摩擦材料制造技术

本发明专利技术涉及一种摩擦元件（1），其包括带有摩擦层（5）的基体（2），其特征在于：所述摩擦层（5）具有的根据DIN?EN?ISO4287的算术平均粗糙度Ra为至少3μm，根据DIN?EN?ISO4287的波纹度Wt为至少30μm以及根据DIN?EN?ISO4287的轮廓的平均宽度RSm为至少150μm。

friction material

The invention relates to a friction element (1), including a friction layer (5) of the substrate (2), which is characterized in that the friction layer (5) is based on DIN? EN? ISO4287 arithmetic average roughness Ra of at least 3 m, according to DIN? EN? ISO4287 ripple the degree of Wt is at least 30 m, according to DIN? EN? RSm ISO4287 the average width of the contour for at least 150 m.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】摩擦材料
本专利技术涉及一种摩擦元件，其包括带有摩擦层的基体；一种摩擦组件，其包括至少两个摩擦元件，这些摩擦元件能够彼此作用连接，而且这些摩擦元件用水基的润滑剂进行润滑；以及水基润滑和冷却剂的应用。
技术介绍
现在，在湿运转的多片式一膜片式离合器或者制动器中采用与用于冷却摩擦面的矿物油基的或者合成的油结合的各种不同的摩擦材料。在这种情况下高技术标准占主导地位，在该标准中摩擦材料、油或多数情况下的两种组分是很特别地为相应的用途定制的。沿着备选润滑材料的方向的进一步开发更确切地说是例外情况，而潜力已经部分用尽的油基润滑剂却以大耗费和高成本越来越多地增加添加剂，而这些润滑剂多数情况下伴随有对本已由系统决定的严峻的环境可持续发展性的负面影响。对石油工业的强烈的依赖性产生作为油基润滑剂的附加的负面伴随影响。但是在现有技术中，也已经对水基润滑系统进行了介绍。例如US4，828，089A对一种具有热解制造的碳摩擦材料的制动器或者离合器进行了介绍，该碳摩擦材料直接用水或乙二醇水溶液冷却。原则上在EP0823565A2中也提到了作为用于湿运转的摩擦应用的流体的水，但是其中对这一点并没有进行深入探讨而且其中可找到的例子是油润滑系统。由EP1991646B1已知了一种变速器，该变速器含有由水和乙二醇或类似组分构成的、其内悬浮有石墨微粒的混合物。优选该混合物含有40至60重量百分比的乙二醇和2至25重量百分比的粒度小于12 μ m的、片状的石墨微粒形式的石墨，其余的为水和别的掺合物和/或添加物。
技术实现思路
本专利技术的目的在于对单一或多重同步器或分动器进行改善。所述目的一方面通过文首述及的摩擦元件得以实现，在该摩擦元件中摩擦层具有的根据DIN EN IS04287的算术平均粗糙度Ra为至少3μπι，根据DIN EN IS04287的波纹度(Wellentiefe) Wt为至少30 μ m而根据DIN EN IS04287的轮廓的平均宽度(mittlereRiIlenweite)RSm为至少150 μ m ;并且另一方面通过含有这样的摩擦元件的摩擦组件得以实现。另外，本专利技术的目的通过为单一或多重同步器或分动器内的摩擦元件采用由水和至少一种具有至少两个羟基的脂肪族烃构成的混合物得以实现，在该混合物中分散有粒度最大为50 μ m的固体润滑材料微粒。在为了摩擦应用而对EP1991646B1中介绍的润滑和冷却剂一在这种润滑和冷却剂的组成成分的范围内，EP1991646B1构成本说明书公开的一部分一进行试验期间，令人吃惊地证实:水基润滑和冷却剂不只具有作为润滑和冷却剂的令人期待的效果，而且这种润滑和冷却剂由于在具有转速差的断开状态中大幅降低了发动机的功率损失且由于在闭合状态中较高的可传递的摩擦力矩而在离合器和同步器中具有重要的优点。