不同表面处理工艺对刹车片表面质量影响分析
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不同表面处理工艺对刹车片表面质量影响分析作者:舒林高荣龙赵大德徐良来源:《科技信息·中旬刊》2017年第10期摘要:刹车片是汽车刹车系统中的关键安全零件之一,其质量关系到汽车的刹车性能以及使用者的安全。
本文对刹车片的表面处理展开了研究,分析了不同表面处理工艺对刹车片表面质量的影响,以期能为有关需要提供参考。
关键词:表面处理工艺;表面质量;影响随着我国社会经济的快速发展,汽车行业取得了迅猛的发展,而刹车片作为关系到汽车刹车性能好坏的重要部件,其质量也越来越受重视。
其中,刹车片的表面质量是影响刹车片整体性能的一个重要因素,对刹车片的表面处理工艺展开探讨具有十分重要的意义。
1汽车刹车片生产工艺1.1汽车刹车片结构组成刹车片也叫刹车皮、制动衬片,由于制动卡钳的结构不同,导致刹车片的附件安装形式不同,一般有内、外片之分。
在汽车的制动系统中,刹车片是最关键的安全零件,其优劣直接决定着汽车制动性能的发挥,所以性能良好的刹车片是人和汽车的保护神。
刹车片一般由钢板、粘接隔热层和摩擦块构成,如图1所示。
钢板也叫钢背,要经过涂装来防锈,钢背的材质通常为Q235B碳素结构钢,是由冲压设备冲压一次成型。
隔热层是由不传热的材料组成,汽车制动时刹车片摩擦块与制动盘摩擦产生较大的热量,其作用就是阻隔热量传递到钢背上,防止刹车片被损伤。
摩擦块由摩擦材料、粘合剂组成,刹车时被挤压在制动盘或制动鼓上产生摩擦,从而达到车辆减速刹车的目的。
由于摩擦作用,摩擦块会逐渐被磨损,一般来讲成本越低的刹车片磨损得越快。
1.2汽车刹车片加工工艺流程汽车刹车片加工工艺流程如图2所示,分别需要经过原材料检验、配料、混料、称料、热压、热处理及表面处理等过程。
原材料检验。
对将要采用的原材料进行必要的检验,并针对其物理化学指标特性对在配方中的比例进行必要的调整。
配料。
按配方确定的比例对原材料进行称量。
目前常用的有人工计量和计算机自动配料系统自动计量两种方式,后者较为先进可靠。
刹车片新材料摩擦磨损机理实验解析刹车片是汽车安全行驶过程中至关重要的部件之一。
为了提高刹车片的性能和耐久性,制造商们一直在寻求新的材料和制造技术。
其中,研究刹车片新材料的摩擦磨损机理是非常重要的一环,它可以帮助我们更好地了解刹车片在使用过程中的摩擦磨损特性,并为新材料的研发提供指导。
摩擦磨损是指两个物体相对运动时表面之间的相互作用所导致的材料剥离、磨损和变形现象。
在刹车片的使用中,摩擦磨损机理主要包括热磨损、表面摩擦、车轮截面磨损等。
首先,热磨损是刹车片磨损的主要机理之一。
当刹车片与刹车盘之间的接触摩擦产生高温时,刹车片表面的材料会发生相变和加热,形成热软化层。
这种热软化层的存在会使刹车片表面的摩擦系数降低,增加刹车片和刹车盘的接触面积,从而增加了磨损。
此外,刹车片磨损生成的高温还会导致刹车片内部材料的结构改变,进一步加剧磨损。
其次,表面摩擦是刹车片磨损的另一个重要机理。
刹车片与刹车盘之间的高速接触会产生大量的摩擦热,使刹车片表面的温度升高。
随着温度升高,刹车片表面的材料会剥离、氧化和软化,从而导致表面磨损。
除了温度的影响,表面粗糙度、材料硬度、润滑剂的使用等也会影响刹车片的表面摩擦特性。
最后,车轮截面磨损也是刹车片磨损的一个重要机理。
车轮截面磨损指的是刹车片表面与车轮之间的相互作用磨损。
当刹车片与车轮之间的接触面积增大时,摩擦力也会相应增加,从而导致刹车片的磨损。
车轮截面磨损的程度取决于刹车片和车轮的材料特性、接触面积和接触压力等因素。
针对以上磨损机理,科学家们已经采取了一系列的实验手段来进一步研究和解析刹车片的摩擦磨损特性。
