Изготовление фрикционных дисков: новые технологии и материалы

Изготовление фрикционных дисков: новые технологии и материалы

 

Вопросы, рассмотренные в материале:

  • Из каких материалов изготавливают фрикционные диски
  • Какие материалы используются для изготовления фрикционных накладок
  • Какие технологии применяются для изготовления фрикционных дисков

Фрикционы (фрикционные диски, пакеты фрикционов) – элементы сцепления между передачами в устройстве АКПП, необходимые для включения и передачи крутящего момента. Основой фрикциона является стальной диск, на который наклеивается специальная накладка.

Главная функция фрикционных дисков заключается в том, что при переключении передачи фрикционный пакет смыкается и блокирует движение шестерни КПП, соответствующей конкретной передачи. При размыкании шестеренка продолжает вращаться. Само же замыкание происходит под давлением трансмиссионной жидкости. Темой нашей сегодняшней статьи будет технология изготовления фрикционных дисков.

Материалы для изготовления фрикционных дисков

Наиболее часто фрикционные узлы можно встретить в муфтах сцепления или же тормозных системах, как автомобилей, так и бытовых производственных механизмов. Конечно, они могут иметь существенные конструктивные различия, однако сам принцип работы остается неизменным и его основой является использование силы трения.

Материал, из которого изготовлен фрикционный диск напрямую определяет силу трения. При этом для существенной экономии из дорогих или же дефицитных компонентов изготавливаются только сменные накладки на диски.

Еще одним определяющим параметром при выборе материала для изготовления фрикционных дисков, кроме коэффициента трения, является его износостойкость. Отталкиваясь от этих характеристик, становится возможным рассчитать удельное давление и уменьшить размеры тормозного узла или муфты.

К примеру, если речь заходит о тяжелой технике, чаще всего изготовление фрикционных дисков производится из таких доступных и недорогих металлов, как сталь или чугун, и применяются в парах сталь-сталь, сталь-чугун.

Так как процесс трения сопровождается значительными выделениями тепла, то зачастую для улучшения характеристик износостойкости и трения во фрикционных парах используют такие неметаллические материалы, как асбест. Армированное медной, латунной или алюминиевой проволокой, соединенное воедино синтетической смолой или каучуком, асбестовое волокно обладает замечательной теплопроводностью и, как следствие, срок надежной службы фрикционных дисков значительно продлевается.

Поскольку работа тяжелой техники зачастую происходит в тяжелых природных или климатических условиях, то крайне остро встал вопрос о необходимости новых сверхнадежных материалов для изготовления фрикционных дисков. Очень удачным решением стали металлокерамические комбинации с медной или железной основой – используя в процессе создания различные присадки, такие как графит, свинец или цинк, которые «спекаются» с основой, стало возможным изготовлять фрикционы с отличными характеристиками.

Технологии изготовления фрикционных дисков

Так как накладки зачастую эксплуатируются в тяжелых условиях температурных перегрузок, то от их износа напрямую зависит продолжительность службы фрикционных дисков (ФС).

Материалы, используемые при изготовлении фрикционных накладок, подразделяются на два типа:

  • композиционные с полимерной основой;
  • порошковые.

Основа полимерных композиционных материалов представляет собой композицию, состоящую из несущей части, теплостойкой арматуры и наполнителя. Связующими составляющими в этом случае являются различные комбинации каучука и смол. Наибольшее распространение получили модифицированные анилинформальдегидные и фенолформальдегидные смолы, различные каучуки, как натуральные, так и синтетические, и всевозможные их комбинации.

Для процесса регулировки технологических и рабочих свойств материала при изготовлении металлокерамических фрикционных дисков используются различные наполнители, которые подразделяются на следующие виды:

  • Металлические (медь, титан, латунь и т. п.).
  • Неметаллические (графит, углерод).
  • Органические – к примеру, скорлупа ореха кешью.

