Brevet FR2742503A1 — publié le 19970620

L'invention se rapporte à une garniture de friction, en particulier pour embrayages tels que des embrayages à friction pour véhicules automobiles. freins ou analogues. se composant notamment de fibres, de liants et de charges. La présente invention a pour objet une garniture de friction qui soit simple et avantageuse à réaliser malgré sa grande résistance à l'usure et sa longue durée de vie et malgré l'amélioration de sa caractéristique de friction. Par ailleurs. elle a pour objet d'améliorer le fonctionnement d'une telle garniture de friction, en particulier de réduire ou même d'empêcher le broutage pendant la marche de véhicules L'invention a par ailleurs pour objet un procédé de production d'une telle garniture de friction. Selon une particularité essentielle de l'invention, une réticulation des liants est effectuée au cours d'un processus de durcissement à la fin d'un premier processus de formage. ensuite un traitement de surface tel qu un meulage. en particulier de la surface de la garniture. est exécuté et enfin une autre réticulation des matières est produite au cours d'un processus de durcissement. Les garnitures de friction sont en général produites au cours d'une première étape de formage par pressage à chaud ou par moulage à injection de la matière première mélangée et homogénéisée et il apparaît alors au cours du pressage à chaud une dénommée croûte d'agglutination à la surface des garnitures Cette croûte d'agglutination représente une hétérogénéité de la garniture. car ses caractéristiques à la surface de cette dernière présentent une nature physique différente de celle de l'intérieur sensiblement homogène. Les garnitures de friction selon l'invention. qui sont usinées par meulage de la surface à la fin d'une première réticulation des liants. par exemple par polymérisation ou vulcanisation. présentent à la fin d'un autre processus de réticulation. tel que par exemple un processus de durcissement, des caractéristiques qui ont subi des modifications favorables Un traitement de surface tel que le meulage. en particulier de la surface de friction des garnitures, est destiné à en enlever la croûte d'agglutination ou tout au moins à la rendre rugueuse de manière que les gaz ou produits de réaction dégagés pendant le processus de durcissement puissent se volatiliser au moins partiellement Un avantage des garnitures de l'invention est que les caractéristiques de surface prennent un caractère positif - grâce au processus de meulage d'au moins sa surface de friction ou aussi des surfaces latérales radialement intérieures ou radialement extérieures. I1 peut être par ailleurs particulièrement judicieux que le meulage de la surface soit effectué après que la garniture de friction a acquis une forme relativement stable I1 est particulièrement avantageux qu'au cours du processus de meulage et qu'à la fin du processus de formage tel que par exemple le pressage à chaud ou le moulage par injection, la forme de la garniture de friction soit déjà suffisamment stable pour que celle-ci puisse être usinée sans déformation de la matière. cet usinage consistant en particulier en le processus de meulage de la surface. La garniture de friction selon l'invention peut avantageusement être réalisée de manière que le traitement de surface tel que le meulage provoque au moins la rugosité de la croûte d'agglutination ou même l'enlève. I1 peut être par ailleurs judicieux que la réticulation des matières, en particulier des liants. provoque encore un autre durcissement de la garniture de friction après le meulage de sa surface. La garniture de friction selon l'invention peut être réalisée avec ou sans support, une garniture comportant un support pouvant être réalisée avec un dos en métal De telles garnitures de friction comportant un dos de métal par exemple annulaire sont décrites notamment dans la demande de brevet DE 1 952 571 6 Le contenu inventif et la teneur de la mise à l'inspection publique de cette demande de brevet sont à considérer comme étant intégrés entièrement dans la présente demande Il peut aussi être avantageux que la matière de friction soit déposée sur le support de la garniture La garniture de friction selon l'invention peut aussi être réalisée avantageusement de manière qu'elle comprenne une armature, par exemple en métal Il peut être avantageux pour la mise en oeuvre de l'invention qu'une première réticulation des matières. en particulier des liants, oit produite au cours d'un processus de durcissement dans un four correspondant. Il peut aussi être judicieux qu'un autre processus de réticulation ayant lieu à la fin du meulage provoque un complément de durcissement de la garniture de friction. Suivant une autre particularité de l'invention, il peut aussi être judicieux, pour la réalisation d'une garniture de friction. en particulier d'embrayages à friction ou de freins se composant de matières telles que des liants. des fibres et des charges. que ces matières préalablement mélangées et dosées subissent la séquence suivante d'étapes de traitement - une étape de formage telle que par exemple un pressage à chaud ou un moulage par injection. - une étape de réticulation telle qu'un processus de durcissement, - un processus de traitement de surface tel qu'un processus de meulage au moins de la surface de friction de la garniture. - une étape de réticulation telle qu'un processus de durcissement Il peut de plus être judicieux, suivant une autre particularité avantageuse de l'invention. qu'au