresa tra 0.5 e 1,5 mm e un diametro della fibra da 40 a 150 micron.
Numerosi materiali conosciuti nella tecnica possono essere usati come cariche organiche o inorganiche. Esempi illustrativi includono carbonato di calcio precipitato, solfato di bario, ossido di magnesio, idrossido di calcio, fluoruro di calcio, calce spenta, talco, triossido di molibdeno, silicato di zirconio, ossido di ferro, mica, solfuro di ferro, biossido di silicio, vermiculite, polvere di gomma (polverino di gomma e granuli), polvere di gomma nitrile (prodotto vulcanizzata), polveri metalliche (escluso rame e sue leghe), polvere di gomma acrilica(prodotto vulcanizzato).
Questi possono essere usati da soli o in combinazioni di due o più di essi. La quantità di tali cariche à ̈ preferibilmente compresa tra il 2% a 40% in volume basato sulla composizione totale del materiale di attrito.
Il legante può essere qualsiasi legante noto comunemente utilizzato nei materiali di attrito.
Esempi illustrativi di leganti adatti includono resine fenoliche, resine melamminiche, resine epossidiche; varie resine fenoliche modificate come resine fenoliche epossimodificate, resine fenoliche olio-modificate, resine fenoliche alchilbenzene-modificate e gomma acrilonitrilebutadiene (NBR).
Uno qualsiasi o combinazioni di due o più di questi composti può venir impiegato. Il legante à ̈ incluso in una quantità preferibilmente dal 2% al 30% in volume basato sulla composizione totale del materiale di attrito.
Secondo un ulteriore aspetto del trovato, il materiale di attrito secondo l’invenzione, oltre alle fibre in acciaio inox, può includere anche fibre di zinco, di lunghezza compresa tra 0.2 e 1.5 mm, diametro compreso tra 50 e 250 ï m in una quantità compresa tra 1 e 10 % in volume.
Più in generale, il materiale di attrito secondo l’invenzione presenta la seguente composizione percentuale calcolata in volume sul volume totale:
FIBRE ORGANICHE 1 - 10
FIBRE INORGANICHE 1 - 20
RESINA 5- 30
MAT. CARBONIOSI 1 - 15
ALTRI METALLI 0 -10 (tra cui zinco)
SOLFURI INORGANICI 0 - 15
SALI INORGANICI 0 - 30
OSSIDI INORGANICI 1 - 30
SILICATI 1 - 20
TITANATO 1 - 25
ACCIAIO INOX 1 - 10
Il materiale di attrito dell'invenzione viene generalmente prodotto miscelando uniformemente le quantità specifiche sopra descritte di base fibrosa, legante e riempitivo o carica (“filler†) in un miscelatore adatto, ad esempio un miscelatore Henschel, Loedige o Eirich.
Lo stampaggio viene effettuato alla temperatura compresa tra 130 e 200 °C ad una pressione da 150 a 1500 Kg/cm2 per un tempo compreso tra 3 e 10 minuti oppure preformando la miscela in uno stampo.e successivamente stampando ad una temperatura da 130 a 180 °C ad una pressione da 150 a 500 kg/cm2 (14,7-49 MPa) per un periodo da 3 a 10 minuti.
L'articolo stampato risultante à ̈ tipicamente postcurato mediante trattamento termico a 150-250°C per da 2 a 10 ore, poi verniciato a spruzzo o a polvere, essiccato in forno ed eventualmente lavorato meccanicamente ove necessario per dare il prodotto finito.
Il materiale di attrito dell'invenzione può essere utilizzato in applicazioni quali pastiglie disco, ganasce e guarnizioni dei freni per automobili, camion, vagoni ferroviari e altri vari tipi veicoli e di macchine industriali, oppure nei dischi frizione.
La presente invenzione sarà ora descritta più in dettaglio con riferimento agli esempi pratici di attuazione e comparativi seguenti e con riferimento alle figure da 1 a 4 dei disegni annessi, che illustrano in forma grafica i risultati di test di prestazione in frenata.
