BR102015024590A2

BR102015024590A2 - placa de apoio de freio a disco compósito

Info

Publication number: BR102015024590A2
Application number: BR102015024590A
Authority: BR
Inventors: Ray Arbesman; Winston Mackelvie
Original assignee: Ray Arbesman
Priority date: 2014-09-26
Filing date: 2015-09-24
Publication date: 2016-09-20
Also published as: JP2016070497A; CN105465252A; CA2905922A1; CA2865384A1; TW201625860A; EP3001064A1; US9273741B1; CA2905922C; RU2015140907A

Abstract

resumo patente de invenção: "placa de apoio de freio a disco compósito". a presente invenção refere-se a uma placa de apoio de freio que inclui primeira e segunda peças estampadas de folha de metal. cada peça estampada de folha de metal tem uma respectiva face texturizada com uma pluralidade de membros de perfuração integralmente formados. um núcleo de metal de sólido não poroso é disposto entre a primeira peça estampada de folha de metal e a segunda peça estampada de folha de metal. os membros de perfuração da primeira peça estampada de folha de metal penetram dentro do núcleo de metal, e os membros de perfuração da segunda peça estampada de folha de metal penetram dentro do núcleo de metal, para fixar a primeira peça estampada de folha de metal, a segunda peça estampada de folha de metal, e o núcleo de metal juntos.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PLACA DE APOIO DE FREIO A DISCO COMPÓSITO".

Campo da Invenção [0001] O relatório descritivo se refere a pastilhas de freio a disco, e mais especificamente a placas de apoio metálicas de pastilhas de freio a disco, às quais o material de fricção utilizável pode ser fixado. Antecedentes [0002] A patente dos Estados Unidos N°. 5,376,410 (MacKelvie) pretende descrever um método para tratar uma superfície que é para ser ligada a outra superfície. O método compreende deslocar uma porção do material de superfície para uma posição de modo que o material deslocado, embora permanecendo uma parte integral da superfície, forma uma rebarba que é adaptada para mecanicamente engatar com um material flexível disposto adjacente à mesma para desse modo proporcionar uma ação de intertravamento mecânico.

[0003] A Publicação de Pedido de Patente Européia N°. EP0859163A1 (Sundheim) pretende descrever um suporte de pastilha que é uma estrutura produzida de um material espumado resistente a calor, em especial espuma de alumínio, com uma folha de material metálico de alta resistência, em especial uma folha de aço. A estrutura pode ser um compósito em forma intercalada que consiste em uma camada estrutural do material espumado, que pelo menos por um lado é ligado com a folha de aço.

Sumário [0004] O sumário a seguir é pretendido para introduzir ao leitor os vários aspectos dos ensinamentos do requerente, mas não para definir qualquer invenção.

[0005] Descrita aqui é uma placa de apoio de freio a disco compósito (também referida aqui como uma placa de apoio de freio ou uma placa de apoio) que pode ser produzida a partir das primeira e segun- da peças estampadas de folha de metal e um núcleo de metal. O núcleo de metal pode ser relativamente macio (isto é, mais macio do que as primeira e segunda peças estampadas de folha de metal). Cada peça estampada de folha de metal pode ter uma respectiva face textu-rizada com uma pluralidade de membros de perfuração integralmente formados. Cada membro de perfuração pode ter uma extremidade distai. O núcleo de metal pode ser disposto entre ou laminado entre a primeira peça estampada de folha de metal e a segunda peça estampada de folha de metal. O núcleo de metal pode ser suficientemente macio e a folha metal pode ser suficientemente rígida de modo que sob pressão, os membros de perfuração da folha metal são capazes de perfurar (ou penetrar) dentro do núcleo de metal. A face texturizada da primeira peça estampada de folha de metal pode ser rolada ou pressionada dentro da primeira face do núcleo de metal de modo que os membros de perfuração perfuram dentro do núcleo de metal. A face texturizada da segunda peça estampada de folha de metal pode ser rolada ou pressionada dentro da segunda face do núcleo de metal de modo que os membros de perfuração perfuram dentro do núcleo de metal. Isso pode garantir que a primeira peça estampada de folha de metal, a segunda peça estampada de folha de metal e o núcleo de metal permaneçam juntas.

