[发明专利]用于制备制动块的方法及相关的制动块

说明书

本发明公开了一种用于制备用于车辆的制动元件(11)具体说即制动块的方法，所述方法包括通过精密剪切和/或传统剪切金属支撑物(5)的模压成型步骤，和在摩擦材料块(10)的所述金属支撑物上的模制步骤；所述摩擦材料选自无石棉摩擦材料，而所述金属板(5)由选自经受沉淀硬化的铝合金(时效硬化合金)的铝合金制成，并且在所述合金处于增溶状态下时通过金属片材的精密剪切和/或传统剪切制成；在摩擦材料焙烧步骤期间时效的所述合金获得其工作所需的机械性能。

技术领域

本发明涉及用于制备制动元件的方法，具体地涉及制备制动块的方法，并且所述制动块具有与相同类型的已知制动块相当的强度，但重量显著降低并具有高耐蚀性。

背景技术

已知制动块是旨在用于与车轮的盘式制动器或鼓式制动器相互作用的车辆车轮制动元件，并且包括被称为“底板”的金属支撑物、摩擦材料块(其整体模制到金属支撑物的一侧上)以及布置在摩擦材料块和金属支撑物之间的隔离/阻尼层(术语称为“垫层”)。

金属支撑物通常由钢或铸铁制成，因为在使用中其必须能够同时经受相当大的热应力和机械应力。然而，钢支撑物(并且钢铁材料的支撑物通常都)存在易受腐蚀从而需要足够的保护处理并具有相对较高重量的双重缺点。在“汽车”领域中对减轻重量和增加性能(例如耐蚀性)的需求的不断增长已经促使对替代材料的使用进行研究，所述替代材料为诸如塑料 /复合材料而不是轻合金，例如JP9126258中所述的铝合金。

遗憾的是，迄今与这些材料相关的机械和/或热机械强度问题已经妨碍了它们的使用，因为它们不适用于高温和高应力应用。

例如已知，与所述制动块用于车辆上相比，当常用铝合金在制动块制造过程中通常达到的温度下经受热循环时，一些重要的机械性能例如常用铝合金的拉伸强度和屈服强度会受到损失。

发明内容

本发明的目的是提供用于以简单且经济的方式制备制动块的方法，并且更一般地讲，提供用于制备制动元件(因此也包括制动蹄)的方法，该方法能够制备轻的且基本上不受腐蚀的制动元件，但该制动元件具有与已知的配备有由钢或铸铁制成的金属支撑物的制动元件相当的性能特征。

因此，本发明涉及制备用于车辆的制动元件的方法，具体地涉及制备制动块的方法。本发明还涉及根据本发明的方法制备的用于车辆的制动元件，特别是制动块。

根据本发明的主要方面，制动元件(特别是制动块)通常通过在室温下以金属片材为原料的金属支撑物的精密剪切和/或传统剪切压制步骤，以及在摩擦材料块的金属支撑物上的模制成型步骤获得(所述模制成型步骤包括使用摩擦材料复合物进行的摩擦材料块的成型步骤，所述成型步骤包括摩擦材料块的焙烧步骤)，但在两者之间结合，通过适当地选择用于制备金属支撑物的金属材料以及时间和过程温度参数，以同时获得对摩擦材料和制备支撑物的金属材料这二者的最佳焙烧。特别地，摩擦材料选自无石棉摩擦材料，在无石棉摩擦材料中复合物是具有摩擦材料粘结作用的树脂或树脂的混合物，而金属支撑物由铝合金制成，所述铝合金选自经受沉淀硬化的铝合金(又称为时效硬化铝合金)。

此外，根据本发明的优选方面，当合金处于完全增溶或仅部分时效的状态下时，金属支撑物得自“冷”金属片的精密剪切和/或传统剪切；该物理状态在铝合金的技术领域中被称为“T4状态”，其中合金为延展性的并且不表现出高硬度，但具有较高的延伸率值，因此易于在室温下加工。然后将所选择的合金仅在相同摩擦材料焙烧步骤期间完全时效，焙烧步骤必须总是进行以形成摩擦材料块。在该摩擦材料焙烧步骤期间，使制备金属支撑物的铝合金经受热循环(类似于时效硬化的热循环)，意想不到地产生与对(本领域中已知)相同合金的标准时效硬化处理非常类似的效果，使得铝合金达到所谓的“T6”物理状态，在该物理状态中该合金被完全时效且稳定(即，随时间推移其在金属基体内不再经受进一步的合金元素的沉淀)。