Gli esempi e gli esempi comparativi sono riportati a titolo di illustrazione, e non sono intesi a limitare l'invenzione.
ESEMPI
I componenti mostrati nella Tabella 1 sono stati uniformemente miscelati in un miscelatore Loedige e stampati in uno stampo sotto una pressione di 200 kg/cm2 per 3 minuti ad una temperatura di 160 °C.,poi curati con 5 ore di trattamento termico a 200°C, producendo un materiale di attrito secondo il trovato, indicato come †formula 2†, il materiale di confronto, indicato come †formula 3†avente composizione sostanzialmente identica al materiale dell’invenzione ma privo di fibre di acciaio inox, sostituite da una uguale quantità di carica di solfato di bario, il materiale di confronto, indicato come “formula 4†, avente composizione identica a quello secondo la “formula 2†ma in cui il potassio titanato à ̈ stato sostituito con barite, ed il materiale di confronto secondo l’arte nota, indicato come “formula 1†, contenente rame.
TABELLA 1
FORMULA Formula 1 formula 2 formula 3 formula 4 Fibre 5,4 5,1 5,0 5,4 aramidiche
Polvere di 11,7 7,8 7,5 11,5 frizione
Gomma polvere 2,5
Grafite 5,7 9,6 9,3 10,2 Resina Fenolica 18,1 23,3 22,6 17,9 Ca/Mg silicato 14 8,3 8,0 8,8 Fibra 5,5 5,3 5,9 inorganica
Ba solfuro 24,8 4,41 10,8 19,7 Solfuro 2,7 2,8 2,7 3,0 Bi/Fe/Sn
Ossido Zirconio 8,2 12,9 12,4 13,7 titanato 16,9 16,4
Rame polvere 6,9
Fibre acciaio 3,7 3,9 inox
zinco fibra
TOTALE 100,00 100,00 100,00 100,00
Il materiale così ottenuto à ̈ stato montato su vettura e testato con prova al banco di High Speed Fade Test secondo il ciclo seguente:
â— Assestamento: 96 frenate da 80 a 30 km/h
â— characteristic value: 8 frenate da 80 a 40 Km/h â— High speed fade test: 5 frenate da 168 a 80 km/h e 5 frenate da 168 a 5 km/h
â— High speed fade test: 9 frenate da 168 a 80 Km/h â— Characteristic value: 8 frenate da 80 a 40 Km/h I risultati ottenuti sono illustrati nei grafici di figure 1-4.
In particolare, la figura 1 si riferisce al materiale di confronto †formula 3†privo sia di rame e suoi composti/leghe, sia di fibre di acciaio inox.
La figura 2 si riferisce al materiale dello stato dell’arte †formula 1†, contenente rame.
La figura 3 si riferisce al materiale dell’invenzione †formula 2†privo di rame ma contenente fibre di acciaio inox, insieme a titanato di potassio ed ossido di zirconio.
La figura 4 si riferisce al materiale di confronto “formula 4†privo di rame e contenente fibre di acciaio inox, ma privo di titanato.
Come si può vedere, osservando in particolare le curve descritte dai punti segnati con una crocetta e che rappresentano il consumo di olio durante la frenata, il materiale di attrito secondo l’invenzione, privo di rame, ha prestazioni in frenata del tutto paragonabili a quelle del materiale dell’arte nota, contenente circa il 6,9% in volume di rame. Viceversa, il materiale di confronto “formula 3†, privo sia di rame che di acciaio inox, pur avendo una composizione del tutto assimilabile, per gli altri componenti, al materiale dell’invenzione, presenta un consumo di olio in frenata crescente esponenzialmente, il che significa che le frenate del veicolo diventano progressivamente “più lunghe†, comportamento del tutto inaccettabile su vettura.
