ऑटोमोबाइल और कंस्ट्रक्शन मशीनरी के ब्रेक पैड एक तरह की घर्षण सामग्री हैं। मुख्य कार्य वाहन को सुरक्षित और मज़बूती से काम करने के लिए धातु के साथ घर्षण के माध्यम से गतिज ऊर्जा को अवशोषित करना है। यह अच्छा घर्षण प्रदर्शन और प्रतिरोध पहनना चाहिए, और एक ही समय में अच्छी यांत्रिक शक्ति और गर्मी प्रतिरोध है । ब्रेक पैड सामग्री की संरचना के अनुसार, यह एस्बेस्टस (एस्बेस्टस) ब्रेक पैड, अर्ध-धातु ब्रेक पैड, नाव (गैर-एस्बेस्टस कार्बनिक घर्षण सामग्री) ब्रेक पैड, और सिरेमिक आधारित ब्रेक पैड में विभाजित है। उत्पादन और एस्बेस्टस ब्रेक पैड के उपयोग अब प्रतिबंध लगा दिया है; अर्ध-धातु ब्रेक पैड के घर्षण के बाद हवा में बचने वाले धूल और धातु पाउडर मानव शरीर और पर्यावरण के लिए हानिकारक हैं; नाव ब्रेक पैड उच्च तापमान पर अच्छी गर्मी प्रतिरोध और घर्षण गुणांक स्थिरता नहीं है । सिरेमिक आधारित ब्रेक पैड स्थिर घर्षण गुणांक, अच्छी थर्मल स्थिरता और अच्छा पहनने प्रतिरोध है, धातु घटकों को शामिल नहीं है, और एक सेवा जीवन से अधिक है कि अंय ब्रेक पैड की । वे बेहतर समग्र प्रदर्शन किया है और स्वच्छ और पर्यावरण के अनुकूल उत्पाद हैं । धीरे-धीरे बाजार में व्यापक रूप से उपयोग किया जाएगा।
सिरेमिक आधारित ब्रेक पैड के घटक
सिरेमिक ब्रेक पैड मुख्य रूप से प्रबलित फाइबर, खनिज भराव, घर्षण प्रदर्शन नियामक और बांधने की मशीन से बने होते हैं, और उत्पादन और प्रसंस्करण के बाद उत्पादों से बने होते हैं।
इसकी संरचना (बड़े पैमाने पर %) है: प्रबलित फाइबर 25 ~ 40, भराव 10 ~ 30, चिपकने वाला मैट्रिक्स 15 ~ 30, घर्षण संपत्ति नियामक 10 ~ 20, विरोधी पहनने स्नेहक 15 ~ 30, लोचदार कड़ा एजेंट 5 ~ 10.
1.1 सिरेमिक ब्रेक पैड और उनकी भूमिकाओं में सुदृढीकरण फाइबर
तालिका 1 सिरेमिक फाइबर प्रदर्शन पैरामीटर
फाइबर का उपयोग सिरेमिक-आधारित ब्रेक पैड में एक मजबूत फ्रेम सामग्री के रूप में किया जाता है और ब्रेक पैड की ताकत, घर्षण प्रदर्शन और पहनने के प्रतिरोध में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। सिरेमिक आधारित ब्रेक पैड के लिए आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले मजबूत फाइबर एल्यूमीनियम सिलिकेट फाइबर, एल्यूमिना फाइबर, कार्बन फाइबर और जिरकोनिया फाइबर हैं। प्रारंभ में, एल्यूमीनियम सिलिकेट फाइबर और एल्यूमिना फाइबर ज्यादातर उपयोग किया जाता है। बाद के अध्ययनों में पाया गया है कि जिरकोनिया फाइबर एल्यूमिना फाइबर और एल्यूमीनियम सिलिकेट से बेहतर है। फाइबर में अधिक बेहतर प्रदर्शन होता है, इसका ऑक्सीकरण प्रतिरोध, जंग प्रतिरोध, कम थर्मल चालकता, बेहतर उच्च तापमान प्रदर्शन, एक बेहतर मजबूत फाइबर सामग्री है। सिरेमिक-आधारित ब्रेक पैड में उपयोग किया जाने वाला मजबूत फाइबर एक हाइब्रिड फाइबर है जिसमें एक अच्छे अनुपात में उपरोक्त फाइबर होते हैं, जिसका एक ही फाइबर की तुलना में बेहतर मजबूत प्रभाव पड़ता है। तालिका 1 में कई सिरेमिक फाइबर प्रदर्शन पैरामीटर दिखाए गए हैं।
