制動片加工過程中磨屑的循環利用方法
2023-08-05 16:39:21
專利名稱：：制動片加工過程中磨屑的循環利用方法
技術領域：
：本發明涉及一種制動片加工過程中產生的磨削粉塵循環再利用的方法。
背景技術：
：制動片(剎車片)是汽車行走系關鍵零部件的主動性安全件，其作用是確保車輛剎車或減速時制動靈敏、安全可靠。它不僅運用於汽車行走部分制動系統，其摩擦材料也適用於鐵路機車、石油鑽井、航空航天等領域，行業關聯度大，具有廣闊的市場應用空間和產業化前景。制動片作為摩阻材料，利用相互摩擦來吸收動能，並將動能轉化為熱能的能量轉換，因此制動片在剎車制動時，都會導致明顯的溫度上升，所以剎車片配方中原材料採用要綜合考慮摩擦磨損特性、並具有合適的強度、硬度、孔隙率、耐熱性等綜合性能，為達到良好的性能指標，常常採用一些昂貴的原材料如芳綸纖維、人造石墨、摩擦粉等一些合成原材料，需要消耗很大能源和礦物資源。制動片通常由粘接劑(酚醛樹脂、橡膠等)、增強材料(芳綸纖維、紫銅纖維、鋼纖維、陶瓷纖維等)、摩擦性能調節劑(人造石墨、MoS2、摩擦粉、-195石墨、J/2^、金屬硫化物等)和填料(硫酸鋇、碳酸鈣等)組成，由以上金屬纖維或金屬粉末、無機礦物纖維、無機礦物粉末和有機合成材料等各種狀態原材料，複合加工後，制動片具有一定摩擦磨損特性，要求摩擦係數穩定、熱衰退小，過恢復性小、磨耗低等綜合特性。但制動片在加工過程中，由於工作面的磨削、開槽、倒角等工序，會產生15%的磨削粉塵，既產生很大環境汙染，又浪費寶貴的物質資源。
發明內容本發明的目的是提供一種制動片加工過程中磨屑的循環利用方法，解決制動片生產過程中磨削粉塵的廢棄問題，避免環境汙染，合理重複循環利用，提高經濟效益。本發明的目的是以如下方式實現的為合理利用剎車片生產廢料——磨削粉塵，對磨削粉塵物理成分及特性進行了分析、檢驗；磨削粉塵中有些摩擦材料已經參加了物理化學反應，材料功能已經喪失，在循環使用過程中會增加摩擦材料熱衰退及影響熱穩定性等不良影響，如固化的酚醛樹脂；某些摩擦材料經過生產加工後，物理形態發生改變，而部分物理特性、化學性能還存在，如鋼棉纖維、人造石墨等；為循環利用磨削粉塵，利用了部分摩擦材料的不變特性或性能功能轉移可利用性，在配方設計過程中，將磨削粉塵作為一維摩擦材料使用，通過與配方中二維、三維摩擦材料合理搭配，配方優化，經過硫化、熱處理後，定速和CHASE性能試驗，摩擦磨損性能穩定、摩擦係數波動(散差)降低15%，熱衰退小，磨耗降低20%以上，並且降低摩擦材料成本15%以上，提高了剎車片性價比，同時解決了磨削粉塵對周圍環境的汙染。制動片的材料組成制動片的配料按質量由粘接劑5-10%、增強材料10-30%、摩擦性能調節劑10-35%、填料8-25%、磨削粉塵25-65%複合而成；其中粘接劑為酚醛樹脂和橡膠中的一種或混合物；增強材料為芳綸纖維、紫銅纖維、鋼纖維和陶瓷纖維的一種或一種以上或多種的混合物；摩擦性能調節劑為人造石墨、MoS2、-195石墨、金屬硫化物和摩擦粉的一種或一種以上或多種的混合物；填料為硫酸鋇或碳酸鈣或兩者的混合物；磨削粉塵為上次切削後的粉塵料。制動片生產方法為將配製稱量好的摩擦材料倒入犁耙式混料機中均勻攪拌混合5分鐘，放入模具中壓制8-10分鐘，保持單位壓力為15-20Mpa，取出壓製成型的制動片進行熱處理，熱處理程序依次為140'C保持lh、165'C保持2h、18(TC保持2h、195。C保持lh，然後冷卻至常溫，按照GB5763-1998和SAEJ661標準程序進行定速和CHASE試驗。