SE440389B - Sett att framstella ett glasfiberhaltigt friktionsmaterial - Google Patents

Description

7906685-8 2 elser orsakar bromsljud, kraftig repning och förslitning av skivorna och kort livslängd hos friktionsmaterialet när belägget anligger mot en skiva eller trumma av gjutjärn.

Som ett försök att stabilisera friktionskoefficienten, samtidigt som både repningen och förslitningen av en anliggande trumma eller skiva av gjutjärn reduceras, beskrives i amerikanska patentet 417 5070 en materialkomposition för friktionbelägg, i vilken ingår kol- och/eller grafitpartiklar som modifierar varje skadlig inverkan som en material- komposition innehållande glasfiber kan ha på en anliggande yta.

Huvudsyftet med föreliggande uppfinning är att föreslå ett annat sätt att komma till rätta med skadeeffekterna av de glasfibrer som in- går i kända friktionsmaterial, och den baserar sig på den upptäckten att skadeeffekterna i huvudsak kan reduceras genom att de individuella glasfiberknippena separeras under framställningen av friktionsmaterialet Förfarandet enligt föreliggande uppfinning innefattar sålunda de kända arbetsstegen: sammanblandning av ingredienserna bestående av ett bindemedel, friktionsmodifierande medel och 5-30 vikt-% glas- fiber så att en materialblandning erhålles, överföring av material- blandningen till en form, på vilken anbringas ett tryck så att en brikett bildas, samt härdning av briketten vid en temperatur och 1 under ett tryck som får bindemedlet att hårdna och därvid antaga en för friktionsmaterialet önskad form och täthet, vilket förfarande i synnerhet kännetecknas av att sammanblandningen av materialen i kom- positionen får pågå till dess att dess skrymdensitet är mellan 0,1 och 0,6 g/cm; så att en separation av de individuella fiber- trådar av vilka glasfibern är uppbyggd erhålls.

Enligt en föredragen utföringsform får sammanblandningen av de i kompositionen ingående materialen pågå under en tidsperiod av mellan 5 och 20 minuter, företrädesvis under ca 10 minuter, varefter materialkompositionen har en skrymdensitet av ca 0,25 g/cm3.

Det har visat sig att materialkompositioner framställda på det ovan beskrivna sättet och innehållande separata och jämnt för- delade fibertrådar av glasfiber har en i huvudsak enhetlig friktions- koefficient och en accepterbar slitstyrka inom ett temperaturområde~ mellan 120 och 3so°c.

Dessa och andra fördelar med uppfinningen kommer lätt att inses vid studium av följande beskrivning av några föredragna utförings- former, vilka endast ges i form av exempel, under hänvisning "__ __.._.._..__....__._.._ , . s 7906685-8 till de bifogade ritningarna på vilka fig 1.är en tabell som visar de i materialkcmpositionen ingående be- fig Ph F.

:O fig fig fig fig h) ståndsdelarna för framställning av ett friktionsbelägg enligt uppfinningen, är ett diagram som visar friktionen i förhållande till tempe- raturen för ett typiskt asbestbaserat friktionsmaterial och för glasfiberbaserade friktionsmaterial, är ett diagram som visar förslitningen i förhållande till ten- peraturen för ett typiskt asbestbaserat friktionsmaterial och för glasfiberbaserade friktionsmaterial, är en tabell som visar friktionsstabiliteten, friktionsçraden samt förslitningen av belägg och skivor för ett typiskt asbest baserat friktionsmaterial°och för glasfiberbaserade friktions- material, är ett diagram som visar fading och återhämtning för ett ty- piskt asbestbaserat friktionsmaterial och för glasfiberbase- rade friktionsmaterial, är en tabell som visar en jämförelse mellan data från ett for- donstest utfört med ett typiskt asbestbaserat friktionsmateria och med glasfiberbaserade friktionsmaterial, är ett diagram som visar förslitnlngen av belägg och skivor ho ett testfordon med ett typiskt asbestbaserat friktionsmaterial och med glasfiberbaserade friktionsmaterial, är ett fotografi som visar effekten av olika blandningstider på glasfibrer, J är ett mikrofotografi, 20 gångers förstoring, vilket visar en glasfiber före och efter blandning under 10 minuter, fig'10är ett diagram som visar friktionen i förhållande till tempera- turen för glasfiberbaserade friktionsmateríal framställda i en- lighet med föreliggande uppfinning, och fig ilär ett diagram som visar förslitningen i förhållande till tem- peraturen för glasfiberbaserade friktionsmaterial framställda i enlighet med föreliggande uppfinning. förelig- bör att utvärdera friktionsmaterialet enligt gande uppfinning framställdes ett typiskt asbestbaserat friktions- material A, definierat i fig 1, vilket karakteriserades som en stan- 7906685-8 4 dard eller en norm avsedd att utgöra ett belysande exempel på en acceptabel friktionskoefficient och förslitningsgrad hos bromsbelägg för bilar. Pig 1 visar även modifierade materialkompositioner enligt föreliggande uppfinning.