[0006] O núcleo de metal pode ser sólido e não poroso (por exemplo, um pedaço de alumínio sólido não poroso). O uso de um núcleo de metal de sólido não poroso proporciona um substrato dentro do qual os membros de perfuração podem se embutir solidamente, e fortemente engatar mecanicamente. Em outras palavras, todos ou a maior parte dos membros de perfuração engatam com o núcleo de metal, e os mesmos engatam o núcleo de metal ao longo de toda a superfície externa dos mesmos ou da maior parte da superfície externa dos mesmos. Isso permite que um encaixe inclinado de travamento aper- tado entre os membros de perfuração e o núcleo de metal, e proporciona uma ligação entre as peças estampadas de folha de metal e o núcleo de metal que é suficiente para resistir às forças experimentadas pela placa de apoio de freio durante a frenagem.

[0007] Isso é diferente dos materiais porosos, que não proporcionam um substrato dentro do qual os membros de perfuração podem se embutir solidamente e fortemente engatar mecanicamente. Ou seja, se o núcleo de metal for poroso, a maioria dos membros de perfuração não necessariamente engata o núcleo de metal, e os membros de perfuração não necessariamente engatam o núcleo de metal ao longo da maioria de sua superfície externa. Qualquer ligação proporcionada pelos membros de perfuração entre um material poroso e as peças estampadas de folha de metal é, portanto, esperada ser insuficiente para resistir às forças experimentadas pela placa de apoio durante a frenagem.

[0008] Ademais, determinados materiais porosos são altamente compressíveis ou esmagáveis. Por exemplo, espumas de alumínio (tal como as descritas por Sundheim) são propensas a falhas por esma-gamento. Os referidos materiais porosos não são esperados para resistir às forças proporcionadas pela rolagem ou o pressionamento dos membros de perfuração dentro do núcleo de metal.

[0009] Assim sendo, as placas de apoio como descritas aqui podem em alguns exemplos ser relativamente leves (por exemplo, em comparação às placas de aço de apoio padrão), ao mesmo tempo em que permanecem capazes de resistir às forças experimentadas durante a frenagem, e ao mesmo tempo em que mantêm a capacidade de serem montadas por rolagem ou pressionamento.

[0010] Em alguns exemplos, nenhum material de ligação tal como adesivo é usado na formação da placa de apoio de freio. Em outros exemplos, adesivo ou outro material de ligação pode ser usado.

[0011] Em alguns exemplos, cada membro de perfuração em cada respectiva peça estampada de folha de metal pode se estender substancialmente perpendicularmente a partir da peça estampada de folha de metal e pode ser inclinado de modo que o membro de perfuração tenha uma espessura que diminua a partir da face da peça estampada de metal para a extremidade distai do membro de perfuração. Como um resultado, o núcleo de metal pode ser ligado às primeira e segunda peças estampadas de folha de metal por um encaixe inclinado de tra-vamento dos membros de perfuração e o núcleo de metal.

[0012] Em alguns exemplos, uma ou ambas da primeira peça estampada de folha de metal e da segunda peça estampada de folha de metal pode ser produzido a partir de aço. O núcleo de metal pode ser produzido a partir de alumínio sólido não poroso (o que excluiría as espumas de alumínio), que pode ter uma dureza de não mais do que 70 HB. As primeira e segunda peças estampadas de folha de aço podem ter uma dureza de pelo menos 90 HB. Em alguns exemplos, o alumínio usado para formar o núcleo pode ter uma dureza de não mais do que 60 HB e as primeira e segunda peças estampadas de folha de aço podem ter uma dureza de pelo menos 100 HB.

[0013] Em alguns exemplos, a primeira peça estampada de folha de metal e a segunda peça estampada de folha de metal podem ter uma espessura de pelo menos 0,8 mm, e o núcleo de metal pode ter a espessura de pelo menos 2,5 mm.

[0014] Em alguns exemplos, a primeira peça estampada de folha de metal pode ter uma segunda face texturizada com uma pluralidade de elementos de farpas de retenção formados de modo integral que se estendem a partir da face para a fixação a um material de fricção para formar uma pastilha de freio.

[0015] Os membros de perfuração podem ser formados sem perfurar através de ou perfurar as peças estampadas de folha de metal.