Сами по себе каучуковые или смоляные основы не обладают достаточными механическими свойствами, и особенно остро это ощущается при воздействии высоких температур. Именно по этой причине полимерные материалы комбинируются с такой термостойкой арматурой, какой, к примеру, является асбест. Наличие этого компонента определяет технологию производства фрикционных дисков, что зачастую отражено в названии: материалы, армированные асбестом, называют фрикционными асбополимерными материалами (ФАПМ).

В случаях, когда асбест заменяется на другую теплостойкую арматуру, то такие материалы называют фрикционными безасбестовыми полимерными (ФБПМ). Необходимость применения ФБПМ в ФС возникла после того, как в составе асбестовых материалов были выявлены канцерогены, и целый ряд стран запретил его применение в транспортной промышленности.

Бесплатная консультация

На сегодняшний день асбест успешно заменяют синтетическими арамидными волокнами типа «Кевлар», керамикой, валлостонитом, борными и углеродными соединениями, базальтом и т. п. Наибольшей популярностью в промышленности сегодня пользуются, конечно, арамидные «кевларовые» волокна, так как даже незначительная их добавка (порядка 5 %) в ФАПМ повышает долговечность фрикциона приблизительно в 1,5 раза.

Поскольку изготовление фрикционных дисков производится по нормативам, установленным ГОСТ 1786, то толщина нового изделия составляет от 3 до 5,5 мм. Изготавливаются они, как правило, в виде целого кольца, но так же встречаются в виде усеченных секторов. В некоторых случаях, чтобы обеспечить охлаждение поверхности и возможность удаления продуктов износа, поверхность накладки дополняют вентиляционными канавками.

Порошковые фрикционы изготавливают на основе меди (примерно 62–71 %) или на основе железа (от 60 до 65 %), часто добавляется оксид кремния в качестве наполнителя, что способствует повышению характеристик надежности, барит или графит и др.

Между тем на рынке гораздо большей популярностью пользуются комбинации на медной основе, нежели железные порошки, и связано это с тем, что износ контртел при их использовании значительно ниже.

В связи с тем, что накладки из порошковых соединений очень хрупкие, их применение возможно только со стальной подложкой, которая служит основанием для ведомого диска или подложки в виде пластины, которая приклепывается к основанию ведомого диска.

Чтобы ведущие диски, как детали, наиболее подверженные нагреву, в процессе трения могли максимально поглощать и рассеивать избытки температур, их делают весьма массивными. При этом нажимной диск ФС должен обладать необходимой жесткостью, которая позволит ему при перегреве не коробиться и обеспечит максимально надежное прилегание к накладке ведомого диска.

Самыми продаваемыми металлами для изготовления таких дисков являются такие виды серого чугуна, как СЧ 18, СЧ 21, СЧ 22, СЧ 24, так как они обладают более высоким показателем износостойкости по сравнению со сталью.

От того, насколько правильно была реализована технология изготовления фрикционных дисков, напрямую зависит долговечность узлов КПП и тормозных систем.

Изготовление фрикционных дисков из того или иного материала

При выборе материала для изготовления фрикционных дисков под заказ следует руководствоваться тем, как именно они будут применяться. Использование фрикционов имеет несколько областей механического использования. Первой из них являются передаточные устройства, которые, по сути, являются слабонагруженными механизмами и вполне могут работать без смазки.

Следом идут тормозные системы, использующиеся в средних и тяжело нагруженных механизмах, также работающих без применения смазки.

Третью группу представляют фрикционы, сцепляющие средние и тяжело нагруженные передаточные узлы, подлежащие смазыванию.

Не стоит забывать и о тормозных системах, которые работают с применением смазки.

Параметры эти определяются временем воздействия максимальной нагрузки на элемент: если в передаточной системе это время составляет порядка 1 секунды, то в тормозных системах оно может достигать до 30.

  1. Металлические материалы.

    Как уже было сказано выше, основными металлами для изготовления фрикционных дисков системы сцепления, тормоза является железо и медь. Очень популярны сегодня сталь и чугун.