1.2 सिरेमिक-आधारित ब्रेक पैड में खनिज भराव और कार्य
सिरेमिक-आधारित ब्रेक पैड में खनिज भराव ब्रेक पैड (जैसे थर्मल चालकता, थर्मल विस्तार, घनत्व, ताकत, कठोरता, और कठोरता, आदि) के भौतिक और यांत्रिक गुणों में सुधार कर सकता है, और घर्षण प्रदर्शन और उत्पाद लागत को भी समायोजित कर सकता है। पैकिंग को एंटी-घर्षण पैकिंग, घर्षण-बढ़ते या घर्षण पैकिंग में विभाजित किया गया है। एंटी-घर्षण फिलर्स ब्रेक पैड के पहनने के प्रतिरोध में सुधार कर सकते हैं, घर्षण गुणांक को कम कर सकते हैं, और ब्रेकिंग शोर को कम कर सकते हैं; घर्षण-वृद्धि या घर्षण भराव ब्रेक पैड के भौतिक और यांत्रिक गुणों में सुधार कर सकते हैं, घर्षण प्रतिरोध बढ़ा सकते हैं, घर्षण गुणांक को स्थिर कर सकते हैं और पहनने के प्रतिरोध में सुधार कर सकते हैं।
ब्रेक पैड के समग्र प्रदर्शन में सुधार करने के लिए, भराव और घर्षण बढ़ाने वाले भराव को कम करने वाले घर्षण को मिश्रित किया जाएगा और उपयोग की आवश्यकताओं के अनुसार एक निश्चित अनुपात में उपयोग किया जाएगा। सिरेमिक-आधारित ब्रेक पैड में उपयोग किए जाने वाले मुख्य खनिज भराव हैं: बैरिट, विस्तारित वर्मीकुलाइट, सेपियोलाइट, कॉर्डम, जिरकॉन, ग्रेफाइट, टैल्क, वुलस्टनिट, ज़ेओलाइट, डायटोमेसियस पृथ्वी, ब्रूसाइट, हाइड्रोटलसाइट आदि।
बैराइट घर्षण गुणांक को बढ़ा और स्थिर कर सकता है, पहनने और ब्रेक लगाना शोर को कम कर सकता है, और उच्च तापमान पर अपेक्षाकृत स्थिर घर्षण इंटरफ़ेस बना सकता है, जो घर्षण जोड़ी की सतह को खरोंच से रोक सकता है और घर्षण जोड़ी की सतह को चिकना बना सकता है। यह घर्षण बढ़ाने वाली नियंत्रण सामग्री है।
विस्तारित वर्मीकुलाइट में उत्कृष्ट भौतिक और रासायनिक गुण होते हैं, जो ब्रेक पैड की सतह पर इलेक्ट्रोस्टैटिक आसंजन को कम कर सकते हैं, उत्पाद घनत्व को कम कर सकते हैं और शोर ब्रेक कर सकते हैं, और इसकी लोच में वृद्धि कर सकते हैं। यह शोर में कमी और सदमे अवशोषण को विनियमित करने के लिए एक भराव है ।
सेपिओलाइट एक रेशेदार सिलिकेट मिनरल है। सेपियोलाइट कॉलोइड को मजबूत आधार सामग्री के रूप में ब्रेक पैड में जोड़ा जाता है। इसमें अच्छी क्रूरता, उच्च तन्य और फ्लेक्सरल स्ट्रेंथ, उच्च प्रभाव शक्ति, उच्च तापमान प्रतिरोध और कम पहनने का प्रतिरोध, और अच्छा उच्च तापमान क्षय है। .
