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汽车刹车片消音片金属橡胶复合板材及刹车片消音片制造与流程的制作方法

2022-06-11 17:05:07 来源:中国专利 TAG:

汽车刹车片消音片金属橡胶复合板材及刹车片消音片制造与流程
1.本发明属于汽车刹车片消音片用金属橡胶复合板材及消音片制造技术领域,具体涉及汽车刹车片消音片金属橡胶复合板材及消音片先进发明的制造过程及方法。此刹车片消音片金属橡胶复合板材及消音片表面丁腈橡胶或氟橡胶或硅橡胶为主料,中间碳钢或弹簧钢或不锈钢卷材板合成橡胶板材为基材,制成黑色或红色或棕色或绿色或兰色或其他颜色的成品汽车刹车片消音片金属橡胶板材及消音片。消音片金属橡胶板材耐骤然高温、耐低温、耐强硬度、高弹性、耐臭氧老化、减噪、减震效果优良,钢板与橡胶胶片粘合力增强,尺寸公差附合标准要求,正面阻噪音纵横交织凹凸条纹分布均匀,能连续流水制造多种钢卷材、板材、多种胶料、多种颜色消音片金属橡胶复合板材及消音片的特点。


背景技术:

2.刹车片消音片金属橡胶复合板材制成的消音片是汽车刹车系统中用来降低噪音、减少与附件接触产生振动的部件,此消音片卡雕或粘贴于刹车片背面,厚度0.5-0.8mm。刹车片消音片金属橡胶复合板的结构分为正面减噪布纹橡胶、中间钢板、侧面减震减噪橡胶。
3.(示意图1,产品图21)因刹车片产生的噪音、热量、震动是由刹车片耐摩面与刹车盘之间的摩擦振动形成,所以此摩擦振动产生的噪音、热量、振动经过摩擦面传到刹车片钢背后(如图17),刹车片消音片会起到阻隔减轻消除噪音、和振动的作用,同时阻隔骤然产生的高温,构成消音片金属橡胶板的材质和纵横交织条纹直接抑制阻尼汽车制动时产生的噪音、振动、高温;目前国内所用刹车片消音片橡胶板材及消音片配套使用的消音片材质选择、设备改进使用、制造流程工艺,达到耐高低温、减振降噪、耐老化程度的技术要求离达到标准还有一定差距,且胶种、颜色单一(黑色)。
4.本发明的目的是提供一套完整采用不同钢板、不同橡胶材质黑色、红色、绿色、棕色、兰色多种颜色生产的刹车片消音片金属橡胶复合板材及消音片产品,有消音、隔音、减震耐高低温、耐水、耐老化、超强拉伸强度、超低的压缩永久变形的性能,是先进发明流水线生产设备机组针对冷轧板、弹簧板、不锈钢等卷材进行连续双面丁腈胶或氟胶或硅胶压延成一面纵横条纹,一面平整橡胶胶料,多种颜色的汽车刹车片消音片金属橡胶复合板材及消音片的制造方法和工艺。
5.为实现上述目的,本发明采用的技术方案为:
6.参考国外及国内的其他生产线的流程设计,结合橡胶的加工特性,针对spcc冷轧板、弹簧板、不锈钢等卷材进行连续双面丁腈胶或氟胶或硅胶包覆成型制成黑色、红色、绿色、棕色、兰色多种颜色刹车片消音片金属橡胶复合卷材及消音片,钢带尺寸:宽度1米,厚度0.4mm(或0.3-0.7mm钢板,本发明以0.4mm钢板为例),钢卷重量2吨,机组生产线速度:max0.5-2.5米/分,橡胶包覆厚度单面0.1-0.2mm,总厚度0.5-0.8mm,根据需求调节。
附图说明
图1为:产品横截面示意图;
图2为:生产线流程示意图;图3为:橡胶胶料检测流程图;图4为;刹车片消音片金属橡胶复合板及消音片的制造方法和工艺流程图;图5为:固化、烘干处理烘道图;图6为;金属板材清洗涂胶流程图;图7为:压延机设备及辅助机组示意图;图8为:鼓硫机设备及辅助机组示意图;图9为:二次硫化烘道示意图;图10为:三次硫化烘道示意图;图11为:三次烘道示意图;图12为:金属橡胶复合板材生产流程示意图;图13为:激光设备结构示意图1;图14为:激光设备结构示意图2;图15为:喷涂烘干设备示意图;图16为:消音片结构(无橡胶层)示意图;图17为:消音片在刹车片位置示意图;图18为:金属橡胶复合板硫化成型制作消音片流程图;图19为:橡胶刮涂制备流程示意图;图20为:橡胶刮涂工艺流程图;图21为:金属橡胶复合板材结构示意图。
7.生产线设计与流程:(如图2)
8.生产线设计:
9.1、橡胶材料、辅料的配合及加工生产线;
10.2、钢板清洗处理、粘合剂涂粘固化生产线;
11.3、金属橡胶复合板的预成型生产线;
12.4、金属橡胶复合板的硫化成型线;(根据实际需求,可与特殊硫化线合并一条线)
13.5、特殊金属橡胶复合板的硫化线(在硫化成型线的基础上加裁剪、多层烘道工艺);
14.6、金属橡胶复合板制作刹车片消音片的生产线。
15.材料、辅料、设备及机组、配合方法加工工艺:
16.材料、设备的选取:
17.1、钢板卷材的选取:
18.①
钢板spccd或c51d z冷轧板卷材、弹簧板卷材、不锈钢卷材
19.②
维氏硬度90-130
20.③
厚度0.4mm(或0.3-0.6mm钢板,本发明以0.4mm钢板为例)
21.④
宽度100mm
22.⑤
钢重量2t(增加开收卷承载重量可生产2-5t)
23.⑥
机组钢板生产线速度max0.5-2.5米/分(可以根据工序需要调节线速度)
24.2、橡胶及辅料选取:
25.(1)橡胶丁腈橡胶兰化n41、三爱富新材料氟胶fe2600型、信越sep1711-u硅胶
26.(2)防老剂445,rd
27.(3)氧化剂含量98%柳州sa、zno、dcp