Beståndsdelarna i den komposition som utgör material A uppar- betades till bromsfriktionsmaterial på följande sätt: Asbestfiber, zinkpulver, organiska modifieringsmedel (2 delar kasjunötpulver och 1 del gummiskrot), oorganiska modifieringsmedel (baryt) och torrt fenolharts i de kvantiteter i vikt-% som anges i fig 1 sammanblandades i torrt tillstånd under ca 30 minuter, till dess en homogen blandning åstadkommits. Den homogena blandningen infördes därefter i en form och sammanpressades till briketter.åri- ketterna överfördes sedan till en press där de individuellt kompri- merades vid ett tryck av 420 kg/cmz till en förutbestämd form och densitet, samtidigt som brikettemperaturen höjdes till ca 135°C.

Temperaturen 135°C åstadkom att fenolhartset flöt ut genom hela blandningen och därvid bildade en grundmassa som kvarhöll övriga beståndsdelar i fixerat läge. Briketten överfördes därefter till en härdningsugn med en temperatur av ca 26OOC för ytterligare härdning av fenolhartset. Den härdade brikettens friktionsyta slipades sedan till en specifik grovlek motsvarande den hos ett bromsbelägg. En del av beläggen testades därefter med hjälp av en provdynamometer av Chase-typ, Detta test innebar att ett 2,5 cm? prov av friktions- materialet 40 gånger med 20 sekunders varaktighet pressades mot en trumma av gjutjärn, vilken roterade med en hastighet av 525 varv/min (64 km/h). efter en friktionssekvens testades vid 12o°c, 177°c, 232oC, 288°C, 343°C och 120°C (retur). Det utgående bromsmomentet hölls xid kontrollerat vid 3,94 mfkg under försöket, De med provdynamometern erhållna resdltaten framgår av fig 2 som visar den stationära friktionsnötningen vid 120°C, 177°C, 232°C, 288°C och 343°C, och fig 3 visar förslitningsvärdena vid 120°C, 177°c, 232°c, 2ss°c och 343°c, Eriktionskoefficienten för komposition A mättes och angavs i form av kurva 100 i fig 2, medan den vid de olika temperaturerna observerade förslitningen av bromsbeläggen beräknades och angavs i form av kurva 102 i fig 3. Det bör noteras att förslitningsgraden för komposition A är acceptabel under 177°C. När fordon försedda med sådana bromsar bromsas upprepade gånger stiger emellertid temperatu- ren snabbt över 232°C där förslitningsgraden uppnår en icke önskvärd nivå. s 79Û6685~8 Enligt standardbestämmelserna för bromsförmågan, fastställda av Department of Transportation, uppgår den maximala arbetstempera- tur som alstras när ett fordon bringas stanna under upprepad panik- bromsning ofta till 232°C. Asbestbaserade organiska friktionsbelägg av standardtyp skadas därför, även om de har acceptabla friktions- koefficienter, eftersom förslitningen ökar exponentiellt vid tempe- raturer över 177OC, såsom framgår av fig 3.