[0016] A especificação adicionalmente proporciona métodos de produzir placas de apoio para freios a partir das primeira e segunda peças estampadas de folha de metal e um núcleo de metal. Cada peça estampada de folha de metal pode ter o mesmo perfil e cada uma pode ter uma respectiva face texturizada com uma pluralidade de membros de perfuração integralmente formados. Cada membro de perfuração pode se estender a partir da face de uma das peças estampadas de folha de metal para a extremidade distai. O núcleo de metal pode ter o mesmo perfil que as peças estampadas de folha de metal e pode ter duas faces (isto é, a primeira face e a segunda face). A primeira peça estampada de metal pode ser prensada ou rolada sobre a primeira face do núcleo de metal fazendo com que os membros de perfuração na face texturizada da primeira peça estampada de folha de metal perfurem a primeira face do núcleo de metal, desse modo travando a primeira peça estampada de folha de metal e o núcleo de metal juntos. De modo similar, a segunda peça estampada de folha de metal pode ser prensada ou rolada sobre a segunda face do núcleo de metal fazendo com que os membros de perfuração na face texturizada da segunda peça estampada de folha de metal perfurem a segunda face do núcleo de metal, desse modo travando a segunda peça estampada de folha de metal e o núcleo de metal juntos.

[0017] De acordo com alguns aspectos, a placa de apoio de freio compreende primeira e segunda peças estampadas de folha de metal. Cada peça estampada de folha de metal tem uma respectiva face texturizada com uma pluralidade de membros de perfuração integralmente formados. A placa de apoio de freio adicionalmente compreende um núcleo de metal de sólido não poroso. O núcleo de metal é disposto entre a primeira peça estampada de folha de metal e a segunda peça estampada de folha de metal. Os membros de perfuração da primeira peça estampada de folha de metal penetram dentro do núcleo de me- tal, e os membros de perfuração da segunda peça estampada de folha de metal penetram dentro do núcleo de metal, para fixar a primeira peça estampada de folha de metal, a segunda peça estampada de folha de metal, e o núcleo de metal juntos.

[0018] O núcleo de metal pode ser mais macio do que as primeira e segunda peças estampadas de folha de metal.

[0019] Pelo menos uma da primeira peça estampada de folha de metal e da segunda peça estampada de folha de metal pode ser de aço.

[0020] O núcleo de metal pode compreender alumínio. O núcleo de metal pode ser a pedaço de alumínio sólido e não poroso.

[0021] A primeira peça estampada de folha de metal e a segunda peça estampada de folha de metal podem cada uma das quais ter uma espessura de pelo menos 0,8 mm, e o núcleo de metal pode ter a espessura de pelo menos 2,5 mm.

[0022] A primeira peça estampada de folha de metal ou a segunda peça estampada de folha de metal pode incluir a segunda face texturi-zada com uma pluralidade de elementos de farpas de retenção formados de modo integral para a fixação a um material de fricção para formar a pastilha de freio.

[0023] As primeira e segunda peças estampadas de folha de metal pode ser não perfuradas.

[0024] De acordo com alguns aspectos, um método de fabricar a placa de apoio de freio compreende as etapas de: a) posicionar a primeira peça estampada de folha de metal adjacente à primeira face de um núcleo de metal de sólido não poroso; b) posicionar a segunda peça estampada de folha de metal adjacente à segunda face oposta do núcleo de metal de sólido não poroso; c) aplicar pressão à primeira peça estampada de folha de metal para forçar a pluralidade de membros de perfuração integralmente formados da primeira peça estampa- da de folha de metal para perfurar o núcleo de metal para fixar a primeira peça estampada de folha de metal ao núcleo de metal; e d) aplicar pressão à segunda peça estampada de folha de metal para forçar a pluralidade de membros de perfuração integralmente formados da segunda peça estampada de folha de metal para perfurar o núcleo de metal para fixar a segunda peça estampada de folha de metal ao núcleo de metal.

[0025] As etapas c) e d) podem ser realizadas simultaneamente. As etapas c) e d) podem compreender pelo menos um de rolagem e pressionamento da primeira peça estampada de folha de metal, do núcleo de metal, e da segunda peça estampada de folha de metal.

[0026] O método pode ser realizado sem aplicar um material de ligação entre as peças estampadas de folha de metal e o núcleo de metal.