其中,摩擦副试验是一个常用的手段之一。
在这样的实验中,科学家们通过模拟刹车片与刹车盘之间的接触摩擦过程,对刹车片表面的摩擦磨损进行定量分析。
实验数据的收集和分析可以帮助科学家们了解不同材料在不同条件下的磨损特性,为刹车片的研发提供指导。
除了摩擦副试验,还有一些其他的实验手段也被应用于刹车片新材料的摩擦磨损机理研究中。
影响刹车片质量常见原因刹车片是汽车制动系统的重要组成部分,其质量直接关系到汽车制动性能和行车安全。
影响刹车片质量的常见原因主要有以下几点:1.材料选择不合理:刹车片的主要材料是摩擦材料,常用的有有机材料和无机材料两种。
有机材料刹车片具有制动平稳、噪音小的特点,但制动性能相对较差;而无机材料刹车片制动性能更好,但噪音和磨损相对较大。
如果材料选择不合理,刹车片的制动性能、噪音和磨损会受到影响。
2.制造工艺不完善:刹车片的制造工艺直接影响了其质量。
制造工艺不完善可能导致刹车片内部结构不均匀、材料分布不合理,从而影响刹车片的制动性能和耐磨性。
3.设计缺陷:刹车片的设计是否符合车辆的制动需求也是影响其质量的重要因素。
设计上的缺陷可能导致刹车片与刹车盘接触不均匀,制动力分布不一致,从而影响制动性能和稳定性。
4.制动系统不匹配:刹车片的质量也会受到制动系统的匹配程度的影响。
如果刹车盘与刹车片的配件尺寸不匹配,如刹车盘磨损严重或变形,刹车片与刹车盘的接触面积不均匀,就会影响刹车片的制动性能和寿命。
5.制动片的使用环境:刹车片的工作环境也会对其质量产生影响。
例如,高温环境下刹车片的摩擦性能可能会下降,降低制动效果;雨天或者湿滑路面上刹车片的湿摩擦性能可能会受到影响,从而影响刹车性能和安全性。
6.制动片的磨损和老化:长期使用后,刹车片会逐渐磨损和老化,磨损过度会导致刹车力下降,制动距离延长,噪音加大,甚至可能发生制动失效的危险。
刹车片的老化也会导致材料性能的下降,从而影响到刹车片的制动性能和安全性。
总之,影响刹车片质量的因素很多,涉及到材料、制造工艺、设计匹配以及使用环境等因素。
为了确保刹车片的质量和行车安全,需要选用合适的材料,采用优良的制造工艺,进行严格的质量控制,并定期检查和维护刹车系统,及时更换磨损过度的刹车片。
此外,驾驶人员也应当合理使用刹车系统,保持安全的行车距离,避免急刹车和长时间连续制动,以减少刹车片磨损和老化,确保刹车片的正常工作和行车安全。
材料表面处理对机械性能的影响研究引言材料表面处理在现代工程领域中具有不可忽视的重要性。
通过表面处理,可以改变材料的表面特性,提高其机械性能和耐用性。
本文将研究不同表面处理方法对材料机械性能的影响。
1. 表面处理方法种类及原理表面处理方法种类繁多,包括机械处理、化学处理和物理处理等。
机械处理主要包括研磨、抛光和刻蚀等,通过切削或研磨方法去除材料表面的不均匀层,使表面平整度提高。
化学处理则是在材料表面形成一层化学反应产物,例如氧化膜、镀层等,以提高其耐腐蚀性和硬度等性能。
物理处理则通过高温热处理、电弧和电子束熔化、离子注入等方法,改变材料的晶格结构和成分,以提高其力学性能。
2. 表面处理对材料机械性能的影响2.1 强度和硬度表面处理可以显著提高材料的强度和硬度。
例如,通过氮化处理可以在表面形成高硬度的氮化层,使材料表面的硬度显著增加。
同时,通过化学处理可以形成硬质镀层,提高材料的硬度和耐磨性,增加其使用寿命。
2.2 韧性和耐疲劳性尽管强度和硬度对于材料来说很重要,但过高的硬度也会导致材料的韧性下降,使其容易发生断裂。
表面处理可以提高材料的韧性和耐疲劳性。
例如,通过石墨悬浮处理可以在金属材料表面形成一层石墨颗粒,这些颗粒可以在应力作用下滑动,吸收应力,提高材料的韧性和抗疲劳性。
2.3 耐腐蚀性材料的耐腐蚀性对于在腐蚀性环境中使用的材料来说至关重要。