Ett bromsbelägg av komposition A anpassades till bromsok och skiva i en fullständig bromsanordning och installerades på en tröghetsdynamometer. Testproceduren med tröghetsdynamometern kom- binerade prestation och förslitning i förhållande till temperaturen, varvid särskild vikt lades vid friktionsförändringar vid ökande effekt. Testförfarandet inkluderade följande: effektivitetskontroll före glättning (vid 48, 96 och 128 km/h med 0,4, 0,6 resp O,7G retardation) vid en begynnelsetemperatur hos belägçet av 93°C; 200 glättande bromsningar (64 km/h vid 3,6 m/sekz vid en begynnelse- temperatur hos belägget av 12OOC); effektivitet efter glättning (vid 48, 96 och 128 km/h med 0,4, 0,6 resp 0,7 G retardation) följt av tre fading- och åtarhämtningskontroiier vid 232°c, 31S°c Och 371°c, samt en slutlig effektivitetskontroll (vid 48, 96 och 128 km/h med 0,4, 0,6 och 0,7 G retardation).

Friktionsgraden och friktionsstabiliteten hos komposition A angivna som det bromstryck som erfordras för 3 successiva inbroms- ningar från 96 km/h vid 0,7 G retardation framgår av den i fig 4 visade tabellen. Förslitningsdata för belägg och skiva är även inklu- derade.

Fading-egenskaperna hos komposition A framgår av linjerna 108, 110 och 112 och återhämtningsegenskaperna framgår av linjerna 114, 116 Och 118 1 fig 5. ' På grund av de överlägsna friktionsegenskaperna och den höga brotthållfastheten hos glasfiber jämfört med andra för friktions- material lämpliga fibermaterial beslöt man att komposition A skulle modifieras genom att man i utbyte insatte glasfiber och metalloxid- partiklar, så att man fick en glasfiberbaserad komposition benämnd material B och visad i fig 1.

Den glasfiber som inom industrin är känd som typ E är fram- ställd genom att råmaterialen, såsom kvartssand, kalksten, dolomit, lera, borsyra, kalcinerad soda och andra mindre betydande bestånds- delar värmes i en högtemperaturugn vid en direkt smältprocess för att bilda glas. Glasmassan flyter till den främre ugnsbottnen i 7906685-8 6 vannan. Glaset bringas sedan passera genom mängder av hål eller öpp- ningar anordnade i foder eller munstycken av platinalegering så att fina trådar av smält glas bildas. Trådarna, som i antal kan variera mellan 20 och 2000, samlas ihop till en tråd eller en sträng, och de är fästa vid en trumma som roterar med en hastighet av upp till 70 000 varv/min för att bilda glasfiber. Glasfibern behandlas där- efter med ett silanhaltigt medel eller ett adhesionsmedel, såsom t ex silan, för förbättring av harts-till-fiber-vidhäftningenD Den kontinuerliga fibern skäres sedan i längder som kan variera mellan 250 och 10 000 mikron.

Kompositionen avseende material B, som framgår av fig 1, sam- manblandades på samma sätt som komposition A och upparbatades till ett bromsbelägg. Eromsbelägget av komposition B insattes i prov- dynamometern av Chase-typ och förslitningsprov utfördes. friktions- koefficienten för komposition B framgår av kurva 104 i fig 2 och förslitningen framgår av kurva 106 i fig 3. Enligt fig 2 är frik- tionskoefficienten för komposition B i huvudsak ekvivalent med friktionskoefficienten för komposition A. Förslitningen är emeller- tid ej acceptabel för ett friktionsmaterial, vilket framgår av fig 3.