कोरुंडम और जिरकॉन में उच्च कठोरता होती है और वे कठोर भराव होते हैं। जिरकॉन या कोरुंडम जोड़ने से अच्छा घर्षण-बढ़ता प्रभाव और कम ब्रेकिंग शोर हो सकता है।
ग्रेफाइट एक घर्षण विरोधी नियंत्रण सामग्री और घर्षण प्रदर्शन नियामक है। इसमें अच्छी थर्मल चालकता है, पहनने की दर को कम कर सकता है, घर्षण गुणांक को स्थिर कर सकता है, और ब्रेक पैड की सतह पर घर्षण गर्मी के फैलाव में तेजी लाने और ब्रेक पैड की थर्मल स्थिरता में सुधार भी कर सकता है।
टैल्क एक सिलिकेट खनिज है जिसमें एक स्तरित संरचना है। यह घर्षण को कम करने और भराव को विनियमित करने की भूमिका निभाता है । इसमें बाइंडर्स के साथ अच्छा आसंजन होता है और इससे ब्रेक पैड की ताकत में सुधार हो सकता है।
वुलस्टनिट में सुई जैसी विशेषताएं, कम थर्मल विस्तार और उत्कृष्ट थर्मल शॉक प्रतिरोध होता है, जो घर्षण गुणांक को बढ़ा सकता है और पहनने की दर को कम कर सकता है, ब्रेक पैड को एक चिकनी संपर्क सतह बनाने और पहनने को कम करने में मदद करता है।
ज़ेओलाइट और डायटोमेसियस पृथ्वी में उत्कृष्ट सोखने के गुण होते हैं, जो उच्च तापमान पर ब्रेक पैड द्वारा विघटित छोटे आणविक पदार्थों को पूरी तरह से अवशोषित कर सकते हैं, घर्षण जोड़ी की सतह पर उत्पन्न गर्मी, और ब्रेकिंग शोर। यह एक घर्षण प्रदर्शन नियंत्रण भराव है।
ब्रुसाइट में एक निश्चित मात्रा में क्रिस्टल पानी होता है, और प्लेट जैसी क्रिस्टल संरचना जब विकृत हो जाती है तो रेशेदार ब्रूकसाइट फाइबर बन जाती है। इसमें लचीलापन और लचीलापन, उच्च तापमान प्रतिरोध और उत्कृष्ट क्षार प्रतिरोध है।
हाइड्रोटलसाइट की तरह उत्कृष्ट थर्मल वजन घटाने और गर्मी अवशोषण है, घर्षण गर्मी को अवशोषित कर सकते हैं, उच्च तापमान पर चरण परिवर्तन से गुजरना, और धीरे-धीरे स्पाइनल खनिजों में बदलना, जिसका ब्रेक पैड के भौतिक और यांत्रिक गुणों पर बढ़ाया प्रभाव पड़ता है, और चिकनाई, घर्षण को कम करना और विनियमित सामग्रियों की मरम्मत करना है।
1.3 सिरेमिक-आधारित ब्रेक पैड में बाइंडर्स और कार्य
बांधने की मशीन में फाइबर, फिलर्स और अन्य घटकों को मजबूत करने के लिए अच्छे गीले गुण होते हैं। यह इन सामग्रियों को एक साथ बांधता है और उनके साथ एक स्थिर रासायनिक बंधन बनाता है। यह ब्रेक पैड का मैट्रिक्स है। सिरेमिक आधारित ब्रेक पैड में इस्तेमाल होने वाला बाइंडर फेनोलिक राल (संशोधित राल) और सिंथेटिक रबर पाउडर है, मुख्य रूप से फेनोलिक राल। एक निश्चित हीटिंग तापमान के तहत, यह पहले नरम होगा और फिर प्रवाह उत्पन्न करने और इसे समान रूप से वितरित करने के लिए एक चिपचिपा तरल पदार्थ राज्य में प्रवेश करेगा। सिरेमिक-आधारित ब्रेक पैड बनाने वाली सामग्री में, मजबूत फाइबर और भराव को राल के इलाज और वल्कनाइजेशन के माध्यम से एक घने बनावट, एक निश्चित यांत्रिक शक्ति और ब्रेक पैड की घर्षण प्रदर्शन आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए एक साथ बंधुआ किया जाता है; रबर पाउडर में सुधार किया जा सकता है उत्पाद की कोमलता इसकी कठोरता को कम करती है।
