用于增材制造摩擦衬片的方法技术

本公开涉及一种用于增材制造尤其用于离合器的摩擦衬片的方法，该方法包括以下步骤：a)供应包括反应性有机材料、填料和/或连续纤维的起始产品，b)由所述起始产品并且使用增材制造装置形成摩擦衬片预制件，然后c)对在步骤b)结束时获得的预制件进行热压制。b)结束时获得的预制件进行热压制。b)结束时获得的预制件进行热压制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于增材制造摩擦衬片的方法


[0001]本公开涉及一种通过复合材料增材制造摩擦衬片的方法，该摩擦衬片特别地用于如乘用车或工业车辆等机动车辆的离合器。本公开还涉及使用此方法获得的摩擦衬片。

技术介绍

[0002]例如，机动车辆离合器通常包括摩擦盘，该摩擦盘在其每个面上承载有摩擦衬片，这些摩擦衬片紧固到可能的共同支撑件，该支撑件紧固到与变速箱的输入轴接合的花键毂。变速器同样可以使用湿式离合器(例如单离合器或双离合器)来实现。
[0003]一般地，摩擦衬片使用压缩模具制造。摩擦衬片包括摩擦材料，该摩擦材料具有紧固面和平面摩擦面，该紧固面面向支撑件，该平面摩擦面与紧固面相反并且能够接触离合器的比如反作用板或压板等配对材料，以便传递发动机扭矩。
[0004]每个摩擦衬片(通常采用平坦环形类型的预制件形式)通过压缩浸渍有热固性树脂的丝和填料的混合物来生产。摩擦衬片是与另一本体发生摩擦、并且其物理和机械性能使其能够承受高机械应力和热应力的元件。摩擦衬片的构成、形状和尺寸是重要的。
[0005]这种使用压缩的制造方法通常涉及的操作尤其包括制备混合物、施以环形形状、压缩模制、固化，以便实现这些组分中的一些组分的聚合，随后可能是后固化操作、修正性的精磨和可能的打孔，使得摩擦衬片可以使用铆钉紧固就位。
[0006]与这种类型的制造方法相关联的缺点之一在于所需工具的成本、特别是生产模具的成本巨大。另一缺点在于，难以在不添加额外材料的情况下生产具有小厚度的特定几何形状的零件，该额外材料随后将被机加工掉以便根据所用纤维的大小来修正表面和形状。在湿式摩擦衬片的情况下，还存在许多导致大量浪费的剪纸操作。
[0007]因此，本公开寻求提供一种制造摩擦衬片的方法，该方法的成本低于现有技术的成本，仅使用生产部件、使该部件成形和结构化所需的适量材料。