Eftersom friktionskoefficienten för komposition B, enligt fig 2, är i huvudsak stabil över en temperatur av 232°C beslöt man taga reda på vilka modifieringar av komposition B som skulle kunna reducera förslitningen» Man beslöt sålunda att avlägsna de nötande metalloxidpartiklarna och ersätta dessa med partiklar av kasjunöt- pulver och icke nötande mineralpartiklar (baryt) i blandningen, varvid erhölls komposition C visad i fig lv Mineralfibrerna i komposition C är framställda av en bland- ning av kiselsyra, aluminiumoxid, kalciumokid, magnesiumoxid och andra oxider. Fiberdiametrarna kan variera mellan 1 och 15 mikron, och fiberlängden kan variera mellan 40 och 1000 mikron. Vid fram- ställningen av dessa fibrer behandlades fiberytan med ett silanmedel för att förbättra harts-till-fiber-adhesionen.

Kompositionen avseende material C sammanblandades och upparbe- tades till skivbromsbelägg. Förslitning och friktion enligt mät- ningar med tröghetsdynamometern framgår av fig 4. Fading-egenskaperna nos komposition C visas av kurvorna 120, 122 och 124, medan återhämt- ningsegenskaperna visas av kurvorna 126, 128 och 130 i fig 5. En jäm- förelse mollan friktions- och förslitninçsdata för komposition C och för komposition A visar tydligt att komposition C är överlägsen kom- position A. 7906685-8 Ett försöksfordon utrustades därefter med friktionsbeläçg av materialkompositionerna A och C och de därmed erhållna resultaten utnyttjades för ytterligare värdering av glasfiberkompositionen C.

Testfordonet var en stationsvagn med en totalvikt av 2,25 ton. Med undantag för glättning, återglättning och perioderna av lätta/hårda arbetsbetingelser erhölls prestanda vid funktion av endast de främr skivbromsarna. Ljudbedömningen gjordes under lätt bromsning (1,f- 10,5 kg/cmz bromstryck) vid låg hastighet (8-48 km/h) inom ett tyst område (såsom en ej utnyttjad parkeringsbyggnad) för att få bästa möjliga ljudförstärkning och observationsmöjliçwwtel. vid varje ljudförsök var fönstren öppna och radio och värme/luftkonditione- ringsfläkt avstängda för att få en bakgrund med låg störningsnivå. rörsöksresultaten avseende komposition C och komposition A framgår av fig 6. De första fyra serierna av försöksresultat erhöll med en begynnelsetemperatur hos bromsbelägget av ESOC före varje in- bromsning. Bromsningarna gjordes vid 16, 48 och 96 km/h med en re- tardation av 3 eller 4,5 m/sek2 enligt specifikationen. Den femte serien av försöksresultat erhölls på samma sätt med undantag av att bromsbeläggets begynnelsetemperatur var 150°C. Vid den första för- söksserien mättes det effektiva bromstrycket vid olika hastigheter innan beläggen utsatts för glättning; vid den andra efter çlättning och före fading; vid den tredje efter fading vid 232°C och vid 31s°c; eemt vid den fjärde efter feaing vid 371°c.

Det framgår tydligt av uppgifterna i fig 6 att kompositionerna C och A har jämförbara friktionsnivåer vid början av försöket. Den asbestfria kompositionen C har emellertid bättre friktionsstabilitet än den typiska asbestbaserade kompositionen A, vilket bekräftas av den mindre förändringen av friktionsnivån och av frånvaron av en under användningen ökad friktion som leder till utbränning av brom- sen och friktionsinstabilitet.

Efter försöksserierna som redovisas i fig 6 undersöktes för- slitningen av belägg och skivor. Förslitningen av högra främre be- lägget och skivan och vänstra främre belägget och skivan avseende kompositionerna A och C framgår av linjerna RF resp LP i fig 7. Vid studium av fig 7 framgår det tydligt att komposition C har en slit- styrka som är klart överlägsen den hos komposition A. Förslitningen av skivorna är jämförbar för A och C (0,0000 resp 0,0025 mm).

För ytterligare utvärdering av den typ av materialkompositio- ner som innehåller glasfiber som förstärkande beståndsdel modifiera- des komposition C genom att kolpartiklarna uteslöts och halten fenol- 7906685-8 8 harts reducerades samtidigt som mängden glasfiber och mineralfiber ökades, och därvid erhölls komposition D, specificerad i fig 1.