此外还得到证实的是:尽管EP-Bl建议不需要改变结构，但是如果摩擦层的表面形状的前述参数得到维护，即摩擦层具有大程度结构化的表面，那么实现进一步的改善。这一点的根据在于:包含在润滑和冷却剂中的固体润滑材料颗粒通过这个粗糙结构化的表面而可以嵌入到摩擦层的表面中，基于水在摩擦层上的附着作用使得静摩擦通过这种方式得以减小。在此令人吃惊的是:通过粗糙结构化的表面虽然减少了与相对摩擦面的接触面，但是尽管如此也实现了在闭合状态中的前述改善。尽管在框架中原则上可能的是:摩擦层通过以下方式由摩擦元件的基体构成，即，例如摩擦元件按照烧结方法制成并且通过压模的相应成形的表面或在后续的精整工序中利用具有相应成形的表面的精整模来形成表面结构化，优选摩擦层由摩擦片衬里构成，这是因为摩擦片衬里的表面结构特别是在这些摩擦片衬里具有编织的或非编织的纤维材料的情况中由于这些材料的较高的弹性而可以更加容易且成本更加低廉地成形。但是当摩擦片衬里由基体的金属涂层构成时，由此实现如下优点，即，基体本身可以保持不变，由此可以继续使用迄今为止通常使用的基体。优选摩擦层通过用水/乙二醇混合物润湿而相对钢具有的摩擦系数选自下限为0.06±10%而上限为0.4±10%的范围。换言之，摩擦层一方面优选具有比较高的摩擦系数，另一方面具有仅仅微弱波动的摩擦系数，使得摩擦系数的高水平在狭小的范围内接近恒定。因此实现了在摩擦功率至少接近保持不变的情况下能够进一步减小摩擦层的接触面，使得摩擦层可以具有用于嵌入固体润滑材料颗粒的更加粗糙的结构化。根据另一种实施变型设定:摩擦层具有的摩擦系数受温度波动和/或压力波动(由转换力引起的特殊压力)和/或转速波动的影响最大为±10%。因此避免了摩擦层的摩擦系数由于周围环境条件的变化一一般情况下摩擦系数随着温度的上升而下降一而下降。因此通过这种方式又实现的优点是:摩擦层的接触面相对摩擦层的整个表面可以较小得构造。另外，通过摩擦系数相对压力波动和转速波动的相对独立性实现了摩擦功率相对驾驶员行为的独立性。特别是根据一种实施变型为此设定:摩擦系数在(关于摩擦系数)0.01至0.1的波动幅度内与温度波动和/或压力波动和/或转速波动无关。如果摩擦层在20000次转换循环之后具有最大50 μ m的磨损，则在减小摩擦层的接触面方面是有利的，这是因为由此即使在减小的、有效的摩擦面的情况下也实现了摩擦元件的高的耐用度，或者在与现有技术的摩擦元件相比时，在摩擦功率保持不变的情况下可以减小接触面。另外可以设定:摩擦层具有的可压度选自下限为5%而上限为50%的范围。通过将摩擦层的可压度维持在这个范围内实现如下:粘附在摩擦层的表面上的水在与嵌入到摩擦层内的固体润滑材料颗粒的共同作用中在摩擦层的负荷下更好地被挤出。在这种情况下有利的是:为了进一步改善有上述效果，摩擦层具有至少20%的自由体积。摩擦层的孔可以具有选自下限为20 μ m而上限为900 μ m的范围的孔尺寸，通过这种方式能够实现固体润滑材料颗粒嵌入到这些孔内并且同时可以防止水积聚在这些孔内或者可以降低孔内的水含量。有利的是:摩擦层具有至少5重量百分比的固体润滑材料含量、特别是石墨含量，这是因为可以确定:用具有这个数值以下的固体润滑材料含量虽然可以实现满足要求的摩擦层的摩擦功率，但是用具有从5重量百分比起的固体润滑材料含量使得摩擦功率不成比例地大幅提高。通过摩擦层内已存在的固体润滑材料含量可以降低水在摩擦片衬里上的附着。在此有利的是:摩擦片衬里的固体润滑材料含量选自下限为5重量百分比而上限为50重量百分比的范围，这是因为在50重量百分比的数值以上的情况下，摩擦层的摩擦功率虽然还上升，但是并非以所期待的程度。优选摩擦片衬里内的固体润滑材料颗粒具有的最大粒度为500 μ m。在此最大粒度是指颗粒的最大尺寸，与是否使用具有薄片结构的固体润滑材料颗粒无关。换言之，这个数值并不限定在一个确定的空间方向上。由此实现了使固体润滑材料颗粒更好地嵌入到摩擦层内，特别是摩擦层的孔内，特别是由此可以改善摩擦层内的颗粒层以及颗粒的含量。为了改善这种效果设定:固体润滑材料颗粒具有粒度分布在0.01 μ m至50 μ m的范围内的固体润滑材料粒状结构。优选摩擦片衬里具有选自下限为15重量百分比而上限为60重量百分比的范围的树脂含量。树脂在15重量百分比以下时，摩擦片衬里变得过软，使得该摩擦片衬里具有的弹性一如在研究本文档来自技高网...

