剎車片配方、摩擦材料配方及生產(chǎn)工藝文摘

剎車片知識剎車片（汽車制動蹄塊）材料配方類別一、石棉配方（ASBESTOSFORMULA）

二、無石棉/有機(jī)配方（NON-ASBESTOSFORMULA=ASBESTOSFREEFORMULA=AF=ORGANICFORMULA）三、鋼棉配方（STEELFIBERFORMULA）

四、鋼棉無石棉配方（STEELFIBER，NON-ASBESTOSFORMULA）

五、復(fù)合纖維無石棉配方（COMPOSITIONFIBER，ASBESTOSFREE）

六、無石棉非金屬復(fù)合纖維配方（ASBESTOSFREE，COMPOSITIONFIBER，NON-METALFORMULA）

七、半金屬配方（SM=SEMI-METALLIC）

八、陶瓷配方（CERAMICFORMULA）

按材料的不同剎車片一般可分為石棉型、半金屬型、NAO型(即無石棉有機(jī)物型)剎車片等三種。隨著現(xiàn)代科技的迅猛發(fā)展，像其它制動系統(tǒng)的部件一樣，剎車片本身在近幾年也在不斷地發(fā)展和變化。傳統(tǒng)制造工藝中，在剎車片上使用的摩擦材料是由多種粘合劑或添加劑組成的混合物，并在其中添入纖維以提高其強(qiáng)度，起加固作用。剎車片生產(chǎn)廠家在關(guān)于使用材料的公布上特別是新配方上往往是守口如瓶的，當(dāng)然，一些成分配料如：云母、硅石、橡膠碎片等是公開的。而剎車片制動的最終效果、抗磨損能力、抗溫能力及其它性能將取決于不同成分間的相對比例。以下就簡單談一談幾種不同材質(zhì)的剎車片。石棉型剎車片從最初開始石棉就已經(jīng)被用作剎車片的加固材料，由于石棉纖維具有高強(qiáng)度和耐高溫的特性，因此可以滿足剎車片及離合器盤和襯墊的要求。這種纖維具有較強(qiáng)的抗張能力，甚至可以同高級鋼材相匹配，并且可以承受316℃的高溫。更重要的是石棉相對廉價，它是從閃石礦石中提煉出來的，而此種礦石在很多國家已被大量發(fā)現(xiàn)。在石棉型剎車片的成分比例中，石棉占到40-60%，但是人們現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)多數(shù)石棉具有潛在的危害，石棉已被醫(yī)學(xué)界證實是致癌物質(zhì)，其針狀的纖維很容易進(jìn)入肺部并停留，造成剌激，最終可導(dǎo)致肺癌的發(fā)生，但這種病癥潛伏期可長達(dá)15-30年，所以人們往往認(rèn)識不到由石棉引發(fā)的危害。只要石棉纖維被摩擦材料自身固定后將不會對工作人員的健康造成危害，但是當(dāng)石棉纖維伴隨著制動摩擦形成制動塵埃而排放時，就可能成為一系列影響健康的根源。根據(jù)美國職業(yè)安全與健康協(xié)會(OSHA)做出的測試，每進(jìn)行一次常規(guī)性的摩擦試驗，剎車片就會產(chǎn)生數(shù)百萬之多的石棉纖維散發(fā)到空氣中，而且這種纖維遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于人的頭發(fā)，是肉眼無法觀察到的，所以一次呼吸可能吸人成千上萬的石棉纖維而人們卻毫無察覺。同樣，如果用空氣管將制動鼓或制動部件中的制動塵埃吹走，也可以將無數(shù)石棉纖維吹到空氣中，而這些塵埃，不但會影響工作技師的健康，同樣也會對任何在場的其他人員造成健康損害。甚至一些極其簡單的操作如：用錘子敲擊制動鼓使其寬松，讓內(nèi)部制動塵埃出來，也可以產(chǎn)生大量石棉纖維飄到空氣中。更讓人擔(dān)心的是：一旦纖維漂浮在空氣中將持續(xù)數(shù)小時，然后它們會粘在衣服上、桌面上、工具上等一切你能想到的物體表面上。