Eriktions- och förslitningsvärden för komposition D, erhållna med provdynamometern av Chase-typ, framgår av kurvorna 105 och 107 i fig 2 resp fig 3.

Resultaten från försök utförda med tröghetsdynamometern och avseende komposition D visas i fig 4.

Komposition D upparbetades därefter till ett bromsbelägg som monterades på testfordonet. Resultaten från bromsförsök utförda med testfordonet och avseende komposition D framgår av fig 6. Vid jäm- förelse av de i fig 6 visade resultaten inses tydligt att de båda med glasfiber förstärkta och med kasjunöt-friktionspulver modifie- rade kompositionerna C och D har bättre friktionsstabilitet och mindre beläggförslitning än komposition A.

Vid försök att upprepa de resultat för komposition D som fram- går av tabellen i fig 6 erhölls olika resultat trots samma procentu- ella viktmängder av beståndsdelarna i komposition D som anges i fig 1. En förklaring till de olika resultat som erhölls med samma material ansågs vara att obetydliga variationer kunde förekomma vid sammanblandningen av den ena eller andra satsen av torra ingredien- ser. Vid undersökning observerades att kompositionens skrymdensitet varierade med ökad blandningstid. Denna förändring av skrymdensite- ten kunde tillskrivas separationen av de fibertrådar som glasfibern var uppbyggd av.

För att undersöka effekten av blandningstiden på çlasfibern ut- fördes sex glasfiberprover, varje gång med 10 g glasfiberr Eem pro- ver infördes successivt i en blandare och blandades under perioder varierande mellan 1 minut och 10 minuter. _Efter blandningen avlägs- nades de fem proverna från blandaren och placerades i högar bredvid försöksprovet, betecknat XF-10, på det sätt som framgår av fotogra- fiet enligt fig 8. Såsom visas i fig 8 expanderade glasfibern genom separation i så gott som direkt proportion till blandningstiden i blandaren.

För att dokumentera teorin att i huvudsak hela knippena av fibertrådar av vilka glasfibern var uppbyggd separerade togs SEM- mikrofotografier (20 x), visade i fig 9, av glasfibern i provet kf-10 och glasfibern efter 10 minuters blandning. Som framgår av fíg 9 är de individuella fibertrådarna efter blandningen slumpartat fördelade utan någon bestämd orientering jämfört med de tätt samman- hållna knippen av glasfiber i det ursprungliga materialet. 7906685-8 För att bestämma den optimala effekten av expansionen eller öppnandet av knippena av fibertrådar i glasfiber som ingår i ett friktionsbelägg utfördes en serie försök med komposi- tion D vid vilka blandningstiderna varierades. l den första kompo- sitionen, betecknad D-1, infördes de torra beståndsdelarna i en blandare och blandades under en tid av 5 minuter. Efter 5 minuter hade kompositionen en skrymdensitet av ca 0,46 g/cm3, Materialet placerades i en brikettform och briketter framställdes av komposi- tion D-1. Dessa individuella briketter överfördes till en press oc komprimerades vid ett tryck av ca 420 kg/cmz till en förutbestämd densitet,medan temperaturen samtidigt höjdes till 1350C för att bringa fenolhartset att flyta ut i blandningen och hålla de andra beståndsdelarna i fixerat läge. De olika briketterna placerades i en härdningsugn med en temperatur av ca 260°C för härdning av feno hartset. Briketterna av komposition D-1 slipades individuellt till bromsbelägg av specifik grovlek,och när de sedan testades enligt de ovan i samband med komposition A beskrivna proceduren i provdynamo- metern av Chase-typ erhölls en friktionskoefficient som framgår av linjen 130 i fig 10 och en förslitning som framgår av linjen 132 i fig 11.