    Сфера их применения чрезвычайно высока. К примеру, фрикционы, изготовленные из чугуна, нередко применяются в тормозных системах железнодорожных поездов, так как он не подвержен короблению при больших нагрузках. Однако есть и минус – при температуре выше +400 °С он резко теряет сцепляющие свойства.

  2. Неметаллические материалы.

    Фрикционные пакеты, изготовленные из неметаллических материалов, таких как асбест, имеют достаточно высокий коэффициент трения, пока не достигнут температурной отметки в +220 °С. Однако он все равно значительно ниже, чем у таких материалов, как, скажем, ретинакс. В составе этого вещества присутствуют асбест, барит, фенолформальдегидные смолы и т. д. Может легко применятся для тормозных систем с тяжелыми условиями эксплуатации, так как выдерживает температуру до +1000 °С.

    Эти характеристики позволяют успешно применять ретинакс в ряде производств, он нередко используется при изготовлении деталей для авиационной промышленности.

    Готовый асбестовый материал представляет собой одноименную ткань, пропитанную резиной или бакелитом, спрессованный под воздействием высокой температуры, часто добавляется мелкая металлическая стружка. Чтобы повысить характеристики прочности, применяется латунная проволока.

  3. Спеченные материалы.

    Изготовление фрикционных дисков для использования в тяжелогрузных муфтах и системах торможения происходит путем спекания специально отобранных компонентов со стальной основой.

    Для изготовления таких материалов предварительно спрессованные заготовки, состоящие из порошковых смесей, подвергают высокотемпературному нагреву. Материалы для заготовок отбираются исходя из того, на что ориентирован конечный результат, потому как одни имеют хороший коэффициент трения и износоустойчивость, а другие стабильность и хороший уровень адгезии.

  4. Материалы на стальной основе для сухого трения.

    Если вам требуется изготовление фрикционных дисков под заказ, необходимо отталкиваться от технических сторон их эксплуатации, и, конечно же, от экономической базы. И нельзя забывать о тенденциях развития рынка. Несколько десятилетий тому назад востребованными были такие материалы на железной основе, как ФМК-8, МКВ-50А, а также СМК. Позднее материалы для тормозных колодок, которые работали в тяжело нагруженных системах, стали изготавливать из ФМК-11.

    Одной из последних разработок на сегодняшний день является МКВ-50А, которая применяется при изготовлении дисковых тормозов и по своим показателям во многом превосходит группу ФМК.

    Также большой популярностью в современной промышленности пользуются материалы типа СМК.

  5. Материалы на основе бронзы для сухого трения.

    Хорошим вариантом являются фрикционы, изготовленные на основе оловянистой бронзы. При работе пары бронза-сталь или бронза-чугун износ стальных и чугунных деталей значительно меньше, чем в парах с железной основой.

    Повсеместное применение этой технологии можно встретить также и в авиационной промышленности, потому как для тяжелых условий эксплуатации олово может быть заменено на такие компоненты, как титан или кремний, что поможет избежать межкристаллической коррозии.

    Фрикционные диски на основе оловянистой бронзы применяются как в автомобильной промышленности, так и в сельскохозяйственной технике, потому как хорошо держат большие нагрузки и обладают повышенной прочностью.

Изготовление фрикционных дисков, работающих в условиях жидкой смазки

Главным недостатком фрикционов, которые применяются в сухих системах, является быстрый износ. Именно поэтому в последнее время стремительно набирают популярность материалы, работающие в жидком масле.

Механизмы, основанные на этой технологии, имеют плавное и легкое включение, легко охлаждаются и очень просты в плане герметизации. Обладают очень высоким уровнем износоустойчивости.

Несмотря на то, что изготовление металлокерамических фрикционных дисков сопряжено с рядом технических сложностей, хорошие показатели этих изделий говорят сами за себя. За рубежом каждый день растет производство фрикционов, работающих в условиях жидкой смазки. Основой для этих деталей являются спеченные материалы с использованием меди. Для повышения свойств часто добавляют твердые неметаллические компоненты.