表面处理可以在材料表面形成抗腐蚀层,阻止腐蚀介质对内部材料的侵蚀。
例如,通过氧化处理可以在金属表面形成一层氧化膜,有效防止腐蚀介质的渗透,提高材料的耐腐蚀性。
3. 表面处理方法的应用领域表面处理广泛应用于各个领域,包括航空航天、汽车制造、电子设备等。
在航空航天领域,材料表面的耐高温性和抗氧化性是至关重要的。
通过高温热处理、钝化处理和涂层等方法,可以提高材料的耐高温性和抗氧化性,以应对极端环境下的要求。
在汽车制造中,表面处理可以提高汽车的安全性和燃油效率。
例如,通过镀层可以保护车身材料不受化学腐蚀的侵蚀,提高其使用寿命。
刹车片生产工艺刹车片是轿车和货车中非常重要的零部件之一,它的质量和性能直接关系着整个车辆的安全性。
因此,刹车片的生产工艺非常重要。
下面我将为大家介绍一下刹车片的生产工艺。
首先是材料的选择。
刹车片通常采用的材料是含有高碳钢、玻璃纤维或者铜等成分的有机、无机复合材料。
这些材料具有良好的制动性能、耐磨损性和耐高温性能,能够满足刹车片的生产要求。
然后是材料的制备。
首先,将高碳钢或铜材料切割成合适尺寸的板材,接着根据需要,在板材上涂布一层厚度均匀的材料,如有机树脂和聚合物混合物。
然后将涂布后的材料进行热压,使得整个材料均匀结合在一起。
接下来是切割成型。
通过模具,将已制备好的材料切割成相应的形状和尺寸。
切割的工序需要精确控制,以确保刹车片的形状和尺寸的准确性。
然后是表面处理。
在切割成形后,刹车片还需要经过一系列的表面处理工序。
首先是机械抛光,通过抛光机对刹车片表面进行打磨,以去除表面的不平整和毛边。
然后是化学处理,将刹车片浸泡在特定的化学液中,以去除表面的氧化层和杂质。
最后是性能测试和调整。
在刹车片的生产过程中,需要对刹车片的性能进行严格的测试。
通常这些测试包括材料的硬度、密度、抗拉强度和耐磨性等性能的测试。
根据测试结果,如果出现不合格的情况,需要对制作工艺进行调整,以确保刹车片的质量和性能符合要求。
总之,刹车片的生产工艺是一个复杂而严谨的过程。
只有通过科学的工艺流程和严格的质量控制,才能生产出高质量的刹车片。
刹车片的制作工艺的提升与改进,不仅可以提高刹车片的性能和可靠性,也能够提高整个车辆的安全性和舒适性。
汽车零部件表面处理工艺的优化及其性能研究随着汽车工业不断发展,汽车零部件表面处理技术也不断更新。
汽车零部件表面处理工艺是汽车零部件生产中非常重要的一环,旨在增强汽车零部件表面的耐磨性、抗腐蚀性、耐高温性等物理化学性能。
因此,汽车零部件表面处理技术对汽车的性能和可靠性起到了决定性的作用。
当前,汽车零部件表面处理工艺主要有镀锌、喷砂、电镀、化学镀等多种方法。
这些处理方法各有优点和缺点,但在应用中都有一定局限性。
反映到一些特殊的场合,就不能仅使用这些传统的工艺做表面处理。
为了更好地满足汽车零部件表面处理的需要,业内开始研发新方法。
1. 汽车零部件表面处理工艺的优化在实际的工程应用中,我们选用表面处理工艺时,往往会考虑材料成本、处理工艺、性能要求、生产效率等因素。
在目前的表面处理工艺,镀锌工艺是应用最广泛的一种。
但是,镀锌工艺存在以下问题:1)处理成本较大:镀锌工艺需要使用铬酸钾、酸、锌盐等高毒性化工原料,所以成本较高。
2)镀层容易脱落:由于工艺的原因,导致一部分镀层容易脱落,同时镀锌的层厚较为有限,划痕或局部腐蚀后一旦破坏,容易造成长时间的腐蚀。
3)不环保:镀锌的化学物质含有重金属,容易造成环境污染,而且处理液在使用后也容易被污染,如果不恰当处理,会对环境和人体健康产生影响。
以上问题不断促进新工艺的诞生。
虽然国内的新型工艺已经有所发展,但是大多还停留在技术研究阶段,没有实现商业化生产。
2. 汽车零部件表面处理工艺的性能研究新型汽车零部件表面处理工艺除了在环保、成本方面更加优化外,其在表面性能上也具有更优秀的表现。
