Способ изготовления фрикционных изделий Российский патент 2019 года по МПК B22F7/04 B22F3/16 B22F3/12 F16D69/00 

Описание патента на изобретение RU2709886C1

Изобретение относится к изготовлению фрикционных изделий. Способ включает нанесение и предварительное спекание свободно насыпанного слоя фрикционного материала со стальной несущей основой.

Известен способ изготовления фрикционных дисков, включающий в себя холодное прессование порошковой шихты в матрице заданной формы с одновременным формованием каналов и пазов за счет использования пуансона, с контактной поверхностью, выполненной по форме этого рельефа. Припекание фрикционной накладки осуществляется к стальной несущей основе, покрытой слоем электролитической меди толщиной 10-20 мкм, под давлением при температуре 735-750°С [Патент РФ №2114719].

Недостатком данного способа является большой процент брака из-за поломки фрикционных накладок при транспортировке и сборке; смещение фрикционной накладки относительно оси стальной несущей основы, требуя при этом последующей механической обработки спеченных дисков; низкое качество припекания накладок к стальной основе из-за невозможности увеличения нагрузки при спекании, так как ее увеличение приводит к смятию выступов маслоотводящих каналов и пазов.

Известен способ изготовления фрикционных дисков, включающий обработку поверхности стальной несущей основы водным флюсом, его сушку, последующее нанесение слоя припыла смеси порошков меди и олова, прессование фрикционной накладки и ее напекание под давлением. Реализация процесса осуществляется при высокой температуре 700° в течение 4 часов при давлении 2,94 МПа и наличии восстановительной атмосферы (водорода) [А.с. СССР №944786, МПК7 B22F 7/04, 1982, бюл. №27].

Недостатком данного способа является недостаточная адгезионная прочность соединения, низкая производительность процесса из-за отсутствия возможности автоматизации, использования дорогостоящего порошка олова, высокий процент брака в процессе прессования и сборки фрикционных накладок, смещения оси фрикционной накладки относительно оси стальной несущей основы, необходимости процесса сушки активного флюса.

В качестве прототипа выбран способ изготовления фрикционного изделия, включающий нанесение и предварительное припекание свободнонасыпанного слоя фрикционного материала на стальную несущую основу и спекание под нагрузкой в защитной атмосфере, с технологическими прокладками из жаропрочного материала которые также являются и формообразующими с системой маслоотводящих каналов и пазов на поверхности. [Патент РФ №2653385]

Однако данный способ имеет недостаток: дороговизна изготовления формообразующих технологических прокладок, высокая себестоимость изделия, технические сложности при изготовлении данным методом фрикционных дисков большого диаметра (более 400 мм).

Технической задачей изобретения является снижение стоимости единицы изделия, при сохранении трибологических характеристик фрикционного диска.

Решение технической задачи заключается в нанесении и предварительном припекании свободнонасыпанного слоя фрикционного материала на стальную несущую основу, спекании. При этом до спекания припеченный слой фрикционного материала доуплотняют путем прессования диска с усилием до 2,5 т/см2, специальным штамповым инструментом с нанесенным формообразующим профилем маслосьемных канавок и пазов.

Фрикционный материал доуплотняют например в проходной электропечи при температуре 840°С, с дальнейшим прессованием и спеканием под нагрузкой в защитной атмосфере. Далее фрикционные диски чеканят на прессе формообразующими пуансонами с усилием до 2,5 т/см2, и собирают в пакеты чередуя фрикционный диск и технологическую прокладку из нержавеющей стали. Дальнейшее спекание для формирования окончательной микроструктуры материала проходит любым известным способом, например в колпаковой электропечи при температуре 840°С при давлении (0,2-0,5) кг/см2 в среде эндогаза.

Использование в качестве защитно-восстановительной атмосферы эндогаза не оказывает влияния на триботехнические свойства фрикционного диска, при этом его стоимость меньше стоимости производства водорода, что также сказывается на себестоимости продукции.

Пример: производили изготовление диска фрикционного из металлокерамического фрикционного материала при следующем соотношении компонентов (массовые доли %): олово от 5 до 15, порошок шунгита от 8 до 18, титан от 1 до 7, остальное - медь, по следующему процессу: на покрытую гальваническим способом стальную основу из стали 65Г, 85Ш методом свободной насыпки наносили фрикционную шихту. Припекание слоя осуществляли в среде защитно-восстановительной атмосферы при температуре 840-850°С в течение 30-40 мин, затем операцию повторяли для второй стороны. Заготовку фрикционного диска с припеченным фрикционным слоем доуплотняли на прессе с усилием до 2,5 т/см2. Последующее спекание осуществляли при температуре 840°С при давлении (0,2-0,5) кг/см2 в среде эндогаза.

Осуществленный технологический процесс позволил снизить себестоимость фрикционного диска на 10-15%, увеличить производительность процесса до 10%.