不加磨削粉塵和加磨削粉塵製成的制動片的摩擦性能對比見下表:tableseeoriginaldocumentpage4tableseeoriginaldocumentpage5經過大量試驗與配方調整，將磨削粉塵作為一維摩擦材料配合其它功能材料使用，生產過程中產生的磨削粉塵全部回收利用，杜絕了對環境汙染。實驗數據見附圖。本發明的有益效果是將廢料合理重複循環利用，避免環境汙染，並且使產品摩擦係數穩定性、一致性明顯改進，摩擦係數波動降低15%，熱衰退小，摩擦性能穩定性提高15%以上，磨耗降低20%以上，同時降低了生產成本15%，提高了經濟效益。圖l是原配方實驗數據圖。圖2是加磨削粉塵配方的實驗數據圖。具體實施例方式首先稱取酚醛樹脂1.5kg、丁睛橡膠粉1.0kg、鋼纖維5.5kg、-195石墨1.75kg、人造石墨1.5kg、Al2O30.125kg、BaS043.75kg、磨削粉塵8.125kg,倒入犁杷式混料機內均勻攪拌5分鐘，配成含有磨削粉塵的摩擦材料，然後放入模具中壓制8-10分鐘，保持單位壓力15-20Mpa，壓製成型後取出制動片進行熱處理，熱處理程序依次為14(TC保持lh、165t:保持2h、180'C保持2h、195'C保持lh，然後冷卻至常溫，按照GB5763-1998和SAEJ661標準程序進行定速和CHASE試驗。權利要求1.一種制動片加工過程中磨屑的循環利用方法，其特徵在於制動片的配料為按質量由粘接劑5-10％、增強材料10-30％、摩擦性能調節劑10-35％、填料8-25％、磨削粉塵25-65％複合而成；其中粘接劑為酚醛樹脂和丁睛橡膠中的一種或混合物；增強材料為芳綸纖維、紫銅纖維、鋼纖維和陶瓷纖維的一種或一種以上或多種的混合物；摩擦性能調節劑為人造石墨、-195石墨、Al2O3、金屬硫化物、MoS2和摩擦粉的一種或一種以上或多種的混合物；填料為硫酸鋇或碳酸鈣或兩者的混合物；磨削粉塵為上次切削後的粉塵料。2、根據權利要求1所述的制動片加工過程中磨屑的循環利用方法，其特徵在於制動片生產方法為將配製稱量好的摩擦材料倒入犁耙式混料機中均勻攪拌混合5分鐘，放入模具中壓制8-10分鐘，保持單位壓力為15-20Mpa，取出壓製成型的制動片進行熱處理，熱處理程序依次為14(TC保持lh、165'C保持2h、180'C保持2h、195T:保持lh，然後冷卻至常溫，按照GB5763-1998和SAEJ661標準程序進行定速和CHASE試驗。全文摘要一種制動片加工過程中磨屑的循環利用方法，制動片按質量由粘接劑5-10％、增強材料10-30％、摩擦性能調節劑10-35％、填料8-25％、磨削粉塵料25-65％複合而成。將配製稱量好的摩擦材料倒入犁耙式混料機中均勻攪拌混合5分鐘，放入模具中壓制8-10分鐘，保持單位壓力15-20MPa，熱處理程序依次為140℃保持1h、165℃保持2h、180℃保持2h、195℃保持1h，然後冷卻至常溫而製成。本發明將廢料合理重複循環利用，避免環境汙染，並且使產品摩擦係數穩定性、一致性明顯改進，摩擦係數波動降低15％，熱衰退小，摩擦性能穩定性提高15％以上，磨耗降低20％以上，同時降低了生產成本15％，提高了經濟效益。文檔編號F16D69/02GK101270791SQ20081001523公開日2008年9月24日申請日期2008年4月11日優先權日2008年4月11日發明者李懷定,李玉廷,桂克福申請人:曲阜天博汽車零部件製造有限公司