cours d'un procédé selon l'invention, au moins les première et seconde étapes de réticulation soient produites par un processus de durcissement dans un four correspondant. Il peut être par ailleurs judicieux que la seconde étape de réticulation soit produite par un processus de durcissement. Il peut être particulièrement avantageux que dans un procédé selon l'invention. au moins un processus de durcissement soit produit par polymérisation ou vulcanisation des liants. Il peut de plus être avantageux que pour un procédé selon l'invention. au moins l'un des processus de durcissement soit produit ou déclenché par pression, chaleur, humidité, irradiation ou par l'utilisation de radicaux chimiques. Il peut également être judicieux que le processus de durcissement soit effectué à l'air ou à l'oxygène. Il peut être judicieux, selon le procédé de l'invention, que l'irradiation soit une irradiation électromagnétique, par exemple une irradiation aux UV ou aux infrarouges ou encore à la lumière. Il peut être avantageux pour un procédé selon l'invention que les radicaux chimiques soient rendus disponibles ou utilisés au moyen de peroxydes Il peut aussi être judicieux qu'un autre processus de meulage ou de rectification de la surface soit exécuté après le processus final de durcissement Il s'est révélé que la croûte d'agglutination représente en général un inconvénient pour les processus ultérieurs de durcissement Si la garniture de friction subit un traitement à température élevée dans un four de durcissement à la fin du pressage à chaud, il se révèle que la croûte d'agglutination empêche l'autre processus de durcissement, car le dégagement des gaz des produits de réaction ou d'autres matières est empêché par cette croûte qui est peu poreuse Par ailleurs. un meulage total ou partiel de la croûte d'agglutination permet une oxydation spécifique de la couche superficielle de la garniture de friction L'invention va être décrite plus en détail en regard de la figure annexé La figure est un organigramme représentant schématiquement le procédé de l'invention pour la réalisation d'une garniture de friction Dans le bloc 1. les différentes matières premières telles que des fibres. des liants et des charges sont dosées selon leurs masses ou leurs volumes nécessaires, puis mélangées de manière qu'il en résulte une masse sensiblement homogène ou une poudre homogène. Les fibres utilisées peuvent être des fibres de verre, des fibres minérales ou des fibres de matières organiques ou minérales telles que par exemple des fibres de polyamide ou des fibres de carbone. Les charges de la matière première peuvent être par exemple des sulfates. des carbonates ou d'autres sels d'éléments, en particulier des premier et deuxième groupes principaux du système périodique des éléments. du carbonate de calcium ou du sulfate de baryum étant particulièrement avantageux. Il est par ailleurs possible d'utiliser par exemple des oxydes de silicium, du coke, de la suie, des microbilles creuses et par exemple des métaux constituant des matières de friction. par exemple de la poudre de cuivre ou de laiton ou d'autres matières. Les liants utilisables sont par exemple des résines réticulables telles que des résines de mélamine ou des résines phénoliques ou encore du caoutchouc Dans le bloc 2, la masse mélangée ou homogénéisée est mise au moins sensiblement à la forme d'une garniture de friction par exemple par un processus de pressage à chaud ou par un processus de moulage à injection. Ce premier processus de formage peut être un processus exécuté à un poste de pressage à chaud et il est par ailleurs possible de presser à chaud une ébauche qui a subi un pressage initial au cours d'une étape précédente du procédé En cas d'utilisation de matières capables de subir un moulage par injection, il est possible de mettre en oeuvre un tel processus ou un autre processus de durcissement qui produit un formage Le processus de formage à chaud est destiné à faire réagir les liants avec les agents de réticulation au cours d'une première réaction chimique et à en provoquer la réticulation Les résines phénoliques ou résines de mélamine éventuellement présentes dans la matière première réagissent avec des agents de réticulation spécialement utilisés à cette fin et le caoutchouc éventuellement présent réagit avec un agent de réticulation différent. La réticulation des liants est destinée à les réticuler ou à en former des chaînes. D'autres composants tels qu'en particulier les charges ou des agents de friction peuvent être incorporés dans la masse des matières premières de la garniture à l'intérieur de la structure des liants réticulés. Le bloc 3 représente un processus de durcissement qui est exécuté à la fin du processus de formage. par exemple par pressage à chaud Le processus de durcissement a lieu par exemple dans un four correspondant à une température convenable, notamment dans la plage de 200"C à 300"C. en particulier de 230"C à 270 C. Le bloc 4 représente un processus de traitement de surface. Ce processus est avantageusement un meulage. Le meulage du bloc 4 ne peut toutefois être executé que lorsque le premier processus de moulage à chaud provoque déjà la formation d'un élément sensiblement indéformable tel qu'une garniture de friction Le bloc 4 est suivi d'un bloc 5 dans lequel a lieu un autre processus de réticulation tel qu'un processus de durcissement Le deuxième processus de réticulation du bloc 5 peut avoir lieu par exemple dans un four de durcissement, la température de