СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФРИКЦИОННОГО ИЗДЕЛИЯ Российский патент 1998 года по МПК C08J5/14 

Заявляемое изобретение относится к машиностроению, а именно к способам изготовления полимерных композиционных фрикционных изделий, применяющихся в тормозных и фрикционных механизмах.

Аналогом заявляемого изобретения является способ изготовления фрикционного изделия, включающий смешение полимерного связующего с дисперсными, в том числе волокнистыми, наполнителями, формование, термическую и механическую обработку изделия (см. Е.В. Смирнова и др. "Сырье для производства асбестовых технических изделий". - М.: ЦНИИТЭНефтехим, 1978, с. 4). Существенные признаки аналога "смешение полимерного связующего с дисперсными, в том числе волокнистыми, наполнителями, формование, термическую и механическую обработку изделия" совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Эксплуатационные и технологические характеристики фрикционных изделий по аналогу недостаточны в случае использования для изготовления изделий, содержащих влагу компонентов из-за образования вздутий, внутренних полостей и напряжений в изделии при испарении воды в результате нагревов изделия при формовании, термообработке и в процессе торможений при эксплуатации.

Прототипом заявляемого изобретения является способ изготовления фрикционного изделия, включающий смешение полимерного связующего с дисперсными, в том числе волокнистыми, наполнителями, формование, термическую и механическую обработку изделия, предусматривающий введение в смесь пористых частиц, обладающих абсорбционной способностью (см. заявку Великобритании N 2068978, МПК C 08 J 9/06).

Эксплуатационные и технологические характеристики фрикционных изделий по прототипу недостаточены в случае использования для изготовления изделий, содержащих влагу компонентов из-за образования вздутий, внутренних полостей и напряжений в изделии, так как, несмотря на поглощение влаги пористыми частицами, в результате нагревов изделия при формовании, термообработке и в процессе торможений при эксплуатации может происходить десорбция воды и ее испарение.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является улучшение эксплуатационных и технологических характеристик фрикционного изделия, изготовленного с использованием содержащих влагу компонентов, за счет ликвидации вздутий, внутренних полостей и напряжений путем прекращения испарения влаги при нагревах изделия в процессе изготовления и эксплуатации. Другими видами технического результата, получение которого может обеспечить заявляемое изобретение, являются:
- расширение сырьевой базы для изготовления полимерных фрикционных изделий за счет получения возможности использования в производствах компонентов, теряющих необходимые свойства при сушке;
- упрощение технологии изготовления фрикционных изделий за счет устранения необходимости сушки исходных компонентов.

Для достижения указанного технического результата в способе изготовления фрикционного изделия, включающем смешение полимерного связующего с волокнистыми теплостойкими армирующими и дисперсными наполнителями, содержащими влагу, формование, термическую и механическую обработку изделий, содержащие влагу наполнители смешивают с частицами, выполненными из материала, способного взаимодействовать с водой с образованием термически стойкой фрикционной добавки. Существенные признаки заявляемого изобретения "содержащие влагу наполнители смешивают с частицами, выполненными из материала, способного взаимодействовать с водой с образованием термически стойкой фрикционной добавки" являются отличительными от признаков прототипа.

В качестве полимерного связующего при изготовлении фрикционного изделия могут использоваться каучуки, вулканизуемые в процессе формования и термообработки, термореактивные смолы, фенолформальдегидные смолы, их смеси с каучуками и др. В качестве дисперсных наполнителей могут использоваться различные минеральные и металлические порошки, другие дисперсные наполнители, в том числе волокнистые, например асбест, стекловолокно, минеральные и химические волокна, их смеси и др. В качестве частиц из материала, способного взаимодействовать с водой и удерживать ее при формовании, механической и термической обработке, могут использоваться, например, различные цементы, "штукатурный" гипс. Смешение содержащих влагу наполнителей с частицами, способными взаимодействовать с водой с образованием термически стойкой фрикционной добавки, способной удерживать воду при формовании, механической, термической обработке и в процессе эксплуатации, может осуществляться предварительно или в процессе смешения исходных компонентов.

Смешение содержащего влагу наполнителя (или нескольких наполнителей, например, несколько дисперсных с одним волокнистым или одного дисперсного с несколькими волокнистыми) с частицами, выполненными из материала, способного взаимодействовать с водой с образованием термически стойкой фрикционной добавки, позволяет связать влагу, имеющуюся в исходном компоненте, с образованием фрикционного наполнителя и в результате избежать образования вздутий, раковин и др. в результате испарения влаги при нагревах при формовании и термообработке изделия, а также при нагревах в процессе эксплуатации. Предпочтительно, чтобы образующиеся фрикционные наполнители обладали фрикционными свойствами, соответствующими фрикционным характеристикам изделия. Количество частиц, смешиваемых с содержащим влагу наполнителем, определяется степенью влажности и количеством этого наполнителя в смеси.

Материал, применяющийся в тормозных и фрикционных механизмах, получают смешением полимерного связующего с волокнистыми теплостойкими армирующими и дисперсными наполнителями, содержащими влагу, которые смешивают предварительно или в процессе смешения исходных компонентов, формуют и подвергают механической и термической обработке. Использование содержащих влагу наполнителей позволяет улучшить эксплуатационные и технологические характеристики изделия и упростить технологию изготовления изделия за счет устранения сушки исходных компонентов.

Способ изготовления фрикционного изделия, включающий смешение полимерного связующего с волокнистыми теплостойкими армирующими и дисперсными наполнителями, содержащими влагу, формование, термическую и механическую обработку изделия, отличающийся тем, что содержащие влагу наполнители смешивают с частицами, выполненными из материала, способного взаимодействовать с водой с образованием термически стойкой фрикционной добавки.