Почему следует обращаться к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

  • цветные металлы;
  • чугун;
  • нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

  • Сварочно-монтажные столы

    Сварочно-монтажные столы

    16мм System – множество применений Сборочно-сварочные столы System16 - функциональность и надежность Компания «ВТ-Металл» разрабатывает и собирает столы для сварки и сборки деталей. Кроме того, мы выпускаем всю необходимую оснастку к ним. Мы предлагаем оборудование, подходящее как для серийного производства, так и для небольшой мастерской, где создаются штучные изделия. При этом наши сварочно-монтажные столы используются и в строительстве, и в металлообработке, и в автомобилестроении – словом, там, где важна надежность результата, скорость и точность работ. Ведь разнообразие сварочной оснастки к столам позволяет создавать любые, даже самые сложные конструкции. А наш гибкий и нестандартный подход в сочетании с опытом в производстве такого оборудования позволяет предлагать лучшие решения на сегодняшний день. Цены на типовые размеры столов Размер столаНаименованиеСтоимость Сварочно-монтажный стол СМС - 500х1000 smsg-10051016 46 500 руб. Сварочно-монтажный стол СМС - 800х1200 smsg-12081016 82 000 руб. Сварочно-монтажный стол СМС - 1000х1000 smsg-10101016 85 000 руб. Сварочно-монтажный стол СМС - 1200х1200 smsg-12121016 119 000 руб. Сварочно-монтажный стол СМС - 1500х1000 smsg-15101016 123 500 руб. Сварочно-монтажный стол СМС - 1500х1500 smsg-15151016 181 250 руб. Сварочно-монтажный стол СМС - 2000х1000 smsg-20101016 162 000 руб. Сварочно-монтажный стол СМС - 2400х1200 smsg-24121016 240 000 руб. Сварочно-монтажный стол СМС - 3000х1500 smsg-30151016 358 500 руб. Набор №1 "Начальный" 18 предметов  n1-0101816 36 936 руб. Набор №2 "Базовый" 49 предметов  n1-0104916 93 062 руб. Набор №3 "Стандартный" 84 предметов  n1-0108416 164 266 руб. Набор №4 "Профессиональный" 117 предметов  n1-0111716 262 266 руб. Если вы не нашли приемлемый для вас размер стола, мы изготовим его на заказ. Производим сварочно-монтажные столы от 1000х500 до 3900х1900. ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ЗАКАЗ ВЫПОЛНИМ ЗА 14 ДНЕЙ Рассчитайте стоимость стола по индивидуальным параметрам Рассчитать стоимость   Характеристики стола System 16: СИСТЕМНОЕ ОТВЕРСТИЕ 16мм ТОЛЩИНА МАТЕРИАЛА от 10мм  до 12мм БОКОВАЯ СТЕНКА - высотой 100 мм - расстояние между отверстиями 50 мм - шаг матричной сетки 50 мм Высота опор  750 мм НАГРУЗКА на 4 опоры = 2.000 кг на 6 опор = 3.000 кг РЕБРА ЖЕСТКОСТИ Множественные ребра внутри стола служат для обеспечения большей стабильности и точности  Универсальность – одно из главных отличий сборочного стола для сварки от «ВТ-Металл». Объединяя различные элементы: плиты, опоры, детали оснастки для сварки – вы можете создать целый комплекс, решающий именно ваши задачи. С помощью 16мм системы возможно производство различных изделий. Причем, перенастройка оборудования для создания новых деталей, как и для внесения изменений в конструкцию уже существующего изделия, делается очень легко и быстро. Множество вариантов использования, благодаря оснастке различных типов, делает это оборудование незаменимым, позволяя организовать полноценное производство с минимумом вложений.
  • Навесные кронштейны