28.(4)炭黑德固赛湿法炭黑550、990,罗地亚气相法白炭黑、沉淀法白炭黑、喷雾炭黑
29.(5)增塑剂tp-95古马隆树脂
30.(6)消泡剂鑫钛克232
31.(7)流平剂鑫钛克mma
32.(8)分散剂鑫钛克d-100
33.(9)润湿剂鸿晟达kc-245
34.(10)增充剂麒祥化工强威粉、活性氧化镁、活性氢氧化钙
35.(11)树脂马瑞尔2123,p-67,p-68
36.(12)硫化剂s、dm、tmtd、双酚af、3号硫化剂、c-11、dcp
37.(13)颜色剂氧化铁红、塑料棕色、钛青绿、钛青兰、喷雾炭黑、宏赞(宏胜)橡胶颜料(各种颜料)
38.(14)防粘剂pdfe
39.(15)胶粘剂德国tv31、开姆希尔512、开姆希尔sn45ts
40.(16)花纹布尼龙布(根据市场需求确定粗细纹尼龙布)
41.(17)三无液乙方环保新材料
42.(18)除汚剂乙醇98%
43.3、主要设备选取:
44.(1)捏炼机(通用型)大连橡二35立升(与开炼机之间增设输送机)
45.(2)开炼机(通用型)凌云机械辊筒直径400mm(开炼机上端增加自动翻卷胶料机)
46.(3)烘道融威设备30米、20米/2台、15米、30米多层(详见以下说明)
47.(4)四辊压延机机组华韩xy-4-450-125机组
48.(5)鼓硫硫化机组祥飞科技dlg1500-1400机组
49.(6)光纤激光切割机金威刻激光切割机lf1390
50.(7)2t收卷机飞祥科技8台
51.(8)高压气泵双仕丰机械1台
52.橡胶材料的配合:
53.丁腈胶配合:100质量份的丁腈橡胶、4质量份防老剂、8质量份的氧化锌、30质量份的炭黑550/990(10/20)其他颜色的用沉淀法白炭黑替代、10质量份的增塑剂、2质量份消泡剂、2质量份流平剂、20质量份强威粉其他颜色加4质量份、2质量份润湿剂、20质量份高岭土、15质量份硫酸钡、15质量份石棉纤维、4质量份石墨(黑色的加,其他颜色的不加)、0.5质量份硫磺、4.5质量份友硫化剂、4质量份防粘剂、5-15质量份树脂。其他颜色的再加3质量份着色剂,即或铁红或钛青绿或钛青兰或配色
54.氟橡胶配合:氟胶100质量份、双酚2质量份、3号硫化剂1.5质量份、低聚乙烯1质量份、2质量份消泡剂、2质量份流平剂、2质量份润湿剂、氧化镁8质量份、氢氧化钙7质量份、白炭黑10质量份、喷雾炭黑或铁红或钛青绿或棕色或钛青兰3质量份。
55.硅胶配合:硅胶100质量份、2质量份消泡剂、2质量份流平剂,2质量份润湿剂、气相法白炭黑30质量份,二甲基硅油3-6质量份,3质量份颜料喷雾炭黑或铁红或钛青绿或钛青兰或配色、硫化剂dcp3质量份或s或c-11(通过实验建议用dcp)
56.‑‑‑‑‑‑
所述的炭黑为550、990炭黑、喷雾炭黑
57.‑‑‑‑‑‑
所述着色剂黑色、红色、绿色、棕色、兰色分别为炭黑(包括550、990、喷雾)、铁红、钛青绿、塑料棕、钛青兰
58.‑‑‑‑‑‑
所述的白炭黑为气相法白炭黑、沉淀法白炭黑
59.‑‑‑‑‑‑
所述的高岭土为锻烧高岭土,含二氧化硅为95以上
60.消音片金属橡胶复合板材料合成的加工方法及工艺如下步骤:
61.步骤一:将固体丁腈橡胶或氟橡胶或硅橡胶在密炼机中60——90℃低温炼12分钟,取出停放8-24小时;
62.步骤二:丁腈橡胶将检验合格的材料防老剂、氧化剂、炭黑(其他颜色炭黑不加,按配方调节)、消泡剂、流平剂、分散剂、润湿剂、高岭土、强威粉、石墨(除黑色外其他颜色的不用)、防粘剂、树脂等,氟橡胶生胶将消泡剂、流平剂、分散剂、润湿剂、氧化镁、氢氧化钙、沉淀法白炭黑、喷雾炭黑或氧化铁或钛青绿或钛青兰或棕色或配色,硅橡胶生胶将消泡剂、流平剂、分散剂、润湿剂、气相法白炭黑、硅油或氧化铁或钛青绿或钛青兰或棕色或配色(按需要颜色)加入密炼机中,在80-120℃温度下密炼10-15份钟,冷却停放至常温;
63.步骤三:将上述密炼好的橡胶在开炼机上薄通再加上经检验合格的硫化剂,丁晴橡胶加入s、dm、tmtd,氟胶加入双酚、3号硫化剂,硅橡胶加入dcp或s或c-11,反复薄通6遍次,后放厚至2-3mm下片,30分钟降温停放。
64.步骤四:橡胶温片放入60-80℃恒温箱待用,或开炼机热炼;
65.步骤五:每1000kg抽200g检验胶料性能指标。(性能指标如下)
66.丁腈胶胶料性能指标如下:
67.1、硬度70 -3
68.2、密度1.2-1.5
69.3、拉伸强度>8.6mpa
70.4、伸长率>300%
71.5、耐油

重量变化率≤1.4-1.7%

厚度变化率≤3.4-5.8%
72.6、压缩率1-3.4%
73.7、回弹率82-100%
74.氟橡胶胶料性能指标如下:
75.1、硬度80 -3
76.2、密度1.84
77.3、拉伸强度大于或等于14.3
78.4、扯断伸长率大于或等于200%
79.5、撕裂强度19.6kn/m
80.6、压缩率1-2%
81.硅橡胶胶料性能指标如下:
82.硬度70 -3
83.密度1.11
84.断裂伸长大于600%
85.抗拉强度17.0mpa
86.压变率2.5%
87.橡胶胶料检测工艺:(示意图3)
88.依据国标方法,用抽检胶料做出试块用硬度计检测胶料的硬度;