【技术保护点】
摩擦元件（1），包括带有摩擦层（5）的基体（2），其特征在于：所述摩擦层（5）具有的根据DIN?EN?ISO4287的算术平均粗糙度Ra为至少3μm，根据DIN?EN?ISO4287的波纹度Wt为至少30μm以及根据DIN?EN?ISO4287的轮廓的平均宽度RSm为至少150μm。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.01.13 AT A41/20111.摩擦元件(I)，包括带有摩擦层(5)的基体(2 )，其特征在于:所述摩擦层(5 )具有的根据DIN EN IS04287的算术平均粗糙度Ra为至少3 μ m，根据DIN EN IS04287的波纹度Wt为至少30 μ m以及根据DIN EN IS04287的轮廓的平均宽度RSm为至少150 μ m。2.如权利要求1所述的摩擦元件(I)，其特征在于:摩擦层(5)由摩擦片衬里构成。3.如权利要求1或2所述的摩擦元件(I)，其特征在于:摩擦层(5)通过用水/乙二醇混合物润湿而相对钢具有的摩擦系数选自下限为0.06± 10%而上限为0.4± 10%的范围。4.如权利要求1至3之任一项所述的摩擦元件(I)，其特征在于:摩擦层(5)具有的摩擦系数受温度波动和/或压力波动和/或转速波动的影响最大为±10%。5.如权利要求4所述的摩擦元件(I)，其特征在于:摩擦系数在0.01至0.1的波动幅度内与温度波动和/或压力波动和/或转速波动无关。6.如权利要求1至5之任一项所述的摩擦元件(I)，其特征在于:摩擦层(5)在20000次转换循环之后具有最大50 μ m的磨损。7.如权利要求1至6之任一项所述的摩擦元件(I)，其特征在于:摩擦层(5)具有的可压度选自下限为5%而上限为50%的范围。8.如权利要求1至7之任一项所述的摩擦元件(I)，其特征在于:摩擦层(5)具有至少20%的自由体积。9.如权利要求8所述的摩擦元件(1)，其特征在于:摩擦层(5)的孔具有选自下限为20 μ m而上限为900 μ m的范围的孔尺寸。10.如权利要求1至9之任一项所述的摩擦元件(1)，其特征在于:摩擦层(5)具有至少5重量百分比的固体润滑材料含量、特别是石墨含量。11.如权利要求10所述的摩擦元件(1)，其特征在于:摩擦片衬里的固体润滑材料含量选自下限为5重量百分比而上限为50重量百分比的范围。12.如权利要求10或11所述的摩擦元件(1)，其特征在于:固体润滑材料颗粒具有的最大粒度为500 μ m。13.如权利要求12所述的摩擦元件(I)，其特征在于:固体润滑材料颗粒具有粒度分布在0.01 μ m至50 μ m的范围内的固体...

【专利技术属性】
技术研发人员：V·弗格，M·埃德，
申请(专利权)人：米巴摩擦技术有限公司，
类型：
国别省市：