Dall’esame comparativo della figura 4 con le altre figure à ̈ inoltre evidente come il materiale provvisto della combinazione di fibre in acciaio inox con titanato di potassio (figura 3) si comporta decisamente meglio dello stesso materiale, con acciaio inox al posto del rame, ma privo di titanato di potassio. Tuttavia, quest’ultimo materiale, di “formula 4†, presenta un comportamento decisamente migliore di quello del materiale di controllo di “formula 3†, in quanto pur presentando un consumo di olio superiore a quello del materiale dello stato dell’arte di “formula 1†, non presenta l’andamento esponenziale che evidenzia invece il materiale di controllo di “formula 3†, indicando che la presenza delle fibre di acciaio inox specificamente selezionate, anche da sole ed in assenza di rame e sue leghe, comporta un risultato innovativo.
Gli scopi del trovato sono dunque pienamente raggiunti.
Claims (9)
- RIVENDICAZIONI 1. Materiale di attrito NAO, in particolare per la realizzazione di pastiglie e ceppi freno per veicoli, formato da una composizione o miscela comprendente una base fibrosa, un riempitivo o carica ed un legante organico; caratterizzato dal fatto che detta composizione à ̈ completamente priva di rame e di composti o leghe di rame, e include nella base fibrosa, insieme a fibre inorganiche e/o organiche, dal 1% al 10% in volume, calcolato sul volume totale della composizione, di fibre di acciaio inossidabile.
- 2. Materiale di attrito secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che contiene inoltre anche dall’1% al 25% in volume di un “sistema di ossidi fibrosi†costituito, da un titanato metallico, preferibilmente da esatitanato di potassio (K2Ti6O13) od altri titanati di K e/o Na, addizionato di ossido di zirconio, in proporzioni variabili.
- 3. Materiale di attrito secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che il rapporto tra il contenuto percentuale in volume di ossido di zirconio e quello di titanato à ̈ compreso tra 1:1 ed 1:2.
- 4. Materiale di attrito secondo la rivendicazione 2 o 3, caratterizzato dal fatto che il rapporto tra il contenuto percentuale in volume di fibre di acciaio inox e la somma dei contenuti percentuali in volume di ossido di zirconio e titanato à ̈ compreso tra 1:4 ed 1:8.
- 5. Materiale di attrito secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta composizione comprende preferibilmente dallo 0% al 10% in volume di lubrificanti solidi.
- 6. Materiale di attrito secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che include grafite e/o coke nella detta composizione, in una quantità opportunamente selezionata, che à ̈ preferibilmente compresa tra il 2% ed il 15% in volume sulla composizione totale del materiale di attrito.
- 7. Materiale di attrito una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la base fibrosa, ed in particolare le fibre di acciaio inox incluse nella composizione, hanno una lunghezza di fibra compresa tra 0,5 e 1,5 mm e un diametro della fibra compreso tra 40 e 150 micron.
- 8. Materiale di attrito secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che presenta la seguente composizione percentuale, calcolata in volume sul volume totale: FIBRE ORGANICHE 1 - 10 FIBRE INORGANICHE 1 - 20 RESINA 5- 30 MAT. CARBONIOSI 1 - 15 ALTRI METALLI 0 -10 SOLFURI INORGANICI 0 - 15 SALI INORGANICI 0 - 30 OSSIDI INORGANICI 1 - 30 SILICATI 1 - 20 TITANATI 1 - 25 ACCIAIO INOX 1 - 10
- 9. Materiale di attrito secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il legante à ̈ incluso nella detta composizione nella misura dal 2 al 30% in volume sul volume totale della composizione ed à ̈ preferibilmente costituito da una resina fenolica.