Breve Descrição dos Desenhos [0027] Os desenhos incluídos aqui são para a ilustração dos diversos exemplos de artigos, métodos, e aparelhos da presente especificação e não são pretendidos limitar o âmbito ao que é ensinado de modo alguma. Nos desenhos: [0028] A Figura 1 é uma vista em seção transversal através de uma fileira de membros de perfuração em um exemplo de peça estampada de folha de metal, também mostrando uma ranhura rasa que a ferramenta de texturização pode cortar par elevar cada membro de perfuração;

[0029] A Figura 1a é uma vista de extremidade da peça estampada de folha de metal da Figura 1, que mostra oito fileiras de membros de perfuração;

[0030] A Figura 2 é uma vista em seção transversal de outro exemplo de peça estampada de folha de metal, que é texturizada em ambas as faces, onde a seção transversal é tomada através de uma fileira de membros de perfuração na face inferior e uma fileira de elementos de farpas de retenção com ganchos na face superior;

[0031] A Figura 3 é uma vista de topo de um exemplo de placa de apoio de freio a disco que inclui a peça estampada de folha de metal da Figura 1 e a peça estampada de folha de metal da Figura 2, que proporciona a face voltada para o rotor da placa de apoio com os elementos de farpas de retenção com ganchos; e [0032] A Figura 4 é uma vista parcial em seção transversal da placa de apoio da Figura 3 tomada ao longo da linha 4 - 4 na Figura 3. Descrição Detalhada da Invenção [0033] Vários aparelhos ou processos serão descritos abaixo para proporcionar um exemplo de uma modalidade do assunto reivindicado. Nenhuma modalidade descrita abaixo limita qualquer reivindicação e qualquer reivindicação pode cobrir os processos ou os aparelhos que diferem a partir dos descritos abaixo. As reivindicações não são limitadas aos aparelhos ou processos tendo todas as características de qualquer aparelho ou processo descrito abaixo ou às características comuns a múltiplos ou a todos os aparelhos descritos abaixo. É possível que um aparelho ou processo descrito abaixo não seja uma modalidade de qualquer direito exclusivo garantido por emissão ao presente pedido de patente. Qualquer assunto descrito abaixo e para o qual um direito exclusivo não é garantido por emissão ao presente pedido de patente pode ser o assunto de outro instrumento de proteção, por exemplo, um pedido de continuação em parte, e os requerentes, inventores ou proprietários não pretendem abandonar, ressalvar ou dedicar ao público do referido assunto por sua descrição no presente documento.

[0034] Descrito aqui é uma placa de apoio de freio a disco compó-sito. Em alguns exemplos, para se produzir a placa, um núcleo de metal, que pode ser relativamente macio e leve, é disposto entre ou lami- nado entre as primeira e segunda peças estampadas de folha de metal, que podem ser mais duras do que o núcleo de metal. O núcleo material pode ser um sólido e não poroso, tal como um sólido e não poroso pedaço de alumínio. As primeira e segunda peças estampadas de folha de metal podem ser de aço. As peças estampadas de folha de metal e o núcleo de metal podem cada uma das quais ter substancialmente o mesmo perfil (onde o perfil é o formato e as dimensões vistas em uma vista plana tal como a mostrada na Figura 3) de modo que as peças estampadas de folha de metal e o núcleo de metal podem ser alinhados para formar a placa de apoio de freio a disco tendo o mesmo perfil. As espessuras das três porções (na direção que vai na página na Figura 3) são discutidas abaixo.

[0035] As respectivas faces de cada uma das primeira e segunda peças estampadas de folha de metal podem ser texturizadas com uma pluralidade de membros de perfuração integrais. Em alguns exemplos, os membros de perfuração podem ser relativamente retilí-neos, que se estendem em geral perpendicularmente a partir da face da peça estampada de folha de metal para a extremidade distai espaçada a partir da face. Os membros de perfuração podem ser inclinados e atarracado de modo que as pontas e o eixo de cada membro de perfuração têm a resistência para perfurar o núcleo de metal sem deformação por flexão, enganchamento, ou embotamento. Os referidos membros de perfuração inclinados podem ter um perfil pontiagudo. A respectiva outra (ou segunda) face de uma ou de ambas as peças estampadas de folha de metal pode ser texturizada com os elementos de farpas de retenção tendo um perfil encurvado/em forma de gancho para a retenção do material com capacidade de fluxo, e em uma variedade de tamanhos e densidades. Elemento de farpa-texturizada metal é oferecido pela Nucap Industries Inc. de Toronto Ontario, Canada.

