[发明专利]摩擦材料的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于汽车(如客车和卡车)的盘式制动器垫和鼓式制动器蹄上的摩擦材料的制造方法。

背景技术

制动装置例如盘式制动器和鼓式制动器使用了摩擦部件，如将摩擦材料固定至金属背板的盘式制动器垫和鼓式制动蹄。

通常，摩擦部件是通过多个制造步骤来制造的。基于图2来说明盘式制动器垫的传统制造方法的一个例子。

(1)混合步骤：通过搅拌器(例如loedige搅拌器和Eirich搅拌器)搅拌包括纤维基材、粘着剂(例如热固性树脂)、以及摩擦改良剂的摩擦材料原料，使其混合均匀以获得摩擦材料原料混合物。

(2)预成型步骤：将测量后的摩擦材料原料混合物填入预成型模具中，使用加压装置对摩擦材料原料混合物加压以获得预成型的摩擦材料。

(3)清洁和表面处理步骤：对固定摩擦材料的金属背板进行清洁和表面处理(例如防锈处理)。

(4)粘着剂涂布步骤：将粘着剂涂布在清洁和表面处理后的背板的待固定摩擦材料的表面上。

(5)热压成型步骤：将预成型的摩擦材料和涂布有粘着剂的背板相互叠加放置于热压成型模具中，通过热压机器进行热压成型以获得成型的摩擦材料，同时将摩擦材料固定在背板上。

(6)热处理步骤：在加热炉中加热成型的摩擦材料以完成包括于摩擦材料中的作为粘着剂的热固性树脂的固化。

(7)研磨步骤：使用装有磨石的研磨装置研磨摩擦材料的表面以形成摩擦面。

尽管在图2中没有说明，但是如有必要，在上述热压成型步骤之前，可以进行对摩擦材料原料混合物进行造粒的造粒步骤；在热压成型步骤之后对成型摩擦材料进行喷涂的喷涂步骤；喷涂步骤之后进行涂料的焙烧的涂料焙烧步骤；在摩擦面上形成狭缝或凹槽的狭缝凹槽形成步骤；以及使摩擦表面焦化的焦化步骤。

专利文献1(日本特开2002-53846)中，公开了在混合步骤中边搅拌边在软化粘着剂的温度下进行干式加热以降低粘着剂的添加量。

另一方面，摩擦材料可以被分为(1)半金属摩擦材料：包括相对于摩擦材料组合物总量的30重量%以上但小于60重量的钢纤维作为纤维基材；(2)低钢摩擦材料：包括相对于摩擦材料组合物总量小于30重量%的钢纤维作为部分纤维基材；(3)NAO(无石棉有机)摩擦材料：不包含钢类纤维，例如钢纤维、不锈钢纤维。

近年来，寻求产生较小制动噪音的摩擦材料，使用NAO摩擦材料的摩擦部件已经被广泛应用，其中所述NAO摩擦材料包含：不具有钢纤维和钢类纤维但具有有色金属纤维、有机纤维和无机纤维等的纤维基材；热固性树脂等的粘着剂；以及有机填料、无机填料、无机研磨料、润滑剂和金属颗粒等的摩擦改良剂。

NAO摩擦材料通常包括金属中具有高热传导性能的铜纤维或铜颗粒以提高耐失效性。失效现象是由于摩擦材料的温度和负荷不断增高时摩擦材料中包含的有机物分解产生的分解气体引起的，但在摩擦材料中添加热传导率高的铜时，摩擦材料自身的散热性提高，抑制了分解气体的产生。

但是，近年来由于环境问题的担忧，寻求不包含重金属铜的摩擦材料，积极地排除铜以及元素铜的趋势在世界范围内扩大。

专利文献2(日本特开2006-194441)中公开了摩擦材料中不含元素铜，包含钢纤维、铝、锌、锡或者前述金属材料任一的组合物的摩擦材料原料的制动元件。

专利文献3(US20100084232A)公开了一种制动用摩擦材料，基本上不包含铜和钛酸盐，但是包含15～24体积%的粘着剂、3～13体积%的纤维，6体积%以下的至少一种润滑剂和9～22体积%的至少一种磨料。

专利文献4(US20100084233A)公开了一种制动用摩擦材料，基本上不包含铜和石棉，但是包含12～24体积%的粘着剂、2～10体积%的纤维、5体积%以下的至少一种润滑剂、15～30体积%的至少一种磨料、以及10～24体积%的至少一种钛酸盐。

专利文献5(CN101823856A)公开了一种不含铜的摩擦材料，包括作为粘着剂的合计5～14重量%的丁腈橡胶改性的酚醛树脂和丁腈橡胶粉，作为纤维基材的20～45重量%的选自芳纶纤维、碳纤维、钢纤维、氧化铝纤维的至少一种，作为金属化合物的10～40重量%的选自二硫化钼、氧化镁、硫化铁的至少一种，作为润滑剂的10～18重量%的石墨和云母的混合物，以及作为剩余部分的硫酸钡，摩擦粉尘和铝粉的混合物。

然而，在专利文献2～5中所述的改变摩擦材料的原料组成的方案没有获得足够的耐失效性并且不能得到足够的机械强度，从而易于在摩擦材料中产生裂纹。

现有技术文献

专利文献