Priority Applications (10)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT000713A ITTO20120713A1 (it) | 2012-08-07 | 2012-08-07 | Materiale di attrito |
| US14/420,244 US11274720B2 (en) | 2012-08-07 | 2013-08-07 | Friction material |
| PCT/IB2013/056469 WO2014024152A1 (en) | 2012-08-07 | 2013-08-07 | Friction material |
| BR112015002478A BR112015002478A2 (pt) | 2012-08-07 | 2013-08-07 | material de atrito |
| EP13777141.6A EP2882977B1 (en) | 2012-08-07 | 2013-08-07 | Friction material |
| ES13777141T ES2881691T3 (es) | 2012-08-07 | 2013-08-07 | Material de fricción |
| JP2015525999A JP6293752B2 (ja) | 2012-08-07 | 2013-08-07 | 摩擦材料 |
| CN201380041623.7A CN104520603B (zh) | 2012-08-07 | 2013-08-07 | 摩擦材料 |
| MX2015001759A MX2015001759A (es) | 2012-08-07 | 2013-08-07 | Material de friccion. |
| US17/693,933 US12460691B2 (en) | 2012-08-07 | 2022-03-14 | Friction material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT000713A ITTO20120713A1 (it) | 2012-08-07 | 2012-08-07 | Materiale di attrito |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ITTO20120713A1 true ITTO20120713A1 (it) | 2014-02-08 |
Family
ID=46888588
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| IT000713A ITTO20120713A1 (it) | 2012-08-07 | 2012-08-07 | Materiale di attrito |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11274720B2 (it) |
| EP (1) | EP2882977B1 (it) |
| JP (1) | JP6293752B2 (it) |
| CN (1) | CN104520603B (it) |
| BR (1) | BR112015002478A2 (it) |
| ES (1) | ES2881691T3 (it) |
| IT (1) | ITTO20120713A1 (it) |
| MX (1) | MX2015001759A (it) |
| WO (1) | WO2014024152A1 (it) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5878951B2 (ja) * | 2014-04-17 | 2016-03-08 | 日清紡ブレーキ株式会社 | 摩擦材 |
| KR102387244B1 (ko) | 2014-05-12 | 2022-04-14 | 아이티티 이탈리아 에스.알.엘. | 마찰재 |
| JP5963814B2 (ja) * | 2014-08-01 | 2016-08-03 | 日清紡ブレーキ株式会社 | 摩擦材 |
| JP6553355B2 (ja) * | 2014-12-24 | 2019-07-31 | 日本ブレーキ工業株式会社 | 摩擦材組成物、摩擦材組成物を用いた摩擦材および摩擦部材 |
| US20180216686A1 (en) * | 2014-11-26 | 2018-08-02 | Japan Brake Industrial Co., Ltd. | Friction material composition, and friction material and friction member using said friction material composition |
| US10233988B2 (en) | 2015-09-23 | 2019-03-19 | Akebono Brake Industry Co., Ltd | Friction material |
| CN108533648A (zh) * | 2017-03-06 | 2018-09-14 | 长沙丰畅车辆工程技术有限公司 | 一种刹车片 |
| US20180291974A1 (en) * | 2017-04-06 | 2018-10-11 | Akebono Brake Industry Co., Ltd | Ferrous based friction material |
| DE102017130491A1 (de) * | 2017-12-19 | 2019-06-19 | Federal-Mogul Friction Products Gmbh | Hybrid-Reibbelagmaterial sowie daraus hergestellte Bremsbeläge und Verfahren zu deren Herstellung |
| JP7164308B2 (ja) * | 2018-02-27 | 2022-11-01 | 株式会社シマノ | 摩擦部材およびブレーキパッド |
| JP2019059941A (ja) * | 2018-11-21 | 2019-04-18 | 日本ブレーキ工業株式会社 | 摩擦材組成物、摩擦材組成物を用いた摩擦材及び摩擦部材 |