Därefter infördes en andra komposition, betecknad D-2, i en blandare och blandades under en tid av 10 minuter. Efter 10 minute: hade kompositionen D~2 en skrymdensitet av ca 0,25 g/cms. Detta blandade material upparbetades till bromsbelägg på samma sätt som komposition D-1, och vid testning i provdynamometern av Chase-typ erhölls en friktionskoefficient som framgår av linjen 134 i fig 10 och en förslitning som framgår av linjen 136 i fig 11.

En tredje komposition, betecknad D-3, infördes i en blandare och blandades under 15 minuter. Efter denna tid hade komposition D- en skrymdensitet av ca 0,20 g/cm3. Detta blandade material upparbe- tades på samma sätt till bromsbelägg, och vid försök med provdynamo metern av Chase-typ erhölls en friktionskoefficient som framgår av linjen 138 i fig 10 och en förslitning som framgår av linjen 140 i fig 11.

Av försöksresultaten erhållna med kompositionerna D-1, D~2 och D-3 framgår att friktionskoefficienten iör friktionsbelägg inne hållande glasfiber ökar när blandningstiden vid tillverkningsproces sen 1i¿9er inom området 5~15 minuter.

För att förvissa sig om en jämn fördelning av beståndsdelarna i det slutliga bromsbelägget bestämdes att ingredienserna skulle fö 790668548 10 blandas innan glasfibern sattes till blandningen.

De friktionsmodifierande medlen och fenolhartset infördes där- för i en blandare och förblandades under 5 minuter innan glasfibern i komposition D tillsattes, och sålunda erhölls en komposition be- tecknad D-4q Kompositionen D-4 blandades under ytterligare 5 minuter för expansion eller separation av fibertrådarna i glasfibern. Efter denna period (5 minuters förblandning och 5 minuters blandning till- sammans med glasfibern) hade komposition D-4 en skrymdensitet av ca 0,45 g/cm3. Sedan komposition D-4 upparbetats till ett bromsbe- lägg och testats på provdynamometern av Chase-typ erhölls en frik- tionskoefficient som framgår av linjen 142 i fig 10 och en förslit- ning som framgår av linjen 144 i fig 11.

En femte komposition, betecknad D-5, framställdes genom för- blandning av friktionsmodifierande medel och harts under 5 minuter innan glasfibern tillsattes, och därefter blandning av kompositionen under ytterligare 10 minuter så att den totala blandningstiden upp- gick till 15 minuter. Efter 15 minuter hade komposition 5-5 en skrymdensitet av ca 0,26 g/cm3. Komposition D-5 upparbetades sedan till ett bromsbelägg och testades på provdynamometern av Chase-typ.

Komposition D-S hade en friktionskoefficient som framgår av linjen 146 i fig 10 och en förslitning som framgår av linjen 148 i fig 11= En sjätte komposition, betecknad D-6, framställdes genom för- blandning av de friktionsmodifierande medlen och fenolhartset under 5 minuter innan glasfibern tillsattes. Blandningen fick sedan fort- gå under ytterligare 15 minuter så att den totala blandningstiden uppgick till 20 minuter, och blandningen hade då en skrymdensitet av ca 0,21 g/cm3. Komposition D-6 upparbetades därefter till ett bromsbelägg som när det testades nå provdynamometern av Chase-typ hade en friktionskoefficient som framgår av linjen 150 i fig 10 och en förslitninç som framgår av linjen 152 i fig 110 bör att bekräfta iakttagelserna vad gäller expansionen av de individuella fibertrådar som bildar glasfibern framställdes en sjunde komposition,-betecknad D-7, i vilken en glasfiber identifie- rad som typ E 0CF405-AA-.13" inblandades i stället för den ursprung- liga glasfibern OCF497-BB-_13". Glasfiberkonfigurationen hos CCE4OS-AA-.13" är densamma som hos OCF497-BB-.13" med undantag av silanmedlet som användes som adhesionsmedel för knippena av fiber- trådar. De friktionsmodifierande medlen och fenolhartset i komposi- tion D-7 förblandades under 5 minuter innan glasfibern tillsattes, Blandningen sammanblandades under ytterligare 15 minuter för att få ______,_____ ___,__,,_, _,_,_... .,,\....»..._____ »in nia-_... ...._,-.__.__ _,-.._..._.___ »_ ___-_ . __V..._,._.:_,~ j _, ~_ -_ ...,_.___n_-» . -- ........ .__-ln ~~f-' -t f-f~- 7906685-8 11 en total blandningstid av 20 minuter och för att uppnå en skrymden- sitet hos blandningen av ca 0,54 g/cm3. Blandningen upparbetades därefter till ett bromsbelägg och testades medelst provdynamometerr av Chase-typ. Härvid hade komposition D-7 en friktionskoefficient som framgår av linjen 154 i fig 10 och en förslitning som framgår av linjen 156 i fig 11.