89.依据国标方法,采用千分仪、烧杯、水等测出胶料的密度;
90.依据国标方法,裁截胶片用拉力机检测出胶料的拉伸强度、扯断伸长率、抗撕裂强度;
91.依据国标方法,裁截胶片放入硫化仪,检测出胶料的准确的温度、硫化时间、扭矩;
92.依据国标方法,裁截胶片,测量胶料厚度后,放入压边仪加力定位,再放入恒温老化箱,单位时间取出测量,算出压变率;
93.依据国标相继检测高温、低温、粘合强度。
94.橡胶胶料检测标准:
95.硬度执行gb/t23651-2009,密度执行gb/533-1981,拉伸强度执行gb/t528-1982,撕裂强度执行gb/529-1981,硫化特性执行gb/t9869-1997,压变执行astmd395-2003,回弹执行gb/t1681-1982,耐高温执行gb/t1699-1982,耐低温执行din53545-990,粘合强度执行gb/t7760-2003。
96.比现有技术各项胶料指标更能满足刹车片消音片所需的性能。
97.钢板清洗、粘合剂涂贴处理方法和工艺:
98.步骤一:将钢板开卷进入转动上下两砂布辊中间(根据实际增加砂布辊),打磨平滑钢板平面,使其粗糙,进入转动布辊(两道上下4个布辊),清洗砂布残渣,进入三免环保洗涤液2分钟,进入布辊阻挡清洗液,进入水喷池清洗残留清洗液及残渣,进入两道布辊阻挡水分,进入烘道烘干100℃,10分钟。
99.步骤二:将烘干钢板进入两辊涂粘剂,进入20米烘道150℃,15分钟循环鼓风进行固化(烘道示意图5),冷却收卷。
100.消音片金属橡胶复合板材的制造方法和工艺:
101.步骤一:将固化涂粘合剂的钢板开卷进入四辊压延机中间两辊平辊间,同时加入恒温箱内待用胶片进入上两辊和下两中间。
102.步骤二:将压延机调到要求的厚度和速比,线速度max0.5-2.5米/分,切边刀调到规定尺寸,开启压延机压延,两平辊间设有限位器,限制运动板材左右摆动,均匀前进,开卷塑料薄膜平铺压入压延板材上面,进行收卷,压延后的板材是上下面胶中间是钢板的消音片金属橡胶复合板材预成型半成品,宽1米、厚0.60或0.75mm.(按需求确定厚度)(压延示意图7)。
103.步骤三:将消音片金属橡胶复合预成型板材开卷,收起塑料薄膜,max1米/分进入鼓式硫化机(如图8),同时将所需花纹布开卷引入鼓式硫化机压入预成型消音片橡胶钢复合板材上面,在收卷机的牵引下匀速前进,丁腈橡胶在鼓硫机组160-170℃温度下,氟胶、硅胶在180-200℃温度下,前进速度为1米/分钟(可调),板材匀速进入30米烘道(烘道示意图9),根据胶种硫速确定硫化工艺,丁晴胶板材在此收卷布,有需不干胶的丁腈胶金属橡胶复
合板材在此粘贴(氟胶、硅胶板材需放在多层烘道后粘贴不干胶),丁腈胶板材收卷存放待用。(丁腈橡胶的生产线硫化工艺结束,氟胶、硅胶进行下面步骤)
104.步骤四:将成型氟胶、硅胶金属橡胶复合板材展开剪切成29.5米。
105.步骤五:将剪切的29.5米的氟胶、硅胶金属橡胶复合板材进入多层烘道。
106.步骤六:进入多层烘道,氟胶230℃温度下24小时进行在此硫化,硅胶190℃温度下 3小时在此循环鼓风硫化(硫化示意图10、11),再次硫化结束进行收布、卷贴不干胶(有卡角的消音片金属橡胶复合板材不贴)随后冷却切片存放。
107.步骤七:将成品剪料试验物理性能,粘合强度执行gb/t7760-2003。
108.消音片金属橡胶复合板材制作消音片的方法和工艺:
109.步骤一:将待用的丁腈胶卷材和长29.5米的氟胶、硅胶成品消音片金属橡胶复合板材用裁板机剪切成方便加工的尺寸板材;
110.步骤二:电脑设计消音片规格型号图样;
111.步骤三:将裁好的金属橡胶复合板材传送至光纤激光切割机的工作面上进行切割;
112.步骤四:有卡角的消音片用高压气冲击,使平整的卡角折成90度;
113.步骤五:将切割好的每个规格型号放置成品形传送带分类加叠,进行横截面处理喷涂防锈漆、及各种需要的颜色的漆;
114.步骤六:将喷涂漆的消音片进入15米烘道,干燥后进行分类包装。
115.以上刹车片消音片金属橡胶复合板及消音片的制造方法和工艺流程,(如下图4)
116.本发明所提供的汽车刹车片消音片金属橡胶复合板材与现有技术相比具有以下优点:
117.一、橡胶胶料配合优势:
118.1、刹车片消音片金属橡胶复合板材主胶料系用35-41丙稀含量丁腈橡,价格低廉,适合做普通消音片材料,长期环境耐温120℃,耐低温-55℃,和其它材料辅助材料有效配合,提高耐温性;主料采用氟胶fe2600型,价格高,适合做高档刹车片材料,可在260℃长期工作,在300℃可短期工作,有很高的化学稳定性,是所有弹性体最耐介质的一种,耐热水、蒸汽、耐压缩变形、耐寒性、耐候、耐臭氧性十分稳定;主料采用硅胶sep1711-u 型,适合做高档消音片材料,硅胶不但耐高温,而且耐低温,耐水、耐臭氧、耐候老化,无论化学性能还是机械性能随温度的变化都很小,比其他高分子材料具有更好的热稳定性以及辐照和耐候能力,同时具有优异的拒水性,可在65-250℃温度范围内长期保持弹性,可在-120低温条件下保持弹性,在自然环境下的使用寿命可达几十年,硅胶材料做刹车片现国内没有采用,因普通硅胶生胶料难以薄通,生产薄制品加工难度大,虽然硅胶很强的具有耐热、耐寒、耐候性能,刹车片消音片一直未被运用,通过实验,选择使用sep1711-u 硅胶能做出优质的刹车片消音片。