任何時候一但遇到攪動(如打掃衛(wèi)生、走動、使用氣動工具時產(chǎn)生空氣流)，它們又都將重新漂浮到空氣當(dāng)中。通常情況下，一旦這種材料進(jìn)入到工作環(huán)境，它將在那里停留數(shù)月甚至幾年之久，對在那里工作的人員甚至是客戶造成潛在的健康影響。但是除了危害健康方面的因素外，石棉型剎車片還存在著另一個重要問題。由于石棉是絕熱的，其導(dǎo)熱能力特別差，通常反復(fù)使用制動器會使熱量在剎車片中堆積起來，剎車片變熱后，它的制動性能就要發(fā)生改變，要產(chǎn)生同樣的摩擦和制動力會需要更多的踩剎車次數(shù)，這種現(xiàn)象被稱為“制動萎縮”，如果剎車片達(dá)到一定的熱度，將導(dǎo)致制動失靈。當(dāng)車輛制造商和制動材料供應(yīng)商決定發(fā)展新的更安全的石棉替代品時，新的摩擦材料幾乎同時應(yīng)運(yùn)而生。這就是下面要談到的“半金屬”混合物型和無石棉有機(jī)物型(NAO)剎車片?！鞍虢饘佟被旌衔镄蛣x車片“半金屬”混合物型剎車片(Semi-met)主要是采用粗糙的鋼絲絨作為加固纖維和重要的混合物。從外觀上(細(xì)的纖維和微粒)可以很方便地將石棉型和無石棉有機(jī)物型剎車片(NAO)區(qū)分開來，另外它們還具有一定的磁性。鋼絲絨具有較高的強(qiáng)度和導(dǎo)熱性，這使得“半金屬”混合物型剎車片同傳統(tǒng)的石棉型剎車片有著不同的制動特性。例如：“半金屬”剎車片內(nèi)部金屬含量較高而強(qiáng)度大，高金屬含量同時也改變了剎車片的摩擦特性，通常是指“半金屬”剎車片需要更高的制動壓力來完成同樣的制動效果。特別是在低溫環(huán)境中高金屬含量同樣也就意味著剎車片會引起較大的制動盤或制動鼓的表面磨損，同時會產(chǎn)生更大的噪音?！鞍虢饘佟被旌衔镄蛣x車片(Semi-met)的主要優(yōu)點在于它的溫控能力及較高的制動溫度，同石棉型的傳熱性能差與制動盤、制動鼓的冷卻能力差相比它們在剎車時幫助制動盤和制動鼓將熱量從其表面上散發(fā)出去，熱量被傳遞到制動鉗及其組件上。當(dāng)然如果這些熱量處理不當(dāng)也會產(chǎn)生問題，剎車液受熱后溫度會上升，如果溫度達(dá)到一定水平，將導(dǎo)致制動萎縮和剎車液沸騰。這種熱量同時對制動鉗、活塞密封圈及回位彈簧也有一定的影響，會加快這些組件老化，這也是在制動維修時要重新裝配制動鉗及更換金屬件的原因。無石棉有機(jī)物型剎革材料{NAO)無石棉有機(jī)物型剎車材料主要使用玻璃纖維、芳香族聚酷纖維酷或其它纖維(碳、陶瓷等)來作為加固材料，其性能主要取決于纖維的類型及其它添加混合物。無石棉有機(jī)物剎車材料主要是作為石棉的替代晶而研制的，用于制動鼓或制動蹄，但是近期它們也正在開始被嘗試用作前盤式剎車片的替代品。就性能而言，NAO型剎車片更接近石棉剎車片，而不是半金屬剎車片。它不像半金屬剎車片那樣具有良好的導(dǎo)熱性和良好的高溫可控性。新型的NAO原材料與石棉剎車片相比有何不同?典型的石棉為基礎(chǔ)的摩擦材料含有五到七種基礎(chǔ)混合物，它們包括加固用石棉纖維、多種添加材料以及粘合劑等，如亞麻仁油、樹脂、苯酣醒、樹脂。相比較而言，NAO摩擦材料大約包含十七種不同的棍合物材料，因為去掉石棉不能等同于簡單地更換一種替代品，而需要用一大批混合物來保證制動性能，使之持平或超過石棉摩擦塊的制動效果。NAO型剎車片的材料已經(jīng)歷了幾次變革，現(xiàn)在的NAO材料在諸多方面已經(jīng)有效地超過了石棉剎車片的性能，這主要是在抗摩性能及噪音等剎車系統(tǒng)常見的六大故障原因一、制動效果不良（剎車偏軟）。汽車行駛中制動時，制動減速度小，制動距離長。通常是由于：