[0036] Na respectiva face de cada peça estampada de folha de metal que é adjacente ao núcleo de metal, os membros de perfuração podem ser inclinados e pontiagudos, de modo que por aplicar pressão à primeira peça estampada de folha de metal, o núcleo de metal, e a segunda peça estampada de folha de metal, tal como por rolagem ou pressionamento, os membros de perfuração perfuram nas respectivas faces opostas (isto é, a primeira e a segunda face) do núcleo de metal, desse modo fixando as três camadas juntas em uma placa de apoio sólida, de modo opcional sem o uso de material de ligação tal como adesivo. A inclinação dos membros de perfuração pode resultar em um forte encaixe inclinado de travamento entre as camadas.

[0037] Como mencionado acima, o núcleo de metal pode ser sólido e não poroso, tal como um pedaço de alumínio sólido e não poroso. O uso de um material poroso não sólido proporciona um substrato dentro do qual os membros de perfuração podem se embutir solidamente, e fortemente engatar mecanicamente. Em outras palavras, todos ou a grande maioria dos membros de perfuração engata o núcleo de metal, e os mesmos engatam o núcleo de metal ao longo de toda a superfície externa ou a grande maioria de sua superfície externa. Isso permite um encaixe inclinado de travamento apertado entre os membros de perfuração e o núcleo de metal, e proporciona uma ligação entre as peças estampadas de folha de metal e o núcleo de metal que é suficiente para resistir forças experimentadas pela placa de apoio durante a frenagem.

[0038] Como usado aqui, o termo "sólido e não poroso" com relação ao núcleo de metal exclui os materiais espumados, tal como espumas de alumínio, que são porosos.

[0039] O encaixe inclinado de travamento de cada membro de perfuração em um núcleo de metal de material poroso não sólido na medida em que os dois são acionados juntos pode resultar em altas for- ças de fricção e resistência correspondente à retirada dos membros de perfuração. Isso trava ou fixa os materiais juntos.

[0040] Uma ou ambas as peças estampadas de folha de metal podem também ter uma segunda face texturizada com uma pluralidade de elementos de farpas de retenção integralmente elevados par a fixação de materiais adequados. Na face superior da primeira peça estampada pode haver elementos de farpas de retenção sobre os quais o material de fricção de freio é moldado.

[0041] Nos exemplos mostrados aqui, ambos os membros de perfuração e os elementos de farpas de retenção são formados nas superfícies sem perfurar ou perfurar através das peças estampadas de folha de metal.

[0042] As peças estampadas de folha de metal podem ter os necessários formato e dimensões para a placa de apoio de freio acabada antes da montagem, ou podem ser cortadas após a montagem.

[0043] Com referência agora às Figuras 1 e 1a, a peça estampada de folha de metal 100 é mostrada. Os membros de perfuração 102 se estendem a partir da peça estampada de folha de metal 100 na primeira face 104 da mesma.

[0044] Uma peça estampada de folha de metal alternativa 200 é mostrada na Figura 2. No referido exemplo, a primeira peça estampada de folha de metal 200 inclui membros de perfuração 202 na primeira face 204 da mesma, e também elementos de farpas de retenção 208 que se estendem a partir da primeira peça estampada de folha de metal 200 na segunda face 210 da mesma. Os membros de perfuração 202 e os elementos de farpas de retenção 208 estão nas faces opostas da mesma peça estampada. A peça estampada de folha de metal 200 pode ser usada como um lado de recebimento de fricção da placa de apoio de freio a disco (por exemplo, a placa de apoio 414 mostrado na Figura 4).

[0045] No exemplo mostrado, os membros de perfuração 102, 202 são inclinados, atarracados, relativamente retilíneos e substancialmente perpendiculares à face a partir da qual os mesmos se estendem. A ferramenta de texturização (agora mostrada) que eleva os membros de perfuração 102, 202 realizam as fileiras de ranhuras de parada com lâminas dentadas, e assim sendo os membros de perfuração 102, 202 no exemplo mostrado estão em fileiras paralelas entre si. A Figura