用于制造制动盘的方法及制动盘技术

本发明专利技术涉及用于制造用于车辆的制动盘(1)的方法，其中，摩擦层(11)被设置在制动盘(1)的基体(2)上的至少某些区域中。提出了所述方法至少包括以下步骤：至少在某些区域中预加工呈现为坯料的基体(2)；加热所述基体(2)；在包括基础金属合金的熔液中浸泡已加热的基体(2)，从而使功能层(10)形成在基体(2)和将要被应用的摩擦层(11)之间，以及至少在某些区域中通过热喷涂工艺的方式应用摩擦层(11)。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】用于制造制动盘的方法及制动盘本专利技术涉及用于制造用于车辆的制动盘的方法，还涉及用于车辆的制动盘。DE AS I 625 680涉及一种用于湿式离合器和制动器的摩擦体，其具有载体和配合载体的至少一个烧结的、多孔的和金属的摩擦衬片。所提出的是摩擦衬片由金属纤维构成，目的是孔隙度的程度为至少50%。从DE 10 2010 049 797 Al中所知道的是制动盘能够与轮毂整体制造，因此对于制动盘的轴向摆动被降低应该是可能的。此外，该制动盘的摩擦表面能够被提供有摩擦涂层，所述摩擦涂层能够由硬金属或由陶瓷组成。EPl 987 267 BI涉及一种基于材料的使用的制动盘，其中之一是执行结构功能，另一个是执行制动功能。该制动盘包括支承或结构盘，其侧面配备有第一和第二摩擦盘。摩擦盘由适合于执行制动功能的材料制造。结构盘由复合材料制造。结构盘的复合材料能够由树脂构成，从环氧树脂、酚醛树脂、氰酯、氰环氧树脂和陶瓷树脂及釉质或它们的组合之一中任选。该摩擦盘能够由从钢、铸铁、铝合金、铝氧化物(陶瓷)、碳化硅、氮化硅、碳化钛及碳陶瓷中所选择的材料来制造。在车辆中，特别是在机动车辆中，盘式制动器是制动系统的目前最常见的类型。盘式制动器实质上由制动盘和在边缘上包围制动盘的制动钳组成。这里，制动盘被连接到车辆的车轮，所述车轮经由可旋转地安装在转向节内的轮毂制动。与此相反，制动钳被固定到转向节。实际减速是由制动块实现的，所述制动块能够靠着制动盘放置并且被设置在制动盘和制动钳之间的制动盘的两侧上。根据不同的应用，制动盘能够由例如灰铸铁(GCI)的铁、或者碳陶瓷或者铝二者组成。制动盘典型地是由非合金灰铸铁(GCI)材料铸造。虽然这种类型的盘能够被节约成本地铸造和加工，但它们担负不起对抗来自路面的喷淋水或雨水的足够的腐蚀保护。特别是在冬季，能够观察到由道路盐增加的腐蚀攻击。如果车辆随后停放相当长的一段时间，在摩擦环区域内的灰铸铁表面上的严重腐蚀可能具有制动衬片比如说在制动盘上生锈出固体的结果。这能够被归因于制动盘中的衬片永久紧靠着盘表面，并且铁锈能够因此在这种窄间隙中形成的事实。当车辆随后被再次移动时，已经生锈的衬片材料可能被从衬片中撕出并转移到制动盘表面上。这导致与高的噪声生成联合的制动器的抖动。在某些情况下，可能有必要更换盘或通过车削去除附着的铁锈。另外，如果能够通过高档外观的铝轮辋看到生锈的盘，生锈的制动盘似乎是不符合标准的。此外，公知的是GCI制动盘的耐磨性不够高。通常使用的制动衬片被优化用于特定的摩擦系数，为此，接受带有磨料磨损的摩擦环的一定载荷。这种磨料载荷具有的效果尤其是带有雨天后红锈形成的制动盘是当汽车被下一次驱动时再次通过制动器的驱动的金属毛坯。制动衬片和制动盘之间的磨损形成颗粒物排放，即细粉尘。除了与细粉尘相关的问题，与昂贵的、高级铝轮辋相结合的生锈制动盘的视觉效果无论如何也起着额外的作用。公知的是大约70%的细粉尘颗粒起源于GCI盘材料。这些磨损颗粒是在约700°C的非常高的温度上撞击铝轮辋。在这个过程中，它们能够很容易地在铝表面上燃烧成透明涂层，并且即使在洗车清洗工厂利用加强的维护，去除灰黑色涂层也是非常困难的。而且，在相对长的静止之后的已生锈的衬片的情况下，锐音噪声或制动器抖动额外地被视为令人讨厌的。因此，为了提高制动盘的耐腐蚀性和耐磨损性二者，在世界范围内进行加强的开发工作。在这方面，例如盘由高级铸钢材料制成。虽然与腐蚀相关的问题能够在这种情况下被消除，但耐磨损性仅仅略微提高。除了由战略上重要的元素(如铬和镍)的使用导致的高成本之外，耐磨损性仅被轻微改善。