Способ изготовления фрикционных изделий Российский патент 2024 года по МПК B22F3/16 B22F7/04 

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.

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°С 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), недостаточная износостокость фрикционного материала и низкая коррозионная стойкость.

Технической задачей изобретения является повышение износостокости фрикционного материала, а как следствие повышение ресурса работы узла трения и всего механизма. Увеличение плотности, механической прочности и коррозионной стойкости фрикционного материала.

Решение технической задачи заключается в способ изготовления фрикционного изделия, включающем нанесение и предварительное припекание свободнонасыпанного слоя фрикционного материала на стальную несущую основу, спекание. При этом до спекания припеченный слой фрикционного материала доуплотняют путем прессования диска с усилием до 2,5 т/см² и последующей пропиткой лаком и сушкой после спекания. Доуплотнение фрикционного материала повышает его плотность и как следствие - износостойкость, а пропитка лаком повышает упругость фрикционного материала, что также увеличивает износостойкость. Дополнительно, при заполнении лаком пор фрикционного материала, уменьшается возможность попадания влаги в поры фрикционного материала при хранении и эксплуатации, что увеличивает его коррозионную стойкость.

Пример: производили изготовление диска фрикционного из металлокерамического фрикционного материала при следующем соотношении компонентов (массовые доли %): олово 9, порошок шунгита 11, титан 5, остальное - медь, по следующему процессу: на покрытую гальваническим способом стальную основу из стали 65Г, 85Ш методом свободной насыпки наносили фрикционную шихту. Припекание шихты осуществляли в среде защитно-восстановительной атмосферы при температуре 845°С в течение 35 мин, затем операцию повторяли для второй стороны. Заготовку фрикционного диска с припеченным фрикционным материалом доуплотняли на прессе с усилием до 2,5 т/см². Последующее спекание осуществляли при температуре 845°С при давлении 0,4 кг/см² в восстановительной среде (например эндогаза). Производится пропитка фрикционного материала бакелитовым лаком ЛБС-1 до полного заполнения пор с последующей сушкой при температуре 190°С.

Осуществленный способ позволил повысить износостойкость, а также увеличить плотность и механическую прочность фрикционного материала за счет доуплотнения и пропитки лаком. Заполнение лаком пор фрикционного материала увеличило его коррозионную стойкость. Способ можно реализовать на известном промышленном оборудовании.

Изобретение относится к изготовлению фрикционных изделий. Способ изготовления фрикционных изделий включает нанесение и предварительное припекание свободно насыпанного слоя фрикционного материала на стальную несущую основу, доуплотнение припеченного слоя фрикционного материала, спекание, пропитку лаком и сушку. Доуплотнение осуществляют путем прессования диска с усилием до 2,5 т/см². Осуществление доуплотнения и пропитки лаком позволяет придать изделию коррозионную стойкость, увеличить плотность и механическую прочность фрикционного материала. Обеспечивается повышение износостойкости. 1 пр.

Способ изготовления фрикционных изделий, включающий нанесение, предварительное припекание свободно насыпанного слоя фрикционного материала на стальную несущую основу и спекание, отличающийся тем, что до спекания припеченный слой фрикционного материала доуплотняют путем прессования диска с усилием до 2,5 т/см² и последующей пропиткой лаком и его сушкой после спекания.