ce processus pouvant être adoptée en fonction de la matière première choisie. En cas d'utilisation de résines phénoliques ou de résines de mélamine en liants. il est judicieux que la température du second processus de durcissement soit supérieure à celle du premier qui a lieu par exemple au cours du pressage à chaud Cette élévation de température génère une seconde réaction chimique, une modification de structure ou un réarrangement des molécules réticulées qui n'a pas eu lieu au cours du premier processus de durcissement Le processus de pressage à chaud peut être effectué avec une matière qui a subi ou n'a pas subi un pressage initial. c'est à dire que la masse de la matière première peut subir un pressage initial et ensuite l'ébauche ayant subi un pressage peut être placée dans une presse chaude et subir un pressage à température élevée ou en variante la matière première est dosée dans la presse chaude et subit ensuite le pressage. Par ailleurs. le premier processus de pressage peut avoir lieu pour une garniture de friction comportant un support. par exemple un dos annulaire, de manière que le mélange de matières soit tout d'abord déversé dans le moule de la presse et ensuite que le dos soit posé avant que le processus de pressage soit exécuté ou le dos, par exemple de tôle, est tout d'abord posé, puis le mélange de la garniture de friction est déversé en quantité dosée et ensuite seulement l'ensemble subit le pressage. La présente invention se rapporte par ailleurs aux demandes de brevet DE 44 20 593, DE 196 26 688 et DE 196 12 233 dont le contenu fait partie expressément du mémoire de la présente demande L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation de la description De nombreuses modifications et variantes sont possibles sans sortir du cadre de l'invention PE'VEND T CÂT TONS 1 Garniture de friction en particulier pour embrayages de véhicules automcFblles ou pour freins. se composant par exemple de fibres de liants et de charges. caractérisée en ce qu a la suite d'un premier processus de formage. une réticulation des liants est effectuée au cours d'un processus de durcissement, puis un traitement de surface tel qu'un meulage de la surface de friction de la garniture est exécuté et finalement une autre réticulation des liants est effectuée au cours d'un processus de durcissement. 2 Garniture de friction selon la revendication 1. caractérisée en ce que le meulage de la surface a lieu après que la garniture a acquis une forme au moins sensiblement stable. 3. Garniture de friction selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le processus de formage est un processus de pressage à chaud ou de moulage à injection. 4. Garniture de friction selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le traitement de surface tel qu'un meulage. en particulier de la surface de friction. rend rugueuse ou élimine une croûte d'agglutination de la garniture. 5 Garniture de friction selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'autre réticulation des matières telles que des liants provoque l'autre durcissement de la garniture après le meulage de la surface. 6. Garniture de friction selon l'une quelconque des revendications précédentes. caractérisée en ce que la matière de friction est déposée sur un support de la garniture. 7. Garniture de friction selon la revendication 6. caractérisée en ce que le support est un élément métallique sensiblement annulaire. re . par exemple un dos de métal 9 Garniture de friction selon l'une quelconque des revendications précédentes. caractérisée en ce qu'elle comprend une armature de métal 9. Procédé de réalisation d'une garniture de friction. en particulier pour embrayages à friction ou pour freins. se composant de fibres. de liants et de charges. caractérisé en ce que les matières préalablement mélangées et dosées sont soumises à la séquence suivante d'étapes de traitement - une étape de formage telle que par exemple un pressage à chaud ou un moulage à injection. - une étape de réticulation, par exemple un processus de durcissement, - une étape de traitement de surface telle qu'un processus de meulage au moins de la surface de friction de la garniture, - une étape de réticulation telle qu'un processus de durcissement. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'au moins la première ou la deuxième étape de réticulation est produite par un processus de durcissement effectué dans un four correspondant. 11. Procédé selon l'une ou l'autre des revendications 9 et 10, caractérisé en ce que la deuxième étape de réticulation est produite par un processus de durcissement. 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 11. caractérisé en ce qu'au moins un processus de durcissement est produit par polymérisation ou vulcanisation des liants 13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 12. caractérisé en ce qu'au moins un processus de durcissement est produit ou déclenché par mise en oeuvre de pression, chaleur, humidité, irradiation ou par utilisation de radicaux chimiques 14 Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 13 caractérisé en ce qu'au moins l'un des processus de durcissement a lieu à l'air ou à l'oxygène 15 Procédé selon la revendication 13. caractérisé en ce que l'irradiation est une irradiation électromagnétique, par exemple une irradiation aux UV, une irradiation aux infrarouges ou de la lumière. 16 Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que les radicaux chimiques sont mis en oeuvre par exemple au moyen de peroxydes.