119.2、刹车片消音片金属橡胶复合板材丁腈橡胶胶料采用550和990炭黑,550炭黑提高了压延性能,990炭黑增加了拉伸强度,胶料的弹性较好,对胶料具有很高很好的补强作用,其他颜色的胶料需用沉淀法白炭黑替代550和990炭黑补强,满足白色或半透明产品的需要,白炭黑同时具有超强的粘附力,抗撕裂及耐热抗老化性能;
120.3、刹车片消音片金属橡胶复合板材丁腈橡胶胶料采用了锻烧高岭土,提高胶料的
耐磨耐候性,具有极好的稳定性,改善胶料压变形性能;
121.4、刹车片消音片金属橡胶复合板材橡胶板材采用硫酸钡,可提高胶料耐老化性、耐候性,不易老化和脆性,显著提高制品的表面光洁度和硬度,耐酸耐碱是最好的选择;
122.5、刹车片消音金属橡胶复合板材丁腈橡胶胶料采用石棉纤维,增强了隔音、隔热、耐热效果,耐腐蚀性能优越;
123.6、刹车片消音片金属橡胶复合板材丁腈橡胶胶料采用强威粉,减少胶料收缩降低成本,具有活性,在橡胶中达到纳米级分散,有良好的补偿作用;
124.7、刹车片消音片金属橡胶复合板材丁腈橡胶胶料采用石墨,适度添加增加胶料耐高温耐腐蚀、耐磨性,提高强度,胶料防粘效果好;
125.8、刹车片消音片金属橡胶复合板材丁腈橡胶胶料采用了酚酴树脂,有独特的耐热性能,耐腐蚀性良好,提高了胶料的粘合力程度,加工工艺性能优异;
126.9、刹车片消音片金属橡胶复合板材丁腈橡胶胶料采用了消泡剂,是活性剂,耐酸碱、湿润性能好,渗透加强,泡沫易消除,增加胶料的气密性;
127.10、刹车片消音片金属橡胶复合板材丁腈橡胶胶料采用了分散剂,是使用湿润分散减少完成分散过程所需时间和能量,稳定、改性粒子的运动性,降低粘度,增加载入量;
128.11、刹车片消音片金属橡胶复合板材丁腈橡胶胶料采用了润湿剂,是活性剂,湿润渗透性表现极为优异、高效,通过表面张力或界面张力,使水能展在固体表面上;
129.12、刹车片消音片金属橡胶复合板材丁腈橡胶胶料采用了低硫磺硫化体系,避免了硫磺硫化导致的产品表面后期喷霞现象,韧性低,改变了产品长期表面问题,耐热性好,没有硫化还原现象硫化均匀性好,耐热性好,压缩变形性好;
130.13、刹车片消音片金属橡胶复合板材丁腈橡胶胶料采用了pdfe作为防粘剂,同橡胶进行同时硫化,保证产品防粘防划伤性能,又能提高成品的耐性能;
131.14、刹车片消音片金属橡胶复合板材丁腈橡胶胶料采用古马隆树脂,显著提高合成胶的粘性,降低硫化后的剥离现象,可以溶解硫磺减小喷霜现象的发生,降低加工过程中出现焦烧,存放时的自硫发生的几率,增塑效果良好,提高压延、压出的半成品表面质量,使得加工工艺变得容易,可以提高胶料的耐磨性和拉伸强度,提高碳黑在胶料里的分散程度及耐老化性能,胶料的压缩强度,撕裂强度,曲挠性有所提高。
132.15、刹车片消音片金属橡胶复合板材丁腈橡胶与钢板采用tv31粘合剂,干燥后胶膜具有一定的粘性,使得它适用于低压硫化工艺的粘合,特别适合辊轮的生产。
133.16、刹车片消音片金属橡胶复合板材氟胶胶料采用指氧化镁,主要作用是吸酸剂和氢氧化钙并用。以酸效果更强,用于双酚af和3号硫化剂硫化制得低压缩变形的硫化胶。
134.17、刹车片消音片金属橡胶复合板材氟胶胶料采用氢氧化钙,在氟胶中加入作吸酸剂用,一般和高活性氧化碳一起用,吸收hf气体,改善胶料的稳定性和加工分散性;
135.18、刹车片消音片金属橡胶复合板材氟胶胶料采用气相法白碳墨,气相法白炭黑白色粒径较小,俗称“纳米白炭黑”,在其混胶中分布比碳墨更加均匀,热阻效果好,替代白炭黑有卓越的补强作用,可制成各种颜色的氟胶制品。
136.19、刹车片消音片金属橡胶复合板材氟胶胶料采用了喷雾炭黑、铁红、钛青绿、钛青兰,在此主要是着色剂,根据客户需求搭配颜色;
137.20、刹车片消音片橡胶板材氟胶胶料采用了低分子聚乙稀,具有很好的流变性。
138.21、刹车片消音片金属橡胶复合板材氟胶粘合剂采用开姆希尔512,有机聚合物溶解于甲乙酮系统中,适用性广泛,能粘接各种氟胶配方与各种金属,工艺简便。
139.22、刹车片消音片金属橡胶复合板材硅橡胶胶料采用气相法白炭黑,同上17所述性能。
140.23、刹车片消音片金属橡胶复合板材硅橡胶胶料采用dcp作为硫化剂,使胶料避免喷霜,流动性好。
141.24、刹车片消音片金属橡胶复合板材硅橡胶胶料采用喷雾炭黑、铁红、钛青绿、钛青兰或配色染色剂,更能满足产品各色品种要求。
142.25、刹车片消音片金属橡胶复合板材硅橡胶胶料采用二甲基硅油做增塑剂,硅油具有各种优良的异性,广泛用于脱模、消泡、阻尼、防震、辊压、防尘、防水、高低湿润等方面,降低硬度,提高伸长率。
143.26、刹车片消音片金属橡胶复合板材硅胶粘合剂采用sn45ts作为胶粘剂,属高温固化型,适用于各种钢材与硅橡胶弹性体粘合,滚筒中心轴与外包覆材料的粘接。
144.以上材料配合制成的刹车片消音片金属橡胶复合板材丁腈橡胶胶料、氟胶胶料和硅胶胶料的性能分别达到如下指标即胶料性能参数:(胶料性能参数)
145.丁腈橡胶胶料:(胶料性能参数)
146.1、硬度70 -3
147.2、密度1.2-1.5
148.3、拉伸强度>8.6mpa
149.4、伸长率>300%
