Способ регулирования фрикционных характеристик композиционного полимерного фрикционного материала

 

(57) Использование: при изготовлении фрикционных изделий различных тормозных и фрикционных механизмов. Сущность: способ регулирования фрикционных характеристик композиционного полимерного фрикционного материала, заключается в том, что в состав материала вводят первые композиционные полимерные фрикционные частицы в количестве, обеспечивающем первоначально заданные фрикционные характеристики материала. Затем вводят вторые композиционные полимерные фрикционные частицы, фрикционные характеристики которых различны с фрикционными характеристиками первых частиц, в количестве, обеспечивающем заданное изменение фрикционных характеристик материала.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к способам изготовления фрикционных изделий, которые применяются в различных тормозных и фрикционных механизмах.

Прототипом заявляемого изобретения является способ регулирования характеристик фрикционного изделия, включающий предварительное изготовление композиционных полимерных фрикционных частиц, фрикционные характеристики которых совпадают с фрикционными характеристиками изделия, смешение их в количестве, обеспечивающем заданные фрикционные характеристики со связующим, порошкообразными и волокнистыми наполнителями, формование изделия, его термическую и механическую обработку.

Существенные признаки прототипа "предварительное товление композиционных полимерных фрикционных частиц", "смешение", "формование изделия", "его термическую и механическую обработку" совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком прототипа является невозможность изменения фрикционных характеристик без изменения состава композиционного полимерного фрикционного материала, из которого изготовлено изделие, что затрудняет оперативное изготовление изделия с заранее заданными фрикционными характеристиками, требует значительных затрат на разработку изделий, соответствующих требованиям конкретных фрикционных механизмов.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является улучшение потребительских свойств фрикционных изделий путем обеспечения возможности оперативного изготовления фрикционного изделия с заранее заданными фрикционными характеристиками, упрощение разработки изделий, соответствующих требованиям конкретных фрикционных механизмов.

Другими видами технического результата, получение которого может обеспечить заявляемое изобретение, являются: упрощение технологии изготовления фрикционных изделий; возможность прогнозирования фрикционных характеристик изделий.

Для достижения указанного технического результата в способе изготовления фрикционного изделия, включающем предварительное изготовление композиционных полимерных фрикционных частиц, смешение, формование изделия, термическую и механическую обработку, дополнительно изготавливаются композиционные полимерные фрикционные частицы, фрикционные характеристики которых отличаются от фрикционных характеристик предварительно изготовленных композиционных полимерных фрикционных частиц, направляемые на смешение вместе с имеющимися частицами.

Способ изготовления фрикционного изделия осуществляется следующим образом. Предварительно отдельно изготавливаются несколько (два или более) видов композиционных полимерных фрикционных материалов, отличающихся по своим фрикционным характеристикам. Конкретное количество предварительно изготавливаемых материалов зависит от требуемых свойств фрикционного изделия, особенностей фрикционного узла и др. Затем материалы диспергируются во фрикционные частицы. Размер частиц зависит от структуры полимерного материала, габаритных размеров фрикционного изделия, требований к механическим характеристикам изделия и др. Далее частицы смешиваются между собой в определенном соотношении и, при необходимости, с фиксирующим материалом (связующим, клеем и др. ). Количественное соотношение частиц между собой при смешении зависит от требуемых фрикционных характеристик конкретного изделия. После смешения осуществляется формование, термообработка и механическая обработка. Термообработка изделия может осуществляться и одновременно с формованием.

Конкретным примером заявляемого способа может служить изготовление фрикционного изделия из полимерного композиционного материала, содержащего композиционные полимерные фрикционные частицы, полученное при механической обработке фрикционных изделий (пыль после шлифования изделий, отходы резки изделий, измельченные бракованные изделия и др.). Для материала код 01 коэффициент трения f при 100^oС составляет ≈0,45, а для материала код 02 f ≈0,31. При введении в состав фрикционного изделия из материала 01 полимерных композиционных фрикционных частиц из материала 01 в количестве 10% значение f не изменится. При введении 1% частиц из материала 01 и 9% частиц из материала 02 значение f составит ≈0,44. Размер вводимых частиц зависит от размера (толщины) фрикционного изделия. Для небольших фрикционных изделий целесообразный размер частиц не более 0,4^oC0,5 мм.

При эксплуатации изделия, изготовленного заявленным способом, его фрикционные характеристики будут зависеть от фрикционных характеристик частиц, из которых оно изготовлено, и их количественного соотношения. При этом, изменяя количественное соотношение частиц, обладающих разными фрикционными характеристиками, можно менять фрикционные характеристики изделия и прогнозировать их. Это упрощает разработку изделий с заранее заданными фрикционными характеристиками, упрощает технологию изготовления изделия, сообщает технологии гибкость в перестройке на выпуск изделий с другими фрикционными показателями при сохранении всех остальных эксплуатационных характеристик изделия.

Формула изобретения

Способ регулирования фрикционных характеристик композиционного полимерного фрикционного материала, заключающийся в том, что в состав материала вводят первые композиционные полимерные фрикционные частицы в количестве, обеспечивающем первоначально заданные фрикционные характеристики материала, отличающийся тем, что в состав материала вводят вторые композиционные полимерные фрикционные частицы, фрикционные характеристики которых различны с фрикционными характеристиками первых частиц, в количестве, обеспечивающем заданное изменение фрикционных характеристик материала.