Способ изготовления трехслойного фрикционного диска
Использование: в технологии изготовления фрикционных деталей, в частности фрикционных дисков для авиационных тормозов. Сущность изобретения: изготовление фрикционного диска включает изготовление пропитанных пеком вязкостью 1 1,5 Пз слоев из углеродной ткани пресс-плетений в одну углеродную нить в виде плоской спирали. Сборку трехслойного пакета осуществляют с использованием водной дисперсии углеродного волокна и каменно-угольного пека. Перед прессованием пакета производят подпрессовку с термообработкой при давлении 40-50 кгс/см2. После подпрессовки термообработку проводят при 185 195°С в течение 6-7 ч. Полученный этим способом диск имеет достаточную прочность вследствие пропитки всех элементов пеком. Создается равномерное температурное поле по всему сечению заготовки, равномерная структура материала способствует увеличению ресурса работы 1 з.п ф-лы, 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛ ИСТИЧ Е СКИХ
РЕСПУБЛИК (я)л F 16 D 69/00
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
00 )
i(, Î
|О О
1Я (21) 3178187/27 (22) 22.06.87 (46) 23.07.93. Бюл. N 27 (72) В.В. Кулаков, А, И. Курятников и
В,П.Юдин (56) Авторское свидетел ьство СССР
¹ 1208367, кл. F 16 D 69/00, 1983, (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРЕХСЛОЙНОГО ФРИКЦИОННОГО ДИСКА (57) Использование: в технологии изготовления фрикционных деталей, в частности фрикционных дисков для авиационных тормозов.
Сущность изобретения: изготовление фрикционного диска включает изготовление пропитанных пеком вязкостью 1 ...1,5 Пз слоев из
Изобретение относится к технологии изготовления фрикционных деталей, преимущественно фрикционных дисков для авиационных тормозов.
Цель изобретения — повышение прочности и ресурса работы дисков.
Пресс-плетения, полученные в одну нить и пропитанные с обеих сторон пеком необходимой вязкости, обеспечивают полностью пропитку пеком элементарных волокон, что увеличивает прочность изделия, При шаге пресс-плетений 2 — 3 мм обеспечивается большее внедрение ориентированных углеродных волокон между плетеными слоями, что также увеличивает прочность изделия и способствует увеличению ресурса работы. Термообработка до прессования позволяет создать равномерное температурное поле по всему сечению заготовки и
„„Я2„„1828962 А1 углеродной ткани пресс-плетений в одну углеродную нить в виде плоской спирали.
Сборку трехслойного пакета осуществляют с использованием водной дисперсии углеродного волокна и каменно-угольного пека.
Перед прессованием пакета производят подпрессовку с термообработкой при давлении 40 — 50 кгс/см . После подпрессовки
2 термообработку проводят при 185 — 1950С в течение 6 — 7 ч, Полученный этим способом диск имеет достаточную прочность вследствие и роп итки всех элементов пе ком. Создается равномерное температурное поле по всему сечению заготовки, равномерная структура материала способствует увеличению ресурса работы. 1 з.п. ф-лы, 1 табл. получить более равномерную структуру материала.
Пример. Заготовку из углеродной ткани типа ТГН-2М с наружным диаметром
512 мм и внутренним диаметром 260 мм, пропитанную пеком ГОСТ 10200, укладывают в гильзу. Порцию водно-волокнистой шихты, приготовленной из углеродного волокна марки ВПР-19С длиной 1 — 4 мм в количестве 56 г и каменно-угольного порошкового пека ГОСТ 10200 размером 100 мк в количестве 56 г из дозатора, осаждают на поверхность заготовки. Чередуя эти этапы, набирают нижнюю фрикционную накладку из 8 слоев ткани и 8 слоев шихты из волокон и пека.
Далее набирают силовой каркас из чередующихся 10 пресс-плетений, изготовленных в одну нить с шагом спирали 2 мм из волокна марки BMH-4, пропитанных пеком вязкостью 1 Пз с обеих сторон пресс-плетений в
1828962
Пример
Свойство изделия после полной обработки
Давление подпрессовки, кгс/см
Время термообработки пресспакета, ч
Температура термообработки пресспакета, OC
Пресс-плетение
Прочность на изгиб, кгс/см
ВязРесурс работы изделия, количество торможений
Шаг спирэли, мм
Количекость пека, Пз ство нитей
195
1050
1680
6,5
42
1,25
0,8
2,5
Составитель T.oðëoâà
Техред М,Моргентал Корректор Л,Филь
Редактор
Заказ 2472 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская нэб„4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул,Гагарина, 101 количестве по 100 г на каждую поверхность и 9 слоев волно-волокнистой шихты из углеродного волокна марки ВПР-19С длиной
1 — 4 мм в количестве 56 г и каменно-угольного порошкового пека ГОСТ 10200 размером волокон 100 мк в количестве 56 г из дозатора осаждают на каждую поверхность пресс-плетения. Верхнюю фрикционную дисковую накладку набирают так же как и нижнюю, Собранный пакет высотой 300 мм подвеугают подпрессовке давлением 40 кгс/см до высоты 60 мм, Далее заготовку укладывают в пресс-форму, закатывают ее в злектропечь и осуществляют под давлением 40 кгс/см г термообработку в течение 6 ч при 185 С, После чего производят прессование при 185 С и удельном давлении 180 кгс/см, Отпрессованные заготовки укладывают в контейнер по 10 шт, в каждый и под давлением 0,5 кгс/см подвергают обжигу в газовой печи до 1250 С со скоростью подъема температуры 50 С/ч с выдержкой при этой температуре 96 ч.
Заготовки, прошедшие 4 пенопропитки в автоклаве под давлением 6 атм при 185 С и 4 обжига без давления по вышеуказанному режиму, термообрабатывают в печи
ЭВП-1900 до 1500 С со скоростью подъема температуры 250 С/ч в интервале температур 20 — 800 С, а в интервале температур
800 — 1500 С со скоростью 70 С/ч, По достижении температуры 1500 С заготовки выдерживают в течение 1 ч. Далее производят механическую обработку. После чего диски уплотняют пиролитическим углеродом в среде метана при 980 С в течение 90 ч. После пироуплотнения их подвергают покрытию борофосом и осуществляют термообработку в печи ЭВП-1900 до температуры 580 С со скоростью ее подъема 100 С/ч, затем заготовку охлаждают и испытывают.
Различные режимы осуществления способа сведены в таблицу.
При изготовлении диска описанным способом прочность на изгиб по сравнению с прототипом повышается на 25 и ресурс изделия увеличиваегся на 25,, Формула изобретения
1. Способ изготовления трехслойного фрикционного диска, включающий изготовление пропитанных пеком слоев из углеродной ткани пресс-плетений из углеродных нитей в виде плоской спирали, сборку трехслойного пакета с использованием водной дисперсии углеродного волокна и каменноугольного пека, прессование, термообработку, механическую обработку и уплотнение пироуглеродом, отличающийся тем, что, с
25 целью повышения прочности и ресурса работы, пресс-плетение осуществляют в одну нить, пропитку производят пеком вязкостью 1...1,5 Пз с обеих сторон пресс-плетения, а перед прессованием пакета производят подпрессовку термообработкой, в пресс-форме при давлении 40 — 50 кгс/см .
2, Способ по п,1, отличающийся тем, что термообработку после подпрессовки производят при 185-195 С в течение 6 — 7 ч.