150.5、耐油

重量变化率≤1.4-1.7%
151.②
厚度变化率≤3.4-5.8%
152.6、压缩率1-3.4%
153.7、回弹率82-100%
154.8、防甲乙酮,10分钟手指搓不掉,满足要求
155.9、防水,100度10分钟手指搓不掉,满足要求
156.10、橡胶材料与金属粘合参数:钢板与nbr粘合力大于或等于12mp;
157.11、耐高温短时间350℃,长时间180℃
158.12、耐低温-50℃
159.氟胶胶料:(胶料性能参数)
160.1、硬度80 -3
161.2、密度1.84
162.3、拉伸强度大于或等于14.3
163.4、扯断伸长率大于或等于200%
164.5、撕裂强度19.6kn/m
165.6、压缩率1-2%
166.7、钢板与氟胶粘合力大于或等于15kn/m
167.8、氟胶长时间250℃
168.9、短时间360℃
169.10、耐低温-53℃
170.硅胶胶料:(胶料性能参数)
171.1、硬度70 -3
172.2、密度1.11
173.3、断裂时伸长率大于600%
174.4、抗拉强度17.0mpa
175.5、撕裂强度半圆形42kn/m
176.6、反弹率50%
177.7、压缩率2.5%
178.8、长时间耐65-250℃
179.9、耐低温-120℃
180.以上三种橡胶种类根据市场需求选择原料、选择颜色、采用配方、检测手段优异,比现有的技术各项胶料综合指标都能达到要求,选择面广,现有技术一直未采用硅胶生产金属橡胶复合板材的消音片,但-50℃以下的地区适合硅胶材质的消音片,以上三种胶料板材选择采用能满足刹车片消音片世界各地使用所需要环境性能。
181.现在生产的汽车刹车片消音片金属橡胶复合板材及消音片的大部分厂家无检测设施,即使个别厂家有检测设施因技术的缺陷,包括配方、技术人员、先进不合理的设备及工艺限制,不能综合运用技术数据,不能科学的配备原料、选择工艺,就很难保证橡胶材料的物理性能达到最佳状态,原材料、配方采用不当严重影响金属橡胶复合材的使用性能。
182.二、钢板的清洗,涂粘合剂处理的方法及工艺优势:(工艺流程如图6)
183.1、刹车片消音片金属橡胶复合板材采用钢卷材或弹簧板卷或不锈钢卷材,该钢板厚度0.4mm,宽1米,长1200米,表面防锈油少的卷材为基材,产品宽幅大。而现在生产的消音板材宽度60mm,长度为2米,厚度0.4mm,面积尺寸小。
184.2、刹车片消音片金属橡胶复合板材采用砂辊磨擦增加表面粗糙度,从而增大橡胶与钢板材的接触面积,增强了橡胶与钢板的粘合强度,现生产的光面,没有经过处理的板材,表面光滑橡胶粘合力差,造成脱胶现象,有的厂家用喷砂机喷砂处理,金属板易变形,虽然增加了粗糙面,但造成胶料厚度不均匀;
185.3、消音片金属橡胶复合板材钢板材采用“三无”环保药水除钢板的油污,不但除汚力强,而且增加了清洗后的钢板保护膜,防止与空气接触出现锈斑,使存放或生产过程中不易脱胶。现生产的是采用酸洗、磷化、钝化等部分工艺,选成污染排放,或增加了环保设备的投入,浪费财力物力;
186.4、刹车片清音片金属橡胶复合板材钢材卷材清洗后采用烘道干燥(设备结构示意图5),烘道内径高150mm,长20米,宽1.2米,网链传送,钢板干燥清洁,粘合性好。现生产的是自然干燥,表面易存有少量水分,造成涂粘合剂有隔离层致使不均匀;
187.5、刹车片消音片金属橡胶复合板材钢卷材烘干通过乙醇池或丙酮池后进行涂胶水,即粘合剂涂装,进入乙醇池或丙酮池是为了钢板过烘道降温和进一步清洗除钢板上的污渍,保证钢板表面清洁无异物,使涂粘合剂面积没有遗漏之处。现有的生产工艺无此工艺,会造成钢板有遗漏污渍或少量灰尘,造成钢板粘合剂涂布不均匀,从而使遗漏处出现无粘剂溶液分布,甚至硫化过程中出现起泡现象,致使钢板与橡胶的粘合不均匀,出现质量问
题;
188.6、刹车片消音片金属橡胶复合板材钢板卷材丁腈橡胶材料粘合剂采用德国tv31,此粘合剂是环保粘合剂,通过乙醇溶剂8倍稀释后使用,粘合剂耐水、盐雾、化学品、油脂、溶剂及良好的耐环境性:氟胶材料粘合剂采用开姆希尔512,此粘合剂耐水、盐雾、化学品、油脂、溶剂以及其他苛刻环境,耐260℃高温,防锈性能好;硅胶材料粘合剂采用sn45ts,此粘合剂高温固化后最终强度较高,胶膜柔韧,耐冲击,耐水,耐介质,耐老化,涂胶后具有较长时间的可粘着时间;现生产的厂家采用的粘合剂是污染性强的粘合剂,价格低廉,气味大,对人体、对环境造成一定的损害,粘合力低,耐候性差。
189.7、刹车片消音片金属橡胶复合板材钢板材涂粘合剂后烘干采用了烘道干燥法蒸发,消音钢板材上涂粘合剂溶液里的溶剂和水分,烘道内高150mm,宽1.2米,长20米,网链传送,循环鼓风(设备结构示意图5),恒温150℃,烘烤时间是15分钟,粘合剂固化碳钢板上,涂层膜厚4-10um。现在生产的是涂粘合剂后自然干燥直接使用,无此工艺,造成粘合力差,或硫化不足现象出现,或有的厂家进行了烘干,由于使用设备原因温度不是恒温或恒温不足,不循环鼓风,造成粘合剂与钢板的固化强度不够,分子键没有结合坚固致使粘合强度降低;原料、配方不当,再加清洗粘合剂处理不好,会造成后期金属橡胶复合板材性能低下及脱胶,所以清洗、涂粘合剂工序至关重要。