此外，热导率显著地降低，作为其结果，车轮轴承可能经受更大的热载荷。此外，已经提出大量的电镀涂覆工艺，以解决所述问题。这些层的制造是非常复杂的:为该目的，有必要例如用铬或镍或镍加硬质材料颗粒对整个组件进行涂覆。情况往往是这种性质的层也必须通过扩散退火处理被锚定到基底材料，以应付制动器的载荷。另一种可能性通过热喷涂工艺来代表:为该目的，GCI盘通过仿形车削和随后的刚玉喷砂被粗糙化，然后被提供有例如具500微米厚度的17% Cr钢喷涂层。粉末和丝材喷涂工艺被用于该目的。涂覆之后，粗糙的喷涂层必须通过车削或磨削再加工，以符合所要求的制动盘的尺寸。然而，在该喷涂涂层中，仅摩擦面的区域被涂覆，因此轮毂区域必须一一如目前所通用的一一通过上漆来保护，以防止生锈。对于通风式制动盘，喷涂过程能够当然产生对于盖盘之间的区域的无腐蚀保护，并因此所述网仍然倾向于变为生锈的，且锈水将随后流过带有昂贵喷涂层的摩擦表面。此外，在盐雾试验中发现，由于微孔结构热喷涂层被渗透，作为其结果，可能出现下层腐蚀。这种腐蚀仅能够通过昂贵的密封工艺来防止。仅用于一一例如，利用具有500微米厚度的再研磨17 % Cr钢喷涂层的一一涂覆GCI盘的支出就大于通过铸造加机械再加工的用于相同盘的迄今的整个产品。在GCI盘或带有研磨热喷涂层的盘的情况下，制动衬片具有表面上的磨损效果，材料通过在每个制动操作上的磨损被去除。虽然材料去除在硬质喷涂层的情况下少得多，但磨损机制被保留下来。也可能提供被称为临时的、节约成本的保护层，从而在车辆至少从制造商转移给最终消费者时，不会全新车辆已具有生锈的制动盘。这些是通常是含有锌染料的有色喷涂层。另一方面，制动系统公知的在其中锌在制动操作期间被涂擦到GCI表面上，作为结果，出现阴极腐蚀保护。另一方面，这种锌膜对制动衬片的摩擦功能具有负面影响，并且摩擦系数下降。在该方面，锌保护层是方便地距初始操作很远的路。铁氮化物基础上的氮化扩散涂层也是可能的。这种涂层产生抗磨损和腐蚀的临时保护，但该涂层的使用寿命实际上似乎被限制为小于40000公里，而且也仅适合用于在美国市场上的NAO衬片。这是因为，例如，在德国，速度限制高得多，而且在某些情况下根本不存在，制动器温度预期比例如在美国更高，因此NAO衬片似乎适合美国。此外，该方法由于要求大的炉腔是非常耗时和非常昂贵的。大量的热喷涂工艺(这些已在上面提到)和电镀涂覆工艺被类似地使用。这些层的制造是非常复杂的。然而，在盐雾试验中，这种类型的电镀涂层和热喷涂涂层二者完成地相当差。因而，即使有额外的密封过程，热喷涂层的渗透不能被可靠地避免。根据所表明的现有技术，作为大批量制造的物品的制动盘的简单和可持续的制造仍然给予改进的余地。与上述
技术介绍
相对，本专利技术是基于呈现一种用于制造用于车辆的制动盘的方法的目的，其使节约成本或者可持续大量制造成为可能。另外，目的是详细说明一种用于车辆的制动盘，除了节约成本的制造，其尤其具有改进的抗腐蚀性攻击性和改进的使用寿命。所述目标的方法相关的部分通过具有权利要求1的特征的方法来实现。所述目标的产品相关的部分通过具有权利要求9的特征的制动盘来实现。本专利技术的其他具体的优化改进在相应的从属权利要求中公开。应当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造用于车辆的制动盘(1)的方法，其中，摩擦层(11)被设置在制动盘(1)的基体(2)上的至少某些区域中，所述方法至少包括以下步骤：至少在某些区域中预加工呈现为坯料的基体(2)；加热所述基体(2)；在包括基础金属合金的熔液中浸泡已加热的基体(2)，从而使功能层(10)形成在基体(2)和将要被应用的摩擦层(11)之间，以及至少在某些区域中通过热喷涂工艺的方式应用摩擦层(11)。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：托马什·帕维尔·格拉比克，伊凡·布鲁根，克莱门斯·玛丽亚·瓦普特，托马斯·施拉费尔，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US