Похожие патенты RU2709886C1

название год авторы номер документа
Способ изготовления фрикционного изделия 2020
  • Савич Вадим Викторович
  • Лешок Андрей Валерьевич
  • Ильющенко Александр Федорович
  • Роговой Александр Николаевич
RU2757822C1
Способ изготовления фрикционного изделия 2022
  • Лешок Андрей Валерьевич
  • Ильющенко Александр Федорович
  • Роговой Александр Николаевич
  • Дьячкова Лариса Николаевна
RU2800903C1
Способ изготовления фрикционных изделий 2019
  • Лешок Андрей Валерьевич
  • Ильющенко Александр Федорович
  • Роговой Александр Николаевич
RU2812246C2
Способ изготовления фрикционных изделий 2015
  • Роговой Александр Николаевич
  • Артюхов Александр Николаевич
  • Дмитрович Александр Анатольевич
  • Лешок Андрей Валерьевиич
  • Ильющенко Александр Федорович
RU2653385C2
Способ изготовления фрикционного изделия 2022
  • Лешок Андрей Валерьевич
  • Ильющенко Александр Федорович
  • Роговой Александр Николаевич
RU2797303C1
Способ изготовления фрикционных изделий 1980
  • Бей Юрий Михайлович
  • Собчук Николай Степанович
  • Юнацкий Евгений Корнельевич
  • Большеченко Алексей Гаврилович
  • Бахолдин Анатолий Александрович
  • Гайдученко Анатолий Кириллович
  • Сердюк Станислав Кузьмич
  • Балтер Мария Ароновна
SU944786A1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФРИКЦИОННЫХ ДИСКОВ 1992
  • Быков Игорь Дмитриевич[Ua]
  • Орлов Михаил Романович[Ua]
  • Леховицер Зоя Васильевна[Ua]
  • Лаврова Лариса Валентиновна[Ua]
  • Литвиненко Алла Дмитриевна[Ua]
RU2026156C1
Способ получения фрикционного изделия 2022
  • Лешок Андрей Валерьевич
  • Ильющенко Александр Федорович
  • Роговой Александр Николаевич
RU2802496C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФРИКЦИОННОГО ИЗДЕЛИЯ С НАКЛАДКАМИ ИЗ МЕТАЛЛОКЕРАМИКИ НА ОСНОВЕ МЕДИ 1997
  • Соколов Анатолий Федорович
RU2114719C1
Способ изготовления фрикционной накладки поглощающего аппарата 2020
  • Габец Денис Александрович
  • Габец Александр Валерьевич
  • Чертовских Евгений Олегович
RU2757454C1

Реферат патента 2019 года Способ изготовления фрикционных изделий

Изобретение относится к изготовлению фрикционных изделий. Способ включает нанесение, предварительное припекание свободнонасыпанного слоя фрикционного материала на стальную несущую основу и спекание заготовки в виде диска. До спекания припеченный слой фрикционного материала доуплотняют путем прессования диска с усилием до 2,5 т/см2 посредством штампового инструмента с нанесенным формообразующим профилем маслосьемных канавок и пазов. Обеспечивается повышение производительности процесса при сохранении трибологических характеристик диска. 1 пр.

Формула изобретения RU 2 709 886 C1

Способ изготовления фрикционного изделия, включающий нанесение, предварительное припекание свободнонасыпанного слоя фрикционного материала на стальную несущую основу и спекание заготовки в виде диска, отличающийся тем, что до спекания припеченный слой фрикционного материала доуплотняют путем прессования диска с усилием до 2,5 т/см2 посредством штампового инструмента с нанесенным формообразующим профилем маслосьемных канавок и пазов.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2019 года RU2709886C1

Способ изготовления фрикционных изделий 2015
  • Роговой Александр Николаевич
  • Артюхов Александр Николаевич
  • Дмитрович Александр Анатольевич
  • Лешок Андрей Валерьевиич
  • Ильющенко Александр Федорович
RU2653385C2
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФРИКЦИОННЫХ ДИСКОВ 1992
  • Быков Игорь Дмитриевич[Ua]
  • Орлов Михаил Романович[Ua]
  • Леховицер Зоя Васильевна[Ua]
  • Лаврова Лариса Валентиновна[Ua]
  • Литвиненко Алла Дмитриевна[Ua]
RU2026156C1
ВОСКОТОПКА 1929
  • Яковлев Ф.С.
SU15986A1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФРИКЦИОННОГО ИЗДЕЛИЯ С НАКЛАДКАМИ ИЗ МЕТАЛЛОКЕРАМИКИ НА ОСНОВЕ МЕДИ 1997
  • Соколов Анатолий Федорович
RU2114719C1
CN 109079133 A, 25.12.2018
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ 0
SU396178A1
0
SU378296A1
Способ изготовления металлокерамических фрикционных дисков 1960
  • Коробченко А.Н.
  • Беляков Б.С.
  • Бумагин Е.Б.
  • Быстров В.А.
  • Гладков Д.А.
  • Еремеев В.П.
  • Крюков А.П.
  • Мигунов В.П.
  • Пятков В.А.
  • Синдлер З.И.
  • Турецкий И.Ю.
  • Шадская Н.Г.
  • Яфаев Г.Х.
SU140070A1

RU 2 709 886 C1

Авторы

Лешок Андрей Валерьевич

Ильющенко Александр Федорович

Роговой Александр Николаевич

Даты

2019-12-23Публикация

2019-01-14Подача