1．分泵或總泵滲油，不能保證足夠的油壓；

2．制動器有故障；

3．制動管路中滲入空氣。液壓制動系統(tǒng)產(chǎn)生制動效能不良的原因，一般可根據(jù)制動踏板行程、踏制動踏測定它們的摩擦系數(shù)。以下是其中2組試驗的詳細(xì)試驗信息及結(jié)果：試樣：PC膜、鋁箔復(fù)合膜試驗設(shè)備：LabthinkFPT-F1摩擦系數(shù)/剝離試驗機(jī)（可實現(xiàn)室溫到99.9℃之間的自控溫）試驗溫度：室溫～90.0℃試驗數(shù)據(jù)：表1.PC膜摩擦試驗數(shù)據(jù)表試驗溫度℃靜摩擦系數(shù)mean1動摩擦系數(shù)mean132.10.2850.24445.50.3360.21262.00.3870.31974.10.43520.322287.50.43320.3002注1：試驗數(shù)據(jù)為多組試驗平均值。2：粘滑現(xiàn)象。表2.鋁箔復(fù)合膜摩擦試驗數(shù)據(jù)表試驗溫度℃靜摩擦系數(shù)mean1動摩擦系數(shù)mean129.60.3140.23946.20.3550.27774.30.34320.253289.50.42920.2412注1：試驗數(shù)據(jù)為多組試驗平均值。2：粘滑現(xiàn)象。試驗數(shù)據(jù)隨溫度升高的走勢如圖1所示。圖1.摩擦系數(shù)隨溫度升高的走勢圖從圖1可以看出試驗溫度的升高明顯影響了材料的摩擦系數(shù)，但對于不同的試樣，溫度的影響效果不同；而且對于同一試樣，隨溫度的上升，動摩擦系數(shù)的變化趨勢很可能也不同于靜摩擦系數(shù)。例如對于PC膜，靜摩擦系數(shù)隨溫度升高的增長趨勢比較穩(wěn)定，但動摩擦系數(shù)的變化趨勢的波動就很大，不過動摩擦系數(shù)的整體趨勢也是增長的。對于鋁箔復(fù)合膜，摩擦系數(shù)的增長趨勢就不如PC膜，而且其動摩擦系數(shù)隨溫度的上升基本保持穩(wěn)定。需要說明的一點是，在進(jìn)行74℃以上的摩擦試驗時，試驗過程中出現(xiàn)了明顯的粘滑現(xiàn)象，即滑動現(xiàn)象是不平穩(wěn)的、間歇性的。4、實際要求在實際包裝過程中的摩擦力常常既是拖動力又是阻力，因此必須有效地控制摩擦系數(shù)的大小，使它在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。自動包裝用卷材，一般要求內(nèi)層摩擦系數(shù)比較小，而外層摩擦系數(shù)適中。內(nèi)層摩擦系數(shù)不能過小，否則有可能引起制袋成型時疊料不穩(wěn)定而產(chǎn)生錯邊。外層摩擦系數(shù)太大會引起包裝過程中阻力過大致使材料拉伸變形，太小可能又會引起拖動機(jī)構(gòu)打滑造成電眼跟蹤和切斷定位不準(zhǔn)。內(nèi)層材料的開口劑和爽滑劑的含量以及薄膜的挺度、平滑度等因素都會影響復(fù)合膜摩擦系數(shù)的大小。在研究材料的摩擦系數(shù)時，應(yīng)特別注意溫度對摩擦系數(shù)的影響。如之前所述，溫度不同會導(dǎo)致摩擦系數(shù)的顯著變化，需要通過實際檢測獲得實測數(shù)據(jù)。某種材料的摩擦系數(shù)可能會隨著溫度的變化出現(xiàn)明顯的增長或減少，也可能保持了一定的數(shù)據(jù)穩(wěn)定性?？紤]到生產(chǎn)線的實際運(yùn)轉(zhuǎn)溫度往往不能很好的控制在室溫附近，因此不僅要測量包裝材料在常溫下的摩擦系數(shù)，還應(yīng)考察在實際使用環(huán)境溫度下的摩擦系數(shù)。要完成這項試驗，可以改變實驗室的環(huán)境溫度（當(dāng)所需溫度與室溫相差不大時還是可取的），也可以借助檢測設(shè)備的自控溫功能，如LabthinkFPT-F1就可以將試驗溫度控制在室溫到99.9℃之間，方便試驗操作。車制動摩擦片的常見問題的分析！制動摩擦片摩擦系數(shù)高低對制動的影響？制動摩擦片摩擦系數(shù)高低對制動的影響？制動摩擦片的摩擦系數(shù)過高或過低都會影響汽車的制動性能。