下面对主流的新型表面处理工艺进行简要介绍:1)磷酸化预处理:经过磷酸化预处理的金属表面会出现一层肉眼看不见的磷酸铁盐层,此层具有极强的附着力,自锁定效应显著,能加强镀层与基底材料之间的相互作用,从而提高耐磨性及涂层的耐腐蚀性、抗氧化性、耐高温性等硬度、引裂强度、塑性强度等力学性能。
2)喷涂加氟:在长期雨水冲刷下,氟化物会与铬化处理的金属表面形成一层致密的耐腐蚀保护层。
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℃,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于粘接用途。
不同表面处理工艺对刹车片表面质量影响分析
刹车片是汽车刹车系统中的关键安全零件之一,其质量关系到汽车的刹车性能以及使用者的安全。
本文对刹车片的表面处理展开了研究,分析了不同表面处理工艺对刹车片表面质量的影响,以期能为有关需要提供参考。
标签:表面处理工艺;表面质量;影响
随着我国社会经济的快速发展,汽车行业取得了迅猛的發展,而刹车片作为关系到汽车刹车性能好坏的重要部件,其质量也越来越受重视。
其中,刹车片的表面质量是影响刹车片整体性能的一个重要因素,对刹车片的表面处理工艺展开探讨具有十分重要的意义。
1汽车刹车片生产工艺
1.1汽车刹车片结构组成
刹车片也叫刹车皮、制动衬片,由于制动卡钳的结构不同,导致刹车片的附件安装形式不同,一般有内、外片之分。
在汽车的制动系统中,刹车片是最关键的安全零件,其优劣直接决定着汽车制动性能的发挥,所以性能良好的刹车片是人和汽车的保护神。
刹车片一般由钢板、粘接隔热层和摩擦块构成,如图1所示。
钢板也叫钢背,要经过涂装来防锈,钢背的材质通常为Q235B碳素结构钢,是由冲压设备冲压一次成型。
隔热层是由不传热的材料组成,汽车制动时刹车片摩擦块与制动盘摩擦产生较大的热量,其作用就是阻隔热量传递到钢背上,防止刹车片被损伤。
摩擦块由摩擦材料、粘合剂组成,刹车时被挤压在制动盘或制动鼓上产生摩擦,从而达到车辆减速刹车的目的。
由于摩擦作用,摩擦块会逐渐被磨损,一般来讲成本越低的刹车片磨损得越快。
1.2汽车刹车片加工工艺流程
汽车刹车片加工工艺流程如图2所示,分别需要经过原材料检验、配料、混料、称料、热压、热处理及表面处理等过程。
原材料检验。
对将要采用的原材料进行必要的检验,并针对其物理化学指标特性对在配方中的比例进行必要的调整。
配料。
按配方确定的比例对原材料进行称量。
目前常用的有人工计量和计算机自动配料系统自动计量两种方式,后者较为先进可靠。
混料。
将配好的原材料进行混合。
混料可分为湿法混料和半干法混料。
常用的混料机有三轴螺旋式、二轴式、犁耙式等,以犁耙式最为常用。
称料。
压制刹车片以前需要根据配方称取符合质量要求的材料,分别为主料和辅料。
主料就是混合料,辅料作为垫层起到隔热的作用。
常见的有人工称料和自动称料,后者效率较高。
热压。
热压成形分为一步成形和二步成形法:一步成形法就是将材料装入模具,直接热压成形;二步法则先将原料预压成毛坯,再装入热压模热压定形。
热处理。
为了节省热压时间、提高热压机工作效率,热压成形后摩擦材料中的树脂等有机组分的化学效应并不完全充分,所以要进一步在一定的温度先完成热处理过程。
常见的工序是烘烤和烧蚀。
表面处理。
根据产品要求,对刹车片外观进行必要的修正加工,常见的工序包括:开槽、磨削、抛光、喷砂、喷塑等。
其中抛光、喷砂是重要的表面处理工序,对刹车片的表面质量影响至关重要,下面将用试验的方法,对其进行试验研究分析。
2刹车片不同表面处理工艺对表面质量影响试验及分析
2.1试验准备
选取品种一、品种二两种型号的刹车片,各取160片。
将每种型号刹车片平均分成4个部分,每部分40片,分别装盒。