190.三、刹车片消音片金属橡胶复合板材的制造方法及工艺优势:(工艺流程图示意12)
191.1、刹车片消音片金属橡胶复合板材采用xy-4-450-1250型四辊压机组,压延机辊筒工作部分长度1200mm,辊筒直径¢450mm,主机功率45kv
×
4(ac变频),辊筒采用质材为锻造合金钢,上下两辊为高低辊,高低辊能保证橡胶板的平整,胶料厚度均匀中间两辊为平辊,四辊每辊装有一台变频电机,可根据需要调节电机速度,根据胶料要求的厚度调节各辊的距离及出料的速度,此压延机可自动连续生产宽1米,厚度单面0.10mm(根据需求也可加厚),长度1200米,两面各0.1mm,中间钢板0.40mm的胶片预成型卷材,也可生产宽1米,厚两面每面0.10mm的预成型片材的设备。上面辊和下面辊压出各0.10mm 的上两辊和下两辊压出各0.10mm的上下两层橡胶胶片附贴于中间两辊涂粘合剂的0.4mm 钢板上下两面,辊上方有限位器和滚刀,调节卷材因机器转动卷材左右摆动,多余的胶料在此切掉回卷到向下辊间,四辊可根据需要调节各辊速比,金属板材均匀有序进入中间两辊出片材合成上下两面胶和中间为钢板材的预成型半成品(设备示意图7),加入塑料薄膜收卷,阻隔预成型板材间因卷起的粘贴。
192.现生产的部分厂家为两平辊延机,先压出胶片,再叠盖钢板之上,在压延机上很难一次预成型尺寸的胶板,只等硫化工序完成,现在部分厂家选择使用四辊压延机,功率小的很难实现预成型胶板,只能生产宽度60mm以下,单面厚度0.1-0.15mm的预成型胶板,辊筒使用的是锻造钢或是表面镀硬铬的辊筒,此辊使用一段时间后,辊筒就需要磨辊或拆辊加工表面,不能保证产品长期稳定,现在部分厂家使用的平辊,就造成预成型胶片中间厚两边薄的现象,不能保证最后产品厚度的标准尺寸,现在厂家使用的都是压延机动力为单电机不变频,即辊筒为同一速度,不能根据生产需要调节各辊的速度及出料速度,造成只能单机操作,不能连续生产,如联机生产效率低;原料、配方、清洗、涂粘合剂、预成型不当出现性能低、脱胶、几何尺寸不能保证后期金属橡胶复合板材达到标准要求,所以预成型设施的采用
也是非常关键的工艺。
193.2、刹车片消音片金属橡胶复合板材采用尼龙布作为橡胶花纹的硫化基材,根据市场需求确定尼龙布的布纹疏密程度和条纹大小,在鼓硫机上端固定尼龙花纹布开卷装置(详见图8),布卷引入鼓硫机与压延机出的板材同时进入鼓硫机组,连续与板材同时平整卷入胶板上面,鼓硫压力贴于板材上形成布纹,硫化熟成后除掉尼龙布即成成型花纹,采用此工艺产品上面也起到硫化过程中表面橡胶无粘附,无废边,无废品,效率高。现在生产的花纹布需裁剪成小片有废胶、废布生成,产品有粘缺胶料,增加了劳动强度,浪费了材料,降低了效率。
194.3、刹车片消音片金属橡胶复合板材采用dlg1500-1400油温加热鼓硫机组进行硫化成型设备,本生产线是用于双面贴胶钢带的连续硫化作业,此设备硫化辊直径φ1500mm,硫化辊工作长度1400mm钢带总拉力800kn,最大单位硫化压力0.45mpa,硫化辊表面线速度0.25-2.5m/min,本工艺采用线速度为1米/分,硫化辊加热方式为导热油加热,主电机功率7.5kw,辅助加热功率48kw,导热油加热功率110kw,变频电机经减速机通过出形联轴器传动硫化滚筒运转,压延机出来的预成型板材,上面再附叠尼龙布进入鼓硫硫化。此设备采用变频电机可根据流水线需求设计调节硫化速度,采用油热,使辊筒热量均匀,温度柔和,采用dlg1500-1400型能生产出宽度为1米的消音金属橡胶复合板材,并且能连续流水作业(设备机组示意图8)。
195.现生产的厂家部分采用平板硫化,增加了劳动强度,降低了效率,硫化时间长;现生产的部分厂家采用电加热鼓硫硫化是电加热,温度不均匀,温度干燥,受天气影响较大,造成硫化的消音片金属橡胶复合板材成熟度不足或过硫现象,不足会导致喷霜、易损,过硫易导致发生发碎损现象;部分厂家采用的是小型鼓硫,动力不是变频电机,小型号鼓硫虽设备成本低,但不能生产宽幅的消音金属橡胶复合板材。部分厂家采用平板硫化及平辊硫化的消音片金属橡胶复合板材厚度不均匀,一般是中高边低,甚至很难达到标准要求;现生产厂家不能连续有效流水作业,造成消音片金属橡胶复合板材的加工工序废料增多缺陷,原料、配方、清洗涂粘合剂不当,再加预成型设备、工艺采用不合理,生产出的产品各项指标难以保证。
196.4、刹车片消音片金属橡胶复合板材采用热烘道二次硫化,烘道内高250mm,长1.2米,长30米,网链传送,烘道循环鼓风,恒温160℃,时间为25分钟,本烘道长30米,可根据技术工艺需求调节恒温温度及加热时间,依据需求技术数据可关掉一定距离的加热管,也可实际工艺增加距离(烘道结构示意图9)。二次烘道加热把鼓硫硫化出来的金属橡胶复合板材进一步硫化,板材更进一步达到正硫化状态,致板材成品达到正常使用要求的最佳技术指标,产品质量稳定。氟胶和硅胶的板材需要在此剪切成29.5米,氟胶胶料的消音片板材需再次硫化,氟胶胶板进入多层烘道,烘道长30米,内高每层高度大于或等于250mm,内宽1.5米,自动网链,产品上下左右离烘道壁大于或等于250mm,中间是3-5层(本工艺为三层),每层上下相隔不小于250mm(烘道结构示意图10、11),烘道内循环鼓风并分段硫化,50℃恒温30分钟,100℃30分钟,230℃恒温22小时;硅胶胶料的消音片板材也需要再次硫化,50℃恒温30分钟,100℃恒温30分钟,190℃恒温2小时。现生产的部分厂家无此工艺,使产品达不到正硫化状态,产品达不到各项技术性能指标,部分厂家直接采用烘道硫化,但烘道温度设置过高或过低,温度、时间长短不适宜,烘道壁离产品板材不能小于250mm,小于250mm或烘烤
