Yüksek performanslı para aramid elyaf takviyeli fren balatalarının performansının deneysel olarak araştırılması
Experimental investigation of the performance testing of high performance para aramid fiber reinforcement brake pads
Yazar: METE AKTAŞ
Danışman: DOÇ. DR. RECAİ KUŞ
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Otomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bu çalışmada, fren balatalarında takviye elemanı olarak twaron kullanımının frenleme performansına etkisinin deneysel olarak araştırılması amaçlanmıştır. Ticari balatalar da takviye malzemesi olarak kullanılan asbestin yasaklanmasından sonra bu alanda yapılan çalışmalar günümüzde de devam etmektedir. Bu noktadan hareketle twaronun iyi bir takviye elemanı olabileceğinden hareketle litaratür incelemesi ve ön deneme sonuçlarına göre geliştirilen kimyasal içeriğe göre kompozit fren balatasında numunesinde takviye malzemesi olarak twaron ağırlıksal olarak %5, %10, %15 ve %20 oranlarında 4 farklı balata numunesi üretilmiştir. Ayrıca fren balata numunesinin içeriğinde sertlik düzenleyici olarak alüminyum oksit, grafit, bağlayıcı olarak fenolik reçine, dolgu malzemesi kalsiyum karbonat kullanılmıştır. Hazırlanan bu bileşen endüstriyel mikserle 10 dakikalık süre ile karıştırılmıştır ve ağırlıklar hassas tartı yardımı ile tartılarak kalıplama işlemine geçilmiştir. Kalıplara dökülen numune bileşeni 160 C0 de kadar ısıtıldıktan sonra 100 MPa basınç altında 10 dk süre ile çift yönlü pres ile preslendi. Presleme işleminden sonra oluşan numuneler 160 C0 de 6 saat boyunca kürleme yapılarak soğumaya bırakılmıştır. Ticari balata ve numuneler Chase tipi sürtünme aşınma cihazında 50-100-150 N kuvvetlerde testte tabi tutuldu. Üretilen numunelerin ticari fren balatası ile fiziksel özelliklerin karşılaştırılması ise farklı oranlarda yapısal içeren balata numunelerinin aşınma miktarları, sıcaklıkları sertlik değerleri ve frenleme torku ölçülerek yapılmıştır. Elde edilen sonuçlardan yapısal malzemelerin balatanın frenleme performansı açısından önemli etkilere sahip olmadığı, %20 twaron içerikli numunenin aşınma miktarının ve sıcaklığın en yüksek değere sahip olduğu ve yüksek oranlarda twaron kullanılması durumunda balatanın ömrünü azaldığı görüldü. Bununla beraber daha kontrollü ve güvenli frenleme sağladığı saptanmamıştır. 

Anahtar Kelimeler: Fren balatası, twaron, Frenleme sıcaklığı, sürtünme, pedal kuvveti

Abstract:
The aim of this study  doing experimental analysis and performance tests in brake lining with reinforced twaron that we produced and brake lining material's structural components of the brake system  used in passenger vehicles.  Asbestos, which is used as reinforcing material for commercial booties, continues to work today after being banned. With this movement, twaron can be a good reinforcement element, and according to the chemical content developed according to the results of the lithography study and preliminary test results, 4 different liner samples were produced as 5%, 10%, 15% and 20% twaron as reinforcing material in the composite brake starting material. Also, aluminum oxide, graphite, phenolic resin and filler calcium carbonate were used as hardness regulators in the brake linings. The prepared component was mixed with the industrial mixers for 10 minutes and the weights were adjusted to the following values: Weighed with the help of precision weighing and proceeded to the molding process. The sample poured into the mold was pressed by a bidirectional press for 10 minutes under a pressure of 100 MP after it was heated up to 160 ° C. The specimens formed after pressing were cured at 160 ° C for 6 hours and allowed to cool. The commercial linings and samples were subjected to tests at 50-100-150 N forces on a Chase type abrasion wear device. The comparison of the physical properties of the produced samples with the commercial brake fluid was made by measuring wear amounts, temperature hardness values and braking torque of the liner samples containing structural components at different ratios. The obtained results showed that the structural materials had no significant effects on the braking performance of the valve, the 20% twaron content sample had the highest wear rate and temperature, and the higher the rate of twaron usage, the shorter the lifetime of the valve In addition, it has not been found to provide more controlled and safe braking.

Keywords Brake linning, Twaron, Friction, Hardness, Braking, Braking Performance