尤其是汽車在高速行駛中需緊急制動時，摩擦系數(shù)過低就會出現(xiàn)制動不靈敏，而摩擦系數(shù)過高就會出現(xiàn)輪胎抱死現(xiàn)象，進(jìn)而造成車輛甩尾和打滑，對行車安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。按照國家標(biāo)準(zhǔn)，制動摩擦片的適宜工作溫度為100~350℃。但許多劣質(zhì)制動摩擦片在溫度達(dá)到250℃時，其摩擦系數(shù)就會急劇下降，而此時制動就會完全失靈。一般來說，按照SAE標(biāo)準(zhǔn)，制動摩擦片生產(chǎn)廠商都會選用FF級額定系數(shù)，即摩擦額定系數(shù)為0.35~0.45。制動摩擦片的壽命與硬度的關(guān)系是怎樣的？制動摩擦片的壽命與表面硬度并沒有一定的關(guān)系。但如果表面硬度高時，制動摩擦片與制動盤的實際接觸面積小，往往會影響使用壽命。而影響制動摩擦片壽命的主要因素包括硬度、強(qiáng)度、摩擦材料的磨損性等。一般情況下，前制動摩擦片的壽命為3萬km，后制動摩擦片的使用壽命為12萬km。制動時為什么會產(chǎn)生抖動現(xiàn)象？往往是由于制動摩擦片或制動盤的變形造成的，這與制動摩擦片和制動盤的材質(zhì)、加工精度及使用受熱變形有關(guān)，其主要原因有制動盤厚薄不勻、制動鼓的圓度差、制動摩擦片的不均勻磨損，以及熱變形和熱斑等。除此之外，制動卡鉗的變形或安裝不當(dāng)，以及制動摩擦片的摩擦系數(shù)不穩(wěn)定也會引起制動時抖動。另外，如果制動摩擦片在制動時產(chǎn)生的振動頻率與懸掛系統(tǒng)產(chǎn)生共振時，也會產(chǎn)生抖動現(xiàn)象。涉水后對制動性能的影響？由于涉水后制動摩擦片/蹄與制動盤/鼓之間有一層水膜，減小了摩擦力，會影響制動效果，而且制動鼓內(nèi)的水也不容易散出。對于盤式制動器來說，這種涉水對于制動效果帶來的影響會低一些，因為盤式制動器的制動摩擦片接觸面積小，而且是暴露在外，不會存留水滴。在車輪轉(zhuǎn)動時由于離心力的作用，制動盤片上的水滴會很快散失，只要涉水后猛踩幾腳制動就會去除殘留的水層。但對于鼓式制動器來說，在涉水后必須要邊走邊踩制動，即邊踩油門邊踩制動，連續(xù)幾次后可將制動蹄與制動鼓之間的水份蒸發(fā)掉，進(jìn)而恢復(fù)制動效果。為什么制動時會產(chǎn)生噪聲？制動時噪聲的產(chǎn)生主要是由于懸掛系統(tǒng)相關(guān)部件的共振或相互干涉引起的。但也存在由于制動盤的材料使用不當(dāng)或變形，制動摩擦片的硬度、孔隙率、摩擦特性和壓縮特性不合格，制動摩擦片和制動盤受潮生銹（只需制動幾次即可恢復(fù)），制動摩擦片配方中的金屬絲太硬，制動摩擦片磨損程度報警，以及機(jī)械式制動摩擦片刮盤等原因引起的噪聲或尖叫。為什么新裝的制動摩擦片有制動偏軟的現(xiàn)象？在更換新的制動摩擦片后可能會出現(xiàn)制動偏軟的現(xiàn)象，其可能有原因有：制動摩擦片安裝不符標(biāo)準(zhǔn)，制動盤表面有污染而未清潔，制動管路存在故障或制動液不足，制動液壓缸內(nèi)排氣不徹底，制動盤過度磨損且表面不平整，以及制動摩擦片質(zhì)量不合格。為什么會出現(xiàn)制動遲滯現(xiàn)象？出現(xiàn)制動遲滯的現(xiàn)象，可能原因有：制動器回位彈簧失靈，制動摩擦片與制動盤間隙不當(dāng)或裝配尺寸過緊，制動摩擦片熱膨脹性能不合格，以及駐車制動回位不良。制動時冒煙是為什么？制動摩擦片中含有20％左右的有機(jī)物，溫度過高時會發(fā)生分解并冒煙，并在摩擦片表面形成一層油狀物質(zhì)，影響制動效果。而發(fā)生這種現(xiàn)象可能的原因有：在下坡時頻繁制動，引起溫度過高而冒煙；制動摩擦片的配方中有機(jī)物含量不合格，超標(biāo)。制動摩擦片的背板為何會脫落？制動摩擦片的背板脫落有兩種情況，一是背板與摩擦材料之間產(chǎn)生裂紋；二是摩擦材料自身產(chǎn)生裂紋。而可能的原因有：背板的前期處理工藝差，摩擦材料的穩(wěn)定性差，壓制工藝不合格，粘合劑質(zhì)量差，使用溫度過高，不正確的安裝、撞擊和敲打。制動摩擦片內(nèi)槽的作用？制動摩擦片內(nèi)槽的作用有排放氣體，降低噪音并改變產(chǎn)品固有頻率，排出磨屑，增強(qiáng)摩擦材料與背板的粘合程度。