| IT202000031967A1 (it) * | 2020-12-22 | 2022-06-22 | Itt Italia Srl | Materiale d'attrito e pastiglia freno comprendente tale materiale d'attrito |
| CN114688191A (zh) * | 2022-03-23 | 2022-07-01 | 北京理工大学珠海学院 | 一种无铜刹车片摩擦材料、制备方法及刹车片 |
| JPWO2023189976A1 (it) * | 2022-03-29 | 2023-10-05 | ||
| WO2026083277A1 (en) | 2024-10-16 | 2026-04-23 | Itt Italia S.R.L. | Improved friction material composition and associated friction element |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4119591A (en) * | 1977-07-05 | 1978-10-10 | The Bendix Corporation | Friction material reinforced with steel and cellulose fibers |
| GB2016027A (en) * | 1978-03-01 | 1979-09-19 | Johns Manville | Friction materials |
| GB2244061A (en) * | 1990-05-15 | 1991-11-20 | Ferodo Ltd | Friction material for railway disc brake pads |
| US20020034623A1 (en) * | 2000-07-12 | 2002-03-21 | Akihiro Hikichi | Non-asbestos friction material |
| US6632857B1 (en) * | 1999-04-06 | 2003-10-14 | Akebono Brake Industry Co., Ltd. | Friction material |
| CN101823856A (zh) * | 2010-05-24 | 2010-09-08 | 湖南博云汽车制动材料有限公司 | 无铜少落灰陶瓷摩擦材料及其制备方法 |
Family Cites Families (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4279696A (en) * | 1980-06-20 | 1981-07-21 | Armstrong World Industries, Inc. | Process for forming friction materials |
| JPH0648075B2 (ja) | 1990-04-16 | 1994-06-22 | エスエムシー株式会社 | 管継手 |
| US5383963A (en) * | 1993-02-22 | 1995-01-24 | Kubota Corporation | Composite fibers of potassium hexatitanate and titanium dioxide |
| JPH10195420A (ja) * | 1997-01-13 | 1998-07-28 | Aisin Chem Co Ltd | 摩擦材 |
| JPH11322959A (ja) | 1998-03-17 | 1999-11-26 | Aisin Chem Co Ltd | 摩擦材 |
| US5891933A (en) * | 1998-04-09 | 1999-04-06 | Alliedsignal Inc. | Metal titanates for friction stabilization of friction materials |
| US6620860B2 (en) * | 2000-03-31 | 2003-09-16 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Friction material |
| JP3998879B2 (ja) | 1999-12-20 | 2007-10-31 | 曙ブレーキ工業株式会社 | 摩擦材 |
| JP2001172612A (ja) * | 1999-12-20 | 2001-06-26 | Akebono Brake Ind Co Ltd | 摩擦材 |
| JP3883350B2 (ja) * | 1999-12-28 | 2007-02-21 | 日産自動車株式会社 | ブレーキ用摩擦材 |
| JP2002226834A (ja) | 2001-01-30 | 2002-08-14 | Nisshinbo Ind Inc | 非石綿系摩擦材 |
| JP2003113253A (ja) * | 2001-07-30 | 2003-04-18 | Nisshinbo Ind Inc | 非石綿系摩擦材 |
| JP2004067884A (ja) * | 2002-08-07 | 2004-03-04 | Nisshinbo Ind Inc | 非石綿系摩擦材 |
| JP4875823B2 (ja) * | 2002-12-04 | 2012-02-15 | 日清紡ホールディングス株式会社 | 非石綿系摩擦材 |
| JP4412475B2 (ja) * | 2003-05-28 | 2010-02-10 | 日清紡ホールディングス株式会社 | 摩擦材 |
| KR101098482B1 (ko) * | 2003-05-28 | 2011-12-26 | 닛신보 홀딩스 가부시키 가이샤 | 마찰재 |
| JP2005024005A (ja) * | 2003-07-02 | 2005-01-27 | Nisshinbo Ind Inc | 摩擦材 |
| JP4040552B2 (ja) * | 2003-07-18 | 2008-01-30 | 曙ブレーキ工業株式会社 | 摩擦材 |
| US20070219289A1 (en) * | 2006-03-15 | 2007-09-20 | Federal-Mogul World Wide, Inc. | Friction Material |