加温与直接传导加热区别掌握不住,导致过硫或欠硫,有的厂家为了节省电耗产品板材离烘道壁过近,影响产品达不到正硫化状态,出现过硫或灼伤现象,从而不能实现橡胶性能的运用,产品质量不稳定,配方、清涂、预成型不当、硫化设备、工艺采用不合理,最终产品金属橡胶复合板材就是性能低下的劣质产品。
197.四、刹车片消音片金属橡胶复合板材制造各种型号消音片的制造方法和工艺优势: (工艺流程示意图18)
198.1、金属橡胶复合板材制成各种型号的刹车片消音片采用lf1390光纤激光切割机(流程图18),光纤激光切割机x轴行程1320mm,y轴行程920mm,z轴行程80mm,x/y轴定位精度
±
0.03mm,x/y轴重复定位精度
±
0.02mm,x/y轴最大移动速度40m/min,最大加速度0.5g,传动方式研磨精密杠传动,最大载重250kg,x轴导轨宽度15mm,y轴导轨宽度20mmm(单边双导轨)功率为12kw。采用氧气作为辅助气体,切割1mm以下消音板材 30.0-35.0m/min。该机采用航空铅结构,进口高精密齿条及直线导轨,传动平稳,精度高;床身与横梁,工作台均采用整体焊接结构,按照大型机床标准制造,去应力退火进行粗加工,然后再进行振动时效处理,可以完全消除焊接及加工的应力,保持高强度精度,可保持20年以上正常使用不变形;x、y、z轴均采用伺服电机,高精度、高转速、大扭拒、大惯量、性能稳定耐用,该机动态性好,伺服晌应快,配以中功率光纤激光器(设备示意图13、14)。保证了整机的高速及加速性。采用基于windows操作系统,柏楚光纤激光切割专用数控系统,集成了激光切割专用功能模式块,功能强大,人机界面好,操作简单。在电脑上提取所要切割的并已设计好的消音片品种,切割机裁切所需要型号(形状所示如图16、17),操作简单,切割速度快,制作精度高,无边缘毛刺,消音片金属橡胶复合板材表面无焦烧损伤,横截面光滑平整,操作人员劳动强度低,效率是普通设备的几倍,是集激光切割、精密机械、数控技术于一体的高新技术,非金属橡胶复合板也可用本发明制作。现在生产的的厂家采用冲压机裁剪,每个品种需事先制作所需每个品种的模具,然后进行每个品种的安装冲压,每台设备单位时间内只能制作一个品种,模具品种多,需用设备多,制作周期长,浪费大量人力物力,效率低,制作过程中出现废品、毛边,设备易造成人身伤害现象;现在生产的性能低下的劣质金属橡胶复合板材制作的消音片在市场上也只能以价格占优势。
199.2、刹车片消音片刻好形状后,有的消音片有卡角,采用高压气冲机,压力0.6-160mpa (可调)此卡角用15mpa压力气冲击就达到所需角度,或压力机加压成型,此工艺简单,效率高;没有卡角设计的,在鼓硫机组收卷前设计不干胶卷贴,并自动卷贴,卡角和不干胶是为了使消音片固定在刹车片钢背后面。现生产的消音片卡角需二次安装模具冲压,需再次模具制作,周期长,用不干胶的消音片使用手工贴,费时费力。
200.3、刹车片消音片金属橡胶复合板材切割成各种消音片,横截面需要喷涂防锈漆,再喷涂漆,不锈钢的免涂,喷涂后烘道烘干(烘道结构示意图15),烘道长15米,内高150mm,恒温100℃,15分钟,冷却后包装;现在加工的消音片直接涂漆,使用易造成漆胶脱落及生锈。
201.4、刹车片消音片设计制造品种全世界基本上依赖我国生产,约3000个品种,且结构不规则,每个品种样式各异,适合本发明;现在厂家加工工艺复杂,制作难度大,老旧消音片无橡胶层,没有减震、阻音、隔热功能。(案例设计如消音片示意图16)
202.5、刹车片消音片在刹车片上占据“脸面”位置,即要耐用又要美观,高性能胶料能
实现耐用,多颜色能满足美观,因此制造和采用刹车片消音片橡胶钢复合板材及消音片至关重要;现在生产厂家内在质量低,外观颜色单纯。(消音片在刹车片上的位置如图17)
203.本发明技术方案带来的有益效果为:
204.现在生产的汽车刹车片消音片金属橡胶复合板材及消音片技术方案,采用纯钢板、不锈钢钢板、纸片、或采用橡胶板材,经实际使用大部分采用金属橡胶复合板材,但橡胶材料配合化工原料品种单少,不能利用各种化工材料的综合性能达到所需的最佳性能,避免制造过程中产生的缺陷,配方配合不合理导致后期成品出现起泡、喷霜、破损、强度低,耐老化差、耐高温差,耐低温差的特点,部分厂家无化验实验检测胶料的各项指标,无检验依据及方法,不能正确判断胶料是否符合消音片的使用环境,从而达不到消音片实际使用环境要求的橡胶胶料性能指标,钢板清洗环节采用的是酸洗、磷化、钝化工艺,造成环境污染,工序复杂,劳动强度高,消音片板材钢材与橡胶预成型采用的是平辊或平板硫化机或小型压延机加压合成,此工艺只能生产60mm以下,长2米的消音板材,生产效率低下,厚度很难保证均匀,易造成钢板与橡胶的材料的粘合力减小,几何尺寸误差大,消音片板材硫化采用平板硫化,或烘道硫化,或小型鼓硫硫化都是单机操作,没有检测出正硫化的时间、温度,生产过程出现欠硫、过硫、粘合强度低、毛边大、废料多,导致消音片板材实际质量不稳定;材质单一,颜色单一,不能适应市场多样化需求,和达到高质量的目的;刹车片消音片板材制作消音片采用冲压设备制作,制作周期长、费用大、毛边多、废料多、劳动强度大,人身存在安全风险高,效率低下。
