ФРИКЦИОННОЕ ИЗДЕЛИЕ

Заявляемая полезная модель относится к машиностроению, а именно к фрикционным изделиям, содержащим металлический (стальной) каркас с зафиксированным на нем фрикционным элементом и металлическую (стальную) противошумную пластину, например к колодкам тормозов автомобилей различных дорожных машин и оборудования.
Аналогом заявляемой полезной модели является фрикционное изделие, содержащее металлический каркас и зафиксированный на нем (например, приформованный) композиционный фрикционный элемент, при этом поверхность металлического каркаса вне фрикционного элемента снабжена полимерным покрытием, а также противошумную металлическую пластину, размещенную без фиксации к металлическому каркасу на поверхности металлического каркаса, противоположной поверхности, на которой зафиксирован композиционный фрикционный элемент (см. патент РФ №2483232, МПК F16D 65/092, 2013 г.). Существенные признаки аналога «металлический каркас, зафиксированный композиционный фрикционный элемент, поверхность металлического каркаса снабжена полимерным покрытием, противошумная металлическая пластина, размещенная на поверхности металлического каркаса, противоположной поверхности, на которой зафиксирован композиционный фрикционный элемент» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.
Недостатком аналога является низкая коррозионная стойкость как металлической противошумной пластины, так и металлического каркаса (а также и полимерного фрикционного элемента в случае использования в качестве одного из дисперсных наполнителей волокнистого или обычного стального порошка) во влажных условиях, и особенно в случае применения антигололедных реагентов, попадающих на фрикционное изделие.
Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели является фрикционное изделие, содержащее металлический каркас и зафиксированный на нем композиционный фрикционный элемент, при этом поверхность металлического каркаса вне фрикционного элемента снабжена полимерным покрытием, а также противошумную металлическую пластину, обе поверхности которой снабжены полимерным покрытием, размещенную на поверхности металлического каркаса, противоположной поверхности, на которой зафиксирован композиционный фрикционный элемент, при этом металл противошумной пластины непосредственно не контактирует с металлом металлического каркаса (см. патент РФ №2535805, МПК F16D 65/092, 2014 г.). Существенные признаки наиболее близкого аналога «металлический каркас, зафиксированный на нем композиционный фрикционный элемент, поверхность металлического каркаса снабжена полимерным покрытием, противошумная пластина, обе поверхности которой снабжены полимерным покрытием, размещенная на поверхности металлического каркаса, противоположной поверхности, на которой зафиксирован композиционный фрикционный элемент» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.
Недостатком наиболее близкого аналога также является недостаточная коррозионная стойкость как металлической противошумной пластины, так и металлического каркаса, особенно во влажных условиях с применением антигололедных реагентов.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является повышение коррозионной стойкости металлической противошумной пластины, металлического каркаса и композиционного фрикционного элемента (в случае использования в его составе стального порошка), посредством снижения коррозии стальных конструктивных элементов колодки за счет введения металла, находящегося в электрохимическом ряду активности металлов левее железа.
Для достижения указанного технического результата во фрикционном изделии, содержащем стальной каркас и зафиксированный на нем композиционный фрикционный элемент, при этом поверхность стального каркаса снабжена полимерным покрытием, а также противошумную стальную пластину, обе поверхности которой снабжены полимерным покрытием, размещенную на поверхности металлического каркаса, противоположной поверхности, на которой зафиксирован композиционный фрикционный элемент, обе поверхности противошумной стальной пластины дополнительно содержат цинковое покрытие, размещенное под полимерным покрытием, стальной каркас содержит два выступа, размещенных на поверхности каркаса со стороны противошумной пластины, при этом противошумная пластина зафиксирована на каркасе за счет развальцовки (расклепки) выступов непосредственно по цинковому покрытию противошумной пластины, при этом полимерным покрытием снабжена поверхность каркаса вне противошумной пластины и фрикционного элемента.
Существенные признаки заявляемой полезной модели «обе поверхности противошумной стальной пластины дополнительно содержат цинковое покрытие, размещенное под полимерным покрытием, стальной каркас содержит два выступа, размещенных на поверхности каркаса со стороны противошумной пластины, противошумная пластина зафиксирована на каркасе развальцовкой выступов непосредственно по цинковому покрытию противошумной пластины, при этом полимерным покрытием снабжена поверхность металлического каркаса вне противошумной пластины и фрикционного элемента» являются отличительными от признаков наиболее близкого аналога.
Фрикционное изделие содержит металлический (стальной) каркас, совмещенный (например, путем приформовывания) с полимерным композиционным фрикционным элементом, выполненным из полимерного композита (композитов). В качестве полимерной основы (матрицы) композита могут использоваться отвержденные смолы, вулканизованные каучуки или смеси отвержденных смол и вулканизованных каучуков. В качестве наполнителей могут использоваться волокнистые материалы, например минеральные волокна, стальные волокна, полиарамидные волокна и др. или их смеси. Также в состав наполнителей могут входить дисперсные материалы, например технический углерод, другие углеродные материалы, барит, стальной порошок и т.д. или их смеси. На поверхности каркаса, противоположной поверхности, на которой зафиксирован полимерный композиционный фрикционный элемент, зафиксирована металлическая (стальная) противошумная пластина. Поверхность металлического каркаса, на которой не размещены композиционный фрикционный элемент и противошумная пластина, снабжена полимерным защитным покрытием. Поверхность металлического каркаса под противошумной пластиной полимерного покрытия не имеет. Поверхность противошумной пластины, обращенная к металлическому каркасу, имеет полимерное покрытие. Сама противошумная пластина выполнена из оцинкованной стали, поэтому полимерное покрытие нанесено поверх цинкового покрытия. Противошумная пластина зафиксирована на металлическом каркасе путем развальцовки (расклепывания) двух выполненных на металлическом каркасе выступов, входящих в соответствующие им отверстия в противошумной пластине. После расклепки (развальцовки) выступов на выступах образуются «запирающие» головки, непосредственно контактирующие как с цинковым покрытием противошумной пластины, так и с самой стальной пластиной. На поверхности противошумной пластины, противоположной металлическому каркасу (на этой поверхности находятся «запирающие» головки выступов), над цинковым покрытием выполнено полимерное защитное покрытие, которое покрывает также и головки выступов.
Изготавливаться заявляемое фрикционное изделие может известными методами, например приформовыванием к металлическому каркасу формовочной смеси. При этом предварительно на металлическом каркасе путем развальцовки соответствующих выступов фиксируется стальная оцинкованная пластина, поверхность которой, обращенная к металлическому каркасу, имеет полимерное покрытие, а противоположная поверхность, где образуются «запирающие» головки выступов, полимерного покрытия не имеет. Полимерное покрытие на эту поверхность противошумной пластины, как и на свободную (без фрикционного элемента и пластины) поверхность металлического каркаса, наносится после изготовления фрикционного изделия.
Таким образом, обеспечивается непосредственный контакт с цинковым слоем как стали каркаса, так и стали противошумной пластины. Поскольку Zn в электрохимическом ряду активности металлов находится левее Fe, то при электрохимической коррозии (во влажных условиях, особенно при применении реагентов), при неизбежных в условиях реальной эксплуатации фрикционного изделия повреждениях защитного полимерного покрытия, будет ржаветь и разрушаться не сталь противошумной пластины, не сталь каркаса, и не стальной наполнитель композита фрикционного элемента (в случае его наличия в композите), а слой цинка. В результате повышается коррозионная стойкость фрикционного изделия при его эксплуатации во влажных условиях и при применении противогололедных реагентов.