सिरेमिक आधारित ब्रेक पैड ब्रेकिंग के दौरान 200-500 डिग्री सेल्सियस के उच्च तापमान की स्थिति में काम करते हैं। इस तापमान सीमा में, अकार्बनिक प्रबलित सिरेमिक फाइबर और भराव स्थिर प्रदर्शन किया है और थर्मल विघटित नहीं किया जाएगा । ऑर्गेनिक बाइंडर्स, फेनोलिक राल और रबर थर्मल अपघटन क्षेत्र में प्रवेश करते हैं, इसलिए अच्छी गर्मी प्रतिरोध के साथ चिपकने वाला का विकल्प ब्रेक पैड के प्रदर्शन पर बहुत महत्वपूर्ण प्रभाव डालता है।
सिरेमिक आधारित ब्रेक पैड का 2 टेस्ट
2.1 कच्चे माल निर्माण परीक्षण
टेबल 2 कच्चे माल के फार्मूले के बुनियादी मापदंडों
सिरेमिक आधारित ब्रेक पैड का घर्षण प्रदर्शन मुख्य रूप से कच्चे माल, फार्मूला अनुपात और उत्पादन प्रक्रिया के चयन पर निर्भर करता है। परीक्षण के दौरान, एक समान फाइबर फैलाव, सटीक सामग्री माप, एक समान मिश्रण, प्रेस बनाने की प्रक्रिया का नियंत्रण, और स्थिर घर्षण गुणांक की समस्याओं को हल करना आवश्यक है। . प्रयोगों और विश्लेषण के माध्यम से बहुत सारे परीक्षण डेटा प्राप्त किए गए थे, और एक बेहतर सूत्र के बुनियादी मापदंडों का निर्धारण किया गया था। परिणाम तालिका 2 में दिखाए गए हैं।
2.2 तैयारी प्रक्रिया परीक्षण
2.2.1 मिक्सिंग
फीडिंग राशि 5 किलो, मिक्सर स्पिंडल स्पीड 180 आर/मिनट है, रीमेजर स्पीड 2 200 आर/मिनट है और मिक्सिंग टाइम 210 एस है।
2.2.2 प्रेस बनाने
मोल्ड गुहा में इंजेक्शन की मात्रा 200 ग्राम±2 ग्राम है, दबाव क्रमशः 3.0 एमपीए, 4.0 एमपीए और 5.0 एमपीए है। निकास समय 3.0 एस है, मोल्ड निकास लिफ्ट दूरी 3.0 मिमी है, और निकास निवास समय 3.5 एस है। होल्डिंग दबाव 5.0 एमपीए है, होल्डिंग समय 180 एस है, वैक्यूम डिग्री 0.4 एमपीए है, और नमूना मोटाई 11.5 मिमी ± 0.2 मिमी है।
2.2.3 हीट उपचार
सैंपल ओवन का होल्डिंग टाइम 140 डिग्री सेल्सियस/1 एच, 160 डिग्री सेल्सियस/1 एच, 180 डिग्री सेल्सियस/1 घंटे, 200 डिग्री सेल्सियस/2 एच, 210 डिग्री सेल्सियस/3 घंटे और हीटिंग रेट 1 डिग्री सेल्सियस/10 मिनट है ।
2.3 घर्षण गुणांक का निर्धारण
जीबी/टी 5763-2008 निरीक्षण विधि के अनुसार नमूने के घर्षण गुणांक का परीक्षण करने के लिए XD-MSM निरंतर गति घर्षण परीक्षक का उपयोग करें । घर्षण गुणांक मापदंडों तालिका 3 में दिखाए गए हैं।
तालिका 3 परीक्षण घर्षण नमूनों का गुणांक
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3 सिरेमिक आधारित ब्रेक पैड की उत्पादन प्रक्रिया और विशेषताएं
3.1 सिरेमिक आधारित ब्रेक पैड की उत्पादन प्रक्रिया
सिरेमिक आधारित ब्रेक पैड मुख्य रूप से प्रबलित सिरेमिक फाइबर, खनिज भराव और बाइंडर्स से बने होते हैं। उत्पादन प्रक्रिया चित्रा 1 में दिखाया गया है।
