Asbestsiz taşıt fren balatalarının kuru ve yaş sürtünme davranışının incelenmesi
Frictional behaviours of non-asbestos automotive brake pads under dry and wet conditions
Yazar: İRFAN SATIR
Danışman: PROF. DR. AYDIN BIYIKLIOĞLU
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
ÖZETASBESTSİZ TAŞIT FREN BALATALARININ KURU VE YAŞ SÜRTÜNMEDAVRANIŞLARININ İNCELENMESİİRFAN SATIRBu çalışmada, asbest yerine kullanılabilecek olan değişik elyaflarla sürtünmemalzemesi üretilerek kuru ve yaş sürtünme davranışları incelendi. Numuneler uygulamadabalata malzemesi üretiminde yaygın olarak kullanılan bileşenler seçilerek üretildi. Matrismalzemesi olarak reçine, takviye malzemesi olarak basarit (bazalt), cam elyaf ve taş yünü vesürtünme düzenleyici olarak alüminyum oksit ve silisyum oksit kullanıldı. Numunelerinsürtünme özelliklerinin incelenmesi, Plint & Partners marka ve blok/disk ?blok-on-roller? tipiMulti-Purpose Friction and Wear Tester deney düzeneğinde gerçekleştirildi.Balata malzemelerinin üretiminde elyaf-abrazifsiz, elyaf-alüminyum oksit ve elyaf-silisyum oksit bileşimleri kullanılarak yukarıda açıklanan özelliklerine etkileri açıklandı.Üretilen numunelerin farklı kayma hızlarında (0,63-1,89 m/s) ve yüzey basınçlarında (0,5-0,1) kuru ve yaş sürtünme özellikleri belirlendi. Karşılaştırma yapmak amacıyla tümnumunelerin elyaf hacim oranları %27 alındı.Kuru şartlarda, basarit, cam elyaf ve taş yünü içeren abrazifsiz bileşimlerin sürtünmekatsayıları sırasıyla 0,46; 0,49 ve 0,49 olarak elde edildi. Basarit, cam elyaf ve taş yünü ilebirlikte alüminyum oksit içeren bileşimlerin sürtünme katsayıları sırasıyla 0,52; 0,56 ve 0,58olarak elde edildi. Basarit, cam elyaf ve taş yünü ile birlikte silisyum oksit içeren bileşimlerinsürtünme katsayıları sırasıyla 0,51; 0,53 ve 0,55 olarak elde edildi.Islak (yaş) şartlarda, basarit, cam elyaf ve taş yünü içeren abrazifsiz bileşimlerinsürtünme katsayıları sırasıyla 0,22; 0,19 ve 0,20 olarak elde edildi. Basarit, cam elyaf ve taşyünü ile birlikte alüminyum oksit içeren bileşimlerin sürtünme katsayıları sırasıyla 0,25; 0,27ve 0,29 olarak elde edildi. Basarit, cam elyaf ve taş yünü ile birlikte silisyum oksit içerenbileşimlerin sürtünme katsayıları sırasıyla 0,25; 0,24 ve 0,24 olarak elde edildi.Alüminyum oksit içeren numunelerin sürtünme katsayısının silisyum oksit içerennumunelere göre daha yüksek olduğu ve Cam elyaf ile taş yünün ıslak şartlardan basaritelyaftan daha çok etkilendiği gözlendi.Anahtar kelimeler: Fren balatası, Sürtünme malzemesi, Asbestiz sürtünmemalzemesi, Sürtünme, kuru ve yaş sürtünme

Abstract:
SUMMARYFrictional Behaviours of Non-Asbestos Automotive Brake Pads under Wet and DryConditionsİRFAN SATIRIn this study friction materials were manufactured using fibers which may be used as asubstitute for asbestos. Frictional behaviours of the produced samples under wet and dryconditions were studied. The production of samples was done by using the ingredients whichwere widely used by pad material manufactures. Phenolic resin was used as matrix, basarit(basalt) glass fiber and stone wool were used as reinforcing materials and aluminum oxideand silicon oxide were used as friction modifiers. The friction behaviors of the materials weretested on a block-on-roller type Multi-Purpose Friction and Wear Tester.Wet and dry frictional properties of the produced samples were tested at normalpressures between 0.5-1 MPa and sliding velocities of 0.63-1.89 m/s. Fiber ratios at sampleswere taken 27% for comparison.Average coefficients of friction of composition containing basarit, fiberglass and stonewool without abrasive were measured as 0.46, 0.49, and 0.49 respectively at dry conditions.Average coefficients of friction of the samples containing aluminum oxide with basarit,fiberglass and stone wool were measured as 0.52, 0.56 and 0.58 respectively. Averagecoefficients of friction of compositions containing silicon oxide with basarit, fiberglass andstone wool were measured 0.51, 0.53 and 0.55 as respectively.At wet conditions, average coefficients of friction of composition containing basarit,fiberglass and stone wool were measured 0.22, 0.19 and 0.20 as respectively. Averagecoefficients of friction of compositions containing aluminum oxide with basarit, fiberglassand stone wool were measured 0.25, 0.27 and 0.29 as respectively. Average coefficients offriction of compositions containing silicon oxide with basarit, fiberglass and stone wool weremeasured as 0.25, 0.24 and 0.24 respectively.Obtained results indicated that aluminum oxide containing samples have higherfriction coefficient than that of the silicon oxide containing samples. The result of studiesrevealed that fiberglass and stone wool rein forced samples nonabrasive compositions wereaffected more than that of the basarit containing samples at wet conditions.Key words: Brake pad, Friction material, Non-asbestos friction material, Friction, Dry andwet friction