En annan glasfiber, identifierad som typ E OCF636~DE-.13", insattes i stället för glasfibern i komposition D, så att man fick en ytterligare komposition, betecknad D-8. Denna glasfiber har en diameter av ca 6 mikron. De friktionsmodifierande medlen och fenol- hartset i komposition D-8 förblandades under 5 minuter varefter glasfibern OCF636-DE-.13" tillsattes och sammanblandningen fortsat- tes under ytterligare 15 minuter, så att den totala blandningstiden var 20 minuter. Komposition D-8-hade efter 20 minuters blandning en skrymdensitet av ca 0,07 9/cm3. Komposition D-E upparbetades se- dan till ett bromsbelägg och när detta testades medelst provdynamo- metern av Chase-typ erhölls en friktionskoefficient som framgår av linjen 158 i fig 10 och en förslitning som framgår av linjen 160 i fig 11.

För att bestämma gränserna för mämgden glasfiber i glasfiber- baserade friktionsbelägg minskades mängden glasfiber i komposition: och ersattes med mineralfiber och mängden kasjunötpulver ökades, va vid man erhöll komposition E, definierad i fig 1. Komposition E blæ dades under en period av ca 5 minuter och upparbetades därefter til bromsbeläçg. När komposition E testades medelst provdynamometern av Chase-typ erhölls en friktionskoefficient och en förslitning som båda var acceptabla. för att ytterligare bekräfta den upptäckt på vilken uppfinning baserar sig, dwrs att öppnandet av glasfiberknippena stabiliserar friktionskoefficienten hos bromsbeläçg förstärkta ned çlasfiber och ger en acceptabel förslitning, lågt ljud och kombinerbar- het med en skiva eller bromstrumma av gjutjärn, prövades kompositior ytterligare vid ett fordonstest. En komposition, betecknad C 0005-1, framställdes genom förblandning av friktionsmodifierande medel och fenolharts enligt komposition D under 5 minuter innan glasfibern tillsattes, och därefter fortsattââammanblandninšâßnder ytterligare 2 minuter. Komposition C 0005-1 upparbetades till bromsbelägg och monterades på ett fordon. Fordonet kördes 4140 km i all slags trafik på vägar i Detroit, Michigan. Skivbromsbeläggen undersöktes därefter Skivbromsbeläggen på fordonets främre axel hade följande medelvärden 7906685-8 12 för förslitningen: vänster fram - inre 2,41_mm och yttre 1,98 mm samt höger fram - inre 2,54 mm och yttre 1,55 mm. Både den högra och den vänstra skivan hade en maximal förslitning av 0,178 mm, vilket ej kan anses vara acceptabelt. Vid testningen av komposition C GOC5-1 under vägíörhållanden observerades att ljud uppstod vid så gott som varje inbromsning och friktionsnivån var oregelbunden. med stöd av tidigare försök med tröghetsdynamometern gjordes det antagandet att en bland- ningstid av 2 min är otillräcklig för att öppna fiberknippena.