鼓式剎車片和盤式剎車片各自的優(yōu)缺點鼓式剎車優(yōu)點：自剎作用：鼓式剎車有良好的自剎作用，由于剎車來令片外張，車輪旋轉(zhuǎn)連帶著外張的剎車鼓扭曲一個角度(當(dāng)然不會大到讓你很容易看得出來)剎車來令片外張力(剎車制動力)越大，則情形就越明顯，因此，一般大型車輛還是使用鼓式剎車，除了成本較低外，大型車與小型車的鼓剎，差別可能祗有大型采氣動輔助，而小型車采真空輔助來幫助剎車。成本較低：鼓式剎車制造技術(shù)層次較低，也是最先用于剎車系統(tǒng)，因此制造成本要比碟式剎車低。鼓式剎車缺點：由于鼓式剎車剎車來令片密封于剎車鼓內(nèi)，造成剎車來令片磨損后的碎削無法散去，影響剎車鼓與來令片的接觸面而影響剎車性能。碟式剎車的優(yōu)點：由于剎車系統(tǒng)沒有密封，因此剎車磨損的細(xì)削不到于沈積在剎車上，碟式剎車的離心力可以將一切水、灰塵等污染向外拋出，以維持一定的清潔。此外由于碟式剎車零件獨立在外，要比鼓式剎車更易于維修。碟式剎車的缺點：碟式剎車除了成本較高，基本上皆優(yōu)于鼓式剎車，不過光就這一點，便成了它致命傷，人都愛錢嘛，除非你非常富有，否則買東西基本上都是先以錢先做考量，您說是或不是？盤式制動器又稱為碟式制動器，顧名思義是取其形狀而得名。它由液壓控制，主要零部件