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时间:2018-07-25
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1、影响汽车刹车片粘接质量的因素分析 李 欣 刘晓辉 孙士勇(黑龙江省科学院石油化学研究分院,哈尔滨市,150040) (黑龙江国际工程咨询公司,哈尔滨市,150040) 刹车片是汽车制动系统的一个关键部件,直接影响汽车使用的安全可靠性。粘接型刹车片与铆接型刹车片相比,制造工艺相对复杂,质量影响因素较多。粘接质量既取决于胶粘剂本身的性能,也与被粘材料(蹄铁、摩擦片)的表面性质、粘接工艺等因素有关。我国目前粘接刹车片生产厂家众多,粘接质量参差不齐,一些厂家由于粘接工艺过程控制和检测不完善,导致粘接质量不稳定,甚至出现制动时刹车片脱
2、胶掉片事故。为此,本文将从胶粘剂和摩擦片的选用、蹄铁和摩擦片的表面处理、涂胶工艺、干燥条件、固化工艺、质量检测等方面来讨论影响刹车片粘接质量的因素。1 胶粘剂的选用 汽车刹车片分为盘式片和鼓式片(制动蹄片)2种,二者的固化成型工艺和使用性能要求不同,因此所用胶粘剂的性能也有所差异,如表1所示。 鼓式片用胶粘剂除要求耐热外,还要求有较好的弹性,即要求较高的耐冲击性能。盘式片制动时温度较高,因此,所用胶粘剂耐热性要求突出,并要求有较快的固化速度。在涂胶工艺方面,盘式片用胶粘度低,固含量高,主要采用喷涂工艺;鼓式片用胶粘度变化范围较大,主要采用辊涂
3、或挤出机施胶工艺。高粘度胶粘剂的填隙能力强,很适合用于粘接性较差的蹄铁和摩擦片间的粘接,因此选胶时要注意选专用型胶种。 表1 鼓式片和盘式片的粘接特点 刹车片类型粘接工艺 鼓式片 盘式片 蹄铁与已热压 蹄背和摩擦片固化成型 固化成型的摩擦 的粘接与摩擦片 片的复合粘接 的固化成型在压 机上同步完成 环境温度160~ 压机机头温度: 180℃,时间2~3h,160~180℃,热压固化条件 或200~250℃,
4、 时间:8~12min, 0.5~1.4MPa 压力:30~MPa 丁腈改性酚醛 聚乙烯醇缩醛胶粘剂类型 为主,如PL605, 改性酚醛,环氧改 Redux80,J-147, 性酚醛为主,如 J—147B(高粘度) Redux64,J—147C性能要求 耐热、耐冲击 耐热要求高涂 胶 辊涂和挤出机 喷涂为主 涂胶为主2 摩擦片的选用 从摩擦片性能角度考虑,铆接与粘接用摩擦片的要求没有区别;但从粘接质量角度考虑,许多铆接用摩擦片不一定适用
5、于粘接用途。摩擦片材料密度小、气孔大,有利于粘接;相反,硬度偏高,密度偏大,表面致密,尺寸不规范(内弧半径大于蹄背外弧半径)不利于粘接。有些摩擦片可能含有较多的增塑性材料或挥发性成分,固化过程中可能迁移到粘接表面或胶层中,还有些摩擦片在加热过程中尺寸稳定性差,这些因素都对粘接不利。一些新开发的摩擦材料配方,由于缺少粘接方面的实验数据,也给刹车片厂带来许多麻烦,因此建议在新型摩擦片开发时除考虑摩擦性能外,对粘接方面的要求也要作为附加条件进行综合考虑。3 表面处理3.1 蹄背(蹄铁)的表面处理 (1) 除油 主要是用有机溶剂(如乙酸乙酯、丙酮、过
6、氯乙烯等)对表面进行清洗,采用蒸气溶剂洗涤效果最理想。汽油类油性溶剂慎用,因为汽油类溶剂可能会在金属表面形成油膜,影响粘接质量。 (2) 打磨 打磨的目的是除去表面的锈蚀和氧化层,露出基体新鲜的表面。过去采用砂布和砂轮打磨,现在主要采用专用设备进行喷砂除锈,这是目前效率最高、效果最好的一种方法。 (3) 清洗 喷砂处理过的表面,可能存在一些沉积物,要用有机溶剂清洗一次,清洗过的表面要注意不再被污染。 (4) 涂保护层 经过处理的表面如果不立即粘接,会迅速氧化及变色失去光泽,而且易被再污染。因此,最好在处理后几小时内马上进行涂层
7、保护,保护涂层干燥后,与胶粘剂同步固化。保护层主要采用浸涂法工艺,浸涂用胶粘剂主要是改性酚醛树脂,如Redux70、Redux80D、J—155、A334B等。3.2 摩擦片的表面处理 用浸泡有机溶剂的棉纱除去表面的油污和印记以及蜡质层,也可用硬刷和溶剂清洗表面。4 涂胶工艺4.1 涂胶方法 目前广泛采用的涂胶方法包括辊涂、挤出机施胶条、喷涂;刷涂仅在小规模生产厂被采用。各种涂胶方法和各种涂胶设备对胶粘剂的粘度要求不同,如粘度控制不当,不但影响涂胶质量,也影响粘接质量。对挤出机来讲,要求胶液粘度大,以保证挤出的胶条尺寸稳定,不发生流淌。喷
8、涂要求胶液粘度很低,但固含量较高,以保证喷涂流畅且有足够的胶层厚度
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