205.本发明生产的汽车刹车片消音片金属橡胶复合板材产品及消音片产品是多材质、多颜色系统完整的生产出国内最高质量的汽车刹车片消音片金属橡胶复合板材产品和消音片产品。产品构造中表面丁腈橡胶或氟橡胶或硅胶为主料,中间碳钢或弹簧钢或不锈钢卷材、板材为基材,橡胶和辅料优质配合成黑色或红色或棕色或绿色或兰色或其他颜色的胶料,橡胶胶料从化工原料进行标准化验、实验、检测符合使用指标,配合材料科学准确,检测胶料性能指标达到优质产品性能,到科学的炼胶技术,准确检测正硫化状态的温度、时间,并结合实际使用条件调节,因此得到优质胶料;产品构造中钢板处理清洁,无污染物排放,粘合剂固化处理使金属与橡胶粘合牢固;金属橡胶合成的板材产品成型采用预成型板材四辊压延机组,四辊变频驱动,高精密、高速度、高效率,可连续生产宽1米,厚0.5-0.8mm,长1200米的预成型消音片金属橡胶板材,机械化程度高,劳动强度低;硫化过程使用鼓硫机组自动生产,按橡胶胶料检测实验的正硫化状态的技术指标结合实际进行连续自动化硫化,增加二次烘道硫化使硫化使过程中出现的欠硫、粘合力低得到有效的控制和避免,进一步保证产品的物理性能的最佳;尼龙布叠压入鼓硫机组硫化后出来的消音片金属橡胶板材正面条纹纵横清晰均匀,使噪音有效阻隔;刹车片消音片的金属橡胶复合板材的制作消音片电脑设计,激光切割,气动成型,不干胶自动卷贴,使先进制造智能、自动化生产得到实用,加工周期短,废料、毛边少,劳动强度低,效率高。本发明体现了先进制业特点,保证了产品质量的稳定,是化工业和机械制造业有效结合,多种材质,多种颜色的生产,适应了市场高、中、低档汽车的需求,本发明是现在领先水平高质量多颜色生产刹车片消音片金属橡胶复合板材产品及消音片产品。
206.现国内采用“压延法”无其他先进替代方案同样完成本发明目的,要想制造出消音金属橡胶复合板材还可采用“刮涂法”(产品如图21)通过对现有已知的喷涂、淋涂、滚涂、板
刮,调色挤出等多种涂胶方式的比较,我们发现板刮的方式可以满足我们对产品的厚度从0.02-0.12mm的变化要求,同时控制起来也很方便,并且我们进行了实验,使用板刮的方式我们可以生产出表面质量优异,同时厚度均匀的涂层,同时板刮的方式可以允许涂料的粘度比较高,可以提高因含量减少溶剂含量,缩短表干时间。缺陷是不能填充有效的可提高耐温材料,含胶率高,橡胶需转变为液态,涂层厚度10-117um(工艺流程见19、20)
ꢀ“
刮涂法”比“压延法”就厚度而言精度高,但消音片板材两面是平面,厚度薄,不能采用本发明实现纵横交织凹凸条纹面板材。压延法可生产条纹面,适合现在刹车片消音片的需求。如不需要条纹面可采用此法。
207.刹车片消音片金属橡胶复合板材制造消音片与本发明激光切割相同(同上)
208.本发明欲保护的创新点:
209.1、本发明技术刹车片消音片金属橡胶复合板材产品构造中橡胶原料、辅料选用、配合及加工工艺。
210.2、本发明技术刹车片消音片金属橡胶复合板材产品构造中钢板的连续生产增加粗糙面、清洗、涂粘合剂的方法和工艺。
211.3、本发明技术刹车片消音片金属橡胶复合板材产品构造中金属、橡胶在预成型过程四辊压延机改进、设备机组设计、连续生产制造方法及工艺。
212.4、本发明技术生产的刹车片消音片金属橡胶复合板材成型一、二、三次连续硫化设备机组设计、连续生产方法及工艺。
213.5、刹车片消音片金属橡胶复合板材本发明制作消音片产品采用光纤激光切割、成型方法及制作工艺。
214.6、本发明技术丁腈橡胶、氟橡胶生产的红色、棕色、绿色、兰色刹车片消音片金属橡胶复合板材产品。构造中表面丁腈橡胶或氟橡胶为主料,中间碳钢或弹簧钢或不锈钢卷材、板材为基材,橡胶和辅料优质配合成黑色或红色或棕色或绿色或兰色或其他颜色的胶料,通过炼制、预成型压延、鼓硫硫化使橡胶胶料包覆金属板材制成厚度0.5-0.8mm,一面纵横条纹,一面平整的红色、棕色、绿色、兰色金属橡胶复合板材产品。
215.7、本发明技术硅胶生产的黑色、红色、棕色、绿色、兰色刹车片消音片金属橡胶复合板材产品。构造表面硅橡胶为主料,中间碳钢或弹簧钢或不锈钢卷材、板材为基材,硅橡胶和辅料优质配合成黑色或红色或棕色或绿色或兰色或其他颜色的胶料,通过炼制、预成型压延、鼓硫硫化,使橡胶胶料包覆金属板材制成厚度0.5-0.8mm,一面纵横条纹,一面平整的黑色、红色、棕色、绿色、兰色金属橡胶复合板材产品。
216.8、本发明技术丁腈橡胶、氟橡胶胶料生产的金属橡胶复合板材产品制作的红色、棕色绿色、兰色各种样式刹车片消音片产品;
217.9、本发明技术硅橡胶胶料生产的金属橡胶复合板材产品制作的黑色、红色、棕色、绿色、兰色各种样式刹车片消音片产品。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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