| DE102007061459B4 (de) * | 2006-12-27 | 2020-10-08 | Akebono Brake Industry Co., Ltd. | Asbestfreies Reibungsmaterial |
| JP5358070B2 (ja) * | 2007-07-04 | 2013-12-04 | 日清紡ホールディングス株式会社 | 摩擦材 |
| US8172051B2 (en) * | 2008-10-03 | 2012-05-08 | Federal-Mogul Products, Inc. | Friction material for brakes |
-
2012
- 2012-08-07 IT IT000713A patent/ITTO20120713A1/it unknown
-
2013
- 2013-08-07 WO PCT/IB2013/056469 patent/WO2014024152A1/en not_active Ceased
- 2013-08-07 CN CN201380041623.7A patent/CN104520603B/zh active Active
- 2013-08-07 JP JP2015525999A patent/JP6293752B2/ja active Active
- 2013-08-07 ES ES13777141T patent/ES2881691T3/es active Active
- 2013-08-07 EP EP13777141.6A patent/EP2882977B1/en active Active
- 2013-08-07 US US14/420,244 patent/US11274720B2/en active Active
- 2013-08-07 BR BR112015002478A patent/BR112015002478A2/pt not_active Application Discontinuation
- 2013-08-07 MX MX2015001759A patent/MX2015001759A/es unknown
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4119591A (en) * | 1977-07-05 | 1978-10-10 | The Bendix Corporation | Friction material reinforced with steel and cellulose fibers |
| GB2016027A (en) * | 1978-03-01 | 1979-09-19 | Johns Manville | Friction materials |
| GB2244061A (en) * | 1990-05-15 | 1991-11-20 | Ferodo Ltd | Friction material for railway disc brake pads |
| US6632857B1 (en) * | 1999-04-06 | 2003-10-14 | Akebono Brake Industry Co., Ltd. | Friction material |
| US20020034623A1 (en) * | 2000-07-12 | 2002-03-21 | Akihiro Hikichi | Non-asbestos friction material |
| CN101823856A (zh) * | 2010-05-24 | 2010-09-08 | 湖南博云汽车制动材料有限公司 | 无铜少落灰陶瓷摩擦材料及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2014024152A1 (en) | 2014-02-13 |
| EP2882977A1 (en) | 2015-06-17 |
| MX2015001759A (es) | 2016-01-22 |
| JP6293752B2 (ja) | 2018-03-14 |
| US11274720B2 (en) | 2022-03-15 |
| US20150275996A1 (en) | 2015-10-01 |
| CN104520603B (zh) | 2017-07-14 |
| BR112015002478A2 (pt) | 2017-07-04 |
| JP2015530532A (ja) | 2015-10-15 |
| EP2882977B1 (en) | 2021-06-23 |
| CN104520603A (zh) | 2015-04-15 |
| ES2881691T3 (es) | 2021-11-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ITTO20120713A1 (it) | Materiale di attrito | |
| US11181159B2 (en) | Friction material | |
| JP5124814B2 (ja) | ノンアスベスト摩擦材 | |
| CN103119120B (zh) | 无石棉摩擦材料组合物、使用了该组合物的摩擦材料及摩擦构件 | |
| CN103119121B (zh) | 无石棉摩擦材料组合物、使用了该组合物的摩擦材料及摩擦构件 | |
| JP5765341B2 (ja) | 摩擦材組成物、それを用いた摩擦材及び摩擦部材 | |
| US20170284491A1 (en) | Friction material composition, friction material, and friction member | |
| CN111492149A (zh) | 混合摩擦片材料以及由此制造的刹车片及其制造方法 | |
| WO2014112440A1 (ja) | 摩擦材 | |
| JP2008291108A (ja) | 摩擦材 | |
| JP6490936B2 (ja) | 摩擦材組成物、該摩擦材組成物を用いた摩擦材及び摩擦部材 | |
| JP4645458B2 (ja) | 摩擦材 | |
| US12460691B2 (en) | Friction material | |
| JP6482294B2 (ja) | 摩擦材 | |
| JP7702251B2 (ja) | 摩擦部材、摩擦材組成物、摩擦材及び車 | |
| JP2009102584A (ja) | ブレーキ摩擦材 |