कच्चे माल → वजन सामग्री → पूर्व बनाने (मोल्ड) → → ग्रूविंग (ड्रिलिंग →) पीसने → सिंटरिंग → मिश्रण → निरीक्षण → → निरीक्षण → पैकेजिंग → के → संशोधन छिड़काव
सिरेमिक आधारित ब्रेक पैड की चित्रा 1 उत्पादन प्रक्रिया
सिरेमिक आधारित ब्रेक पैड की 3.2 विशेषताएं
सिरेमिक आधारित ब्रेक पैड घर्षण, अच्छी थर्मल स्थिरता, कम थर्मल चालकता, और अच्छा पहनने प्रतिरोध का एक स्थिर गुणांक है। ब्रेक लगाने की प्रक्रिया में घर्षण गर्मी उत्पन्न करता है और काम करने का तापमान बढ़ जाता है। जैसे-जैसे कामकाजी तापमान बढ़ता है, साधारण ब्रेक पैड का घर्षण गुणांक कम होना शुरू हो जाता है, और घर्षण बल कम हो जाता है, जिससे ब्रेकिंग प्रभाव कम हो जाता है। सिरेमिक आधारित ब्रेक पैड का घर्षण गुणांक अभी भी 0.45 ~ 0.50 पर स्थिर है जब काम करने का तापमान 650 डिग्री सेल्सियस के रूप में उच्च है। यह अधिक दबाव और कतरनी बल का सामना कर सकता है, अच्छी यांत्रिक शक्ति और भौतिक गुण हैं, और विभिन्न उच्च प्रदर्शन ब्रेक सामग्री के लिए उपयुक्त है। उच्च गति, सुरक्षा, और ब्रेक पैड के उच्च पहनने के प्रतिरोध को पूरा करने के लिए आवश्यकताएं।
अर्ध-धातु ब्रेक पैड और नाओ (कोई भी एस्बेस्टस ऑर्गेनिक) ब्रेक पैड में भौतिक कारणों के कारण कोई अच्छा समाधान नहीं है; सिरेमिक आधारित ब्रेक पैड में प्रबलित फाइबर स्लैग बॉल्स, अच्छे सुदृढीकरण की कम सामग्री होती है, और इसमें कोई धातु नहीं होती है, जो ब्रेक पैड ड्यूल वियर और ब्रेकिंग शोर को बहुत कम कर सकती है। सिरेमिक आधारित ब्रेक पैड के घर्षण का गुणांक अर्ध-धातु ब्रेक पैड और नाओ (कोई भी एस्बेस्टस ऑर्गेनिक) ब्रेक पैड की तुलना में अधिक है। थर्मल तनुशन कम है, जो ब्रेकिंग परफॉर्मेंस और सेफ्टी में सुधार कर सकता है। यह ब्रेक पैड और ब्रेकिंग के दौरान संभोग के बीच असामान्य घर्षण के कारण होता है। नॉमिनेशन के लिए तीन तरह के ब्रेक पैड की तस्वीरें फिगर 2 में दिखाई गई हैं।
सेमी-मेटल ब्रेक पैड्स और नाओ (नो नो एस्बेस्टस ऑर्गेनिक) ब्रेक पैड्स की सर्विस लाइफ 60,000 किमी से कम है, जबकि सिरेमिक बेस्ड ब्रेक पैड्स की सर्विस लाइफ 100,000 किमी से ज्यादा है और सर्विस लाइफ में 50% से ज्यादा की बढ़ोतरी होती है। ब्रेक पैड पारंपरिक ब्रेक पैड सामग्री और प्रौद्योगिकी के दोषों पर काबू पा, और सबसे उन्नत ब्रेक पैड उत्पाद है।
सिरेमिक आधारित ब्रेक पैड नए सिरेमिक फाइबर सामग्री से बने होते हैं, जिसमें स्थिर घटक गुणवत्ता और गुणवत्ता, कोई धातु घटक, स्थिर घर्षण प्रदर्शन और लंबी सेवा जीवन नहीं होता है। वे स्थिर प्रदर्शन के साथ स्वच्छ और पर्यावरण के अनुकूल उत्पाद हैं। व्यापक रूप से प्रचारित और कॉर्पोरेट छवि और ब्रांड मूल्य में सुधार करने के लिए लागू उत्पाद उन्नयन और परिवर्तन और उच्च गुणवत्ता वाले विकास में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है ।