En komposition, betecknad C 0005-2 framställdes därför genom att de friktionsmodifierande medlen och fenolhartset i kompositionfi íörblandades under 5 minuter innan glasfibern tillsattes, varefter sammanblandningen fortsattes under ytterligare 7 minuter. Komposi- tion C 0005-2 upparbetades sedan till bromsbelägg vilka monterades på försöksfordonet. Detta kördes 4320 km i all slags trafik på vägar- na i Detroit, Michigan. Eordonets främre skivbromsbelägg avlägsnades därefter för undersökning. Beläggen visade sig därvid ha följande íörslitning: förslitning av vänstra främre beläçgen - inre belägget 1,27 mm och yttre belägget 0,86 mm; och högra främre beläggen - inre belägget 0,99 mm och yttre belägget 0,81 mm. Skivorna var i huvudsak fria från repor och den uppmätta förslitningen var maximalt 0,025 mm, vilket är acceptabelt. Under vägförsöket med komposition C 0005-2 observerades att den vid bromsning alstrade ljudnivån hade sjunkit till en nivå som ansågs acceptabel. Detta test bekräftade sålunda de resultat som erhölls med tröghetsdynamometern att en optimal blandningstid för öppnandet av glasfibern i komposition D är ca 10 minuter, För att ytterligare klargöra effekten av en jämn fördelning av glasfiberns fibertrâdar i en komposition ersattes fiberknippena i komposition D med mald glasfiber, varigenom komposition F erhölls.

Komposition E blandades under 15 minuter för att åstadkomma en jämn fördelning av fibertrådarna i blandningen, Komposition F upparbeta- des till ett friktionsmaterial och testades medelst provdynamometern av Chase-typ, Komposition F hade en friktionskoefficient som framgår av kurvan 109 i fig 2 och en förslitning som framgår av kurvan 111 i fig 3. _ för att reducera de dammande betingelser som sammanhänger med torrblandning insattes latex i stället för gummi i den torra bland- ningen av komposition D, så att man fick en fuktig blandning, beteck- nad komposition G. Latexdispersionen hjälpte till att hålla samman kompositionen till dess briketter kunde formas. Ett prov av frik- ,, q o vsoesssí-í-ís? tionsmaterialet av komposition G testades medelst provdynamometern och det hade en friktionskoeffícient som framgår av kurvan 113 í fig. 2 och en förslicning som framgår av kurvan 115 i tig. 3.

Claims (6)

1. 7906685-s y ,. Fatentkrav l. Sätt att framställa ett glasfiberhaltigt friktionsmaterial, speciellt avsett att användas som kopplings- och bromsbeläqg för fordon, innefattande sammanblandning av ingredienserna bestående av bindemedel, friktionsmodifierande medel och 5-30 vikt-Z glasfiber till en materialkomposition, överföring av den sammanblandade materialkompositionen till en form på vilken tryck anbringas så att en brikett bildas samt härdning av briketten vid en temperatur och ett tryck som åstadkommer att bindemedlet hårdnar, varigenom friktionsmaterialet antar önskad form och densitet, k ä n n e t e c k n a t av att sammanblandningen av materialkompositionen får pågå till dess blandningens skrymdensítet är mellan 0,1 och 0,6 g/cm3 så att en separation av de individuella fibertrådar av vilka glasfibern är uppbyggd erhålls.
2. 2. Sätt enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att sammanblandningen 3 av materialkompositionen får pågå till dess en skrymdensitet av ca 0,25 g/cm erhållits.
3. 3. Sätt-enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t av att sammanbland- ningen av materialkompositionen får pågå under en tidsperiod av 5-20 minuter. Ä.
4. Sätt enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a t av att sammanblandníngen får pågå under ca 10 minuter.
5. 5. Sätt enligt något av kraven 1-4, k ä n n e t e c k n a t av att binde- medlet och de friktionsmodifierande medlen först sammanblandas som torra ingredien- ser för att bilda en förblandning, varefter glasfibern sätts till blandningen och sammanblandas därmed så att en materialkomposition med önskad skrymdensitet erhålls.
6. 6. Sätt enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a t av att den tid under vilken ingredienserna förblandas är ca fem minuter, medan blandningstiden för den totala materialkompositlonen är mellan S och 15 minuter.