技术实现思路

[0008]为此，本公开的一方面涉及一种用于增材制造尤其用于离合器的摩擦衬片的方法，该方法包括以下步骤：
[0009]a)供应包括反应性有机材料、填料和/或连续纤维的起始产品，
[0010]b)由所述起始产品并且使用增材制造装置形成摩擦衬片预制件，然后
[0011]c)在小于或等于500℃的温度下对在步骤b)结束时获得的预制件进行热压制。
[0012]因此，根据本公开的方法使得可以仅使用制造摩擦衬片所需的适量材料来生产摩擦衬片。因为制造操作的数量被优化，所以该方法能够在材料方面改善效率，并且节约工业占地面积。这种方法也使得可以使用3D打印来获得孔隙率受控的摩擦衬片。具体地，摩擦衬片的孔隙率与起始产品(填料和反应性有机材料)组装的方式以及压制的温度条件密切相关。增材制造(即逐层方法)使得可以例如在厚度内具有不同的摩擦材料层而材料不相互渗透。
[0013]控制孔隙率的能力是重要的，因为孔隙率可以改变动态摩擦系数；现在，在现有技术中已经证明，流体的渗透性对湿摩擦材料的动态摩擦具有最显著的影响。
[0014]本公开的另一方面涉及使用根据本公开的方法获得的摩擦衬片。
[0015]最后，本公开的又一方面涉及一种用于车辆动力传动系的速度同步部件，该速度同步部件包括使用根据本申请的方法获得的摩擦衬片，该部件选自离合器、制动器、扭矩限制器、变矩器和尤其用于双离合变速箱的变速箱同步器。
附图说明
[0016]本申请的进一步特征和优点将通过阅读以下描述和附图而显现：
[0017]图1a示出了根据本公开方法的第一实施例获得的平坦环形摩擦衬片的一半的俯视图。
[0018]图1b以轴向截面示出了支撑件上的摩擦衬片1a。
[0019]图2a示出了根据本公开方法的第二实施例获得的平坦环形摩擦衬片的一半的俯视图。
[0020]图2b以轴向截面示出了支撑件上的摩擦衬片2a。
[0021]图3a示出了根据本公开方法的第三实施例的在制造过程期间平坦环形摩擦衬片的俯视图。
[0022]图3b以轴向截面示出了支撑件上的摩擦衬片3a。
具体实施方式
[0023]也称为3D打印的增材制造方法允许各种材料以复杂形状和低得多的成本进行制造，因为不需要制造模具并且废料量非常低。项目首先使用计算机辅助设计(CAD)工具进行设计。获得的3D文件然后由专用软件进行处理，该专用软件将分解体(d
é
coupage)组织成用于创建零件所需的各层的切片。分解体然后被发送到3D打印机，该打印机例如使用挤压或固化来根据增材制造的类型逐层地铺设材料，直到获得成品零件，这与去除材料的机加工相反。通过使设计者摆脱与去除材料相关的限制，通过允许设计者通过仅将材料放置在需要的地方并且使设计者快速创建针对应用而优化的形状(比如特定的凹槽轮廓)来设计对象，3D打印提供了许多优势。
[0024]常规上，使用的材料是由丙烯腈
‑
丁二烯
‑
苯乙烯(ABS)或聚乳酸(PLA)共聚物制成的热塑性树脂，因为该树脂可以沉积在熔融层中以形成最终零件。然而，这种类型的树脂确实带来了与存在微孔和显著各向异性(这两者都限制了零件的功能)相关的问题。这是因为在打印过程之后，修正这些缺陷变得非常困难。此外，热塑性塑料不能满足与系统强度和耐高温能力相关联的要求条件，因为热塑性塑料并不适合离合器中使用的材料的热应力，至少高达350℃。因此，压制步骤需要适合制造摩擦衬片的起始材料。
[0025]因此，根据本公开的方法使得可以使用在步骤a)期间供应的包括反应性有机材料和填料的起始产品，以在步骤b)期间使用增材制造装置形成摩擦衬片预制件。
[0026]在一实施例中，起始产品中的至少两种是分离的或混合的。
[0027]当至少两种起始产品是分开的时，每个起始产品则可以独立于预制件的其他层形成层，实体则稍后在压力下通过热固化被固结。例如，当一方面是填料，而另一方面是作为
反应性有机材料的树脂时，就是这种情况。
[0028]也可以混合两种起始产品。例如，反应性有机材料和填料也可以呈树脂和填料的液体混合物或预熔化的混合物(呈小颗粒形式，颗粒通过预熔化与有机填料混合)的形式，这些树脂和填料将通过打印头挤出。还可以使反应性有机材料一方面与一种或多种填料混合，而另一方面与第二填料混合物混合。
[0029]在一实施例中，反应性有机材料选自热固性树脂、弹性体树脂及其混合物。在一实施方式中，树脂选自酚醛树脂、环氧树脂、三聚氰胺、甲醛树脂及其混合物。在一实施方式中，树脂是酚醛树脂。
[0030]在一实施例中，填料选自有机填料、无机填料、短切纤维、粉状纤维及其混合物。
[0031]在本公开中，填料是指通过机械手段分散在基质中的不混溶的固体物质。
[0032]在一实施例中，有机填料和无机填料选自金属、塑料、陶瓷、玻璃及其混合物。
[0033]在一实施例中，有机填料选自石墨、炭黑、NBR橡胶(即丁腈橡胶)、腰果、活性炭、硅藻土及其混合物。在一实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于增材制造尤其用于离合器的摩擦衬片的方法，该方法包括以下步骤：a)供应包括反应性有机材料、填料和/或连续纤维的起始产品，b)由所述起始产品并且使用增材制造装置形成摩擦衬片预制件，然后c)在小于或等于500℃的温度下，对在步骤b)结束时获得的预制件进行热压制。2.如前一权利要求所述的制造方法，其特征在于，该制造方法进一步包括步骤b
’
)，该步骤在步骤b)之后和步骤c)之前进行并且包括对在步骤b)结束时获得的预制件进行预热。3.如前述权利要求中任一项所述的制造方法，其特征在于，所述起始产品中的至少两种是分离的或者混合的。4.如前述权利要求中任一项所述的制造方法，其特征在于，所述反应性有机材料选自热固性树脂、弹性体树脂及其混合物。5.如前述权利要求中任一项所述的制造方法，其特征在于，所述填料选自有机填料、无机填料、短切纤维、粉状纤维及其混合物。6.如前一权利要求所述的制造方法，其特征在于，所述有机填料和所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊莎贝拉，
申请(专利权)人：法雷奥摩擦材料公司，
类型：发明
国别省市：