    Навесные кронштейны

    Навесные кронштейны Создание вентилируемых фасадов невозможно без монтажных кронштейнов. Главное назначение этих элементов – воспринимать действующую нагрузку и передавать ее к несущей конструкции строения. Правильно выбранный кронштейн для навесных фасадов обеспечивает надежность и безопасность всей системы. На общую прочность конструкции влияют следующие факторы:   вес облицовочных элементов; отклонение поверхности стены от вертикали; величина вылета; шаг размещения кронштейна в навесном фасаде. Еще одно назначение данных элементов – крепление на стене оборудования и иных тяжелых предметов. Такой кронштейн для навесных агрегатов должен выдерживать тяжесть устройства, обеспечивать удобство обслуживания, поэтому его следует заказывать только у проверенных изготовителей. Наша компания предлагает комплексный набор услуг по изготовлению металлических изделий простых и сложных конструкций. Благодаря новейшим станкам с программным обеспечением, использованию лазерной резки мы имеем возможность быстро изготовить необходимое количество навесных кронштейнов. Вы можете заказать у нас как стандартные конструкции, так и детали, изготовленные по чертежам, разработанным индивидуально. Мы гарантируем достойное качество работы соответственно Вашим требованиям. Чтобы сделать заказ, Вы можете обратиться к нам по телефону +7(495) 960-62-45 или написать по адресу info@vt-metall.ru
  • Фасадные кронштейны

    Фасадные кронштейны

    Фасадные кронштейны Кронштейны на фасаде предназначены для закрепления несущего профиля на внешней стене. Их размеры, материал и конструкция зависят от структуры поверхности и материала облицовки. Кронштейн выполняет основную несущую функцию. Поэтому от того, насколько правильно он выбран, в конечном итоге зависит надежность всей фасадной системы. Изготовление таких элементов является одним из ведущих направлений производственной деятельности компании Vt-metall. Изделия нашли применение в следующих сферах: в строительной индустрии, архитектуре. В качестве кронштейнов для фасадных систем используются изделия из алюминия и оцинкованной стали. Наша компания производит оба вида перечисленных деталей как стандартных размеров, так и по чертежам заказчика. Фасадный кронштейн из оцинкованной стали Фасадные кронштейны с оцинкованной поверхностью используются в стальных системах, где все они являются несущими, независимо от расположения. Таким образом, вес облицовки равномерно распределяется по всей площади. Коэффициент теплового расширения стали сравнительно невелик (9,9 Х 10-6 м/мК против 22,2 Х 10-6 м/мК у алюминия), поэтому все соединения надежно зафиксированы, не имеют термических швов. Наша компания изготавливает оцинкованные кронштейны из металлических листов, после чего на поверхность деталей гальваническим методом наносится антикоррозионный слой цинка. Благодаря такому защитному покрытию детали получают устойчивость к внешним атмосферным воздействиям и коррозии. Мы предлагаем нашим клиентам различные стальные кронштейны для фасадов. Наиболее прочными являются детали с двумя ребрами жесткости, выдерживающие значительные нагрузки на изгиб. Одной из наиболее востребованных конструкций является «Сканрок». Благодаря продуманному строению он при малой толщине (1−2,5 мм, стандарт – 1,2 мм), может использоваться при навешивании тяжелой облицовки (керамогранита, стальных кассет, фиброцемента) в одно- и двухконтурных фасадных системах. Жесткость крепления узлов обеспечивается заклепками и/или саморезами. Фасадный кронштейн из алюминия Такой кронштейн изготавливается из алюминиевых сплавов, обладающих необходимым запасом прочности. Он нашел основное применение в обустройстве вентфасадов с алюминиевой подсистемой. В зависимости от положения в конструкции элемент может быть ветровым или несущим, что влияет на его вид и расположение/форму отверстий для крепежа. Проконсультироваться с нами, чтобы заказать, выбрать или купить фасадные кронштейны, можно по телефону +7 (495) 960-92-45 или электронному адресу info@vt-metall.ru.

 

Получите консультацию нашего специалиста:

Задавайте свои вопросы или закажите предварительный расчет стоимости работ,
чтобы убедиться – у нас доступные цены и оперативное исполнение

Акция