4盒分别标记用于区分做不同工序试验的刹车片,刹车片体积较小,用字母“P”标记刹车片:只有左方写“P”,代表抛光不喷砂;只有右方写“P”,代表喷砂不抛光;左右方都写上“P”,代表既抛光又喷砂;刹车片空白的,代表不抛光不喷砂。
两种型号标记相同的刹车片放在一起,方便做同种工序的试验。
2.2试验过程
对标记为抛光不喷砂、既抛光又喷砂的两种刹车片进行抛光处理。
刹车片加工工艺中的抛光工序是使用抛光机清理产品周边的溢料、毛刺、锈蚀,要求产品外观无毛刺、无溢料、材料无损伤。
对标记喷砂不抛光和上一步进行完抛光工序的既抛光又喷砂的两种刹车片进行喷砂处理。
喷砂工序是通过高压气体使棕刚玉颗粒高速撞击钢背表面,以清理钢背表面的锈迹、油污,要求钢背表面无锈蚀、无油污、材料无破损。
对所有的刹车片进行喷塑处理。
抛光、喷砂、喷塑都是刹车片表面处理工序,喷塑在抛光、喷砂工序完成后进行。
喷塑工序是在钢背面及产品周边喷涂一种有机物质,用来提升产品外观,防止钢背生锈。
要求钢背正面和侧面覆盖均匀完整,务必不能露出底材;另外工艺孔处不能露出摩擦材料的颜色。
在每种标记的刹车片里,随机选取两片,进行划格试验,用来检测涂层的附着力。
握住切割工具,使刀垂直于样板表面
对切割刀具均匀施力,并采用适宜的间距导向装置,用均匀的切割速率在涂层上形成规定的切割数,切割两次,轨迹相互垂直,观察轨迹交汇处的涂层是否脱落。
所有切割都应划透至底材表面。
同样选取上述的刹车片样品进行盐雾试验,用来检测刹车片钢背面的耐腐蚀质量。
2.3试验分析
2.3.1喷塑后样品外观分析
表1、表2分别是品种一和品种二喷塑后样品外观,为便于对比,表中分别列出了不抛光不喷砂、抛光不喷砂、不抛光喷砂、抛光喷砂4种工序后钢背面及材料侧面的表面质量。
经过综合对比发现,两种不同品种刹车片试验结果基本一致,只是在同一工序下出现问题的刹车片数量有所差异,试验结果如下:
(1)不抛光不喷砂喷塑状态下,刹车片钢背面有较多麻点,侧面有毛边;
(2)抛光不喷砂喷塑状态下,刹车片钢背面有较多麻点,侧面基本无毛边;
(3)不抛光喷砂喷塑状态下,刹车片钢背表面无明显麻点,侧面有毛边;
(4)既抛光又喷砂喷塑状态下,刹车片钢背表面无明显麻点,侧面基本无毛边。
麻点是由于未采用喷砂工序,刹车片钢背面的锈迹、油污没有被清理导致的;而侧面毛边是由于未采用抛光工序,刹车片的钢背边角的毛刺以及摩擦材料边角的溢料没有被清理导致的。
2.3.2划格试验结果
为了检验抛光、喷砂工序对刹车片喷塑材料的附着性能,进行了划格试验。
表4是刹车片经过不抛光不喷砂、抛光不喷砂、不抛光喷砂、抛光喷砂4种不同工序进行划格后的试验结果。
从划格试验结果看:抛光不喷砂工序状态下,刹车片出现钢背塑层脱落的情况;其余3种工序状态下,符合划格试验技术标准要求。
由此可见,喷砂工序能起到固定喷塑材料的作用。
2.3.3盐雾试验结果
为了检验不抛光不喷砂、抛光不喷砂、不抛光喷砂、抛光喷砂4种不同工序对钢背面的耐腐蚀能力的影响,进行了盐雾试验。
从4种工序各取了2片进行了试验,图3是盐雾试验的结果,从试验结果看:8片刹车片样品均正面漆膜完整、
工艺孔锈蚀完好,说明无论抛光、喷砂工序进行与否,都符合盐雾试验的标准要求。
3结论
综上所述,刹车片的表面处理是刹车片制造过程中的一个关键环节,其处理工艺的选择关系到刹车片的表面质量及整体性能。
因此,在进行刹车片表面处理时,必须结合产品要求,选择最优的工艺进行处理,从而确保汽车的良好刹车效果。
参考文献:
[1]刹车片摩擦材料的研究现状与发展趋势[J].钟厉,陈梦青.合成材料老化与应用.2017(06)
[2]不同表面处理方法对陶瓷托槽与不同瓷修复体粘结强度影响的研究[J].姜海巍,石旭旭,白莉学,邱澄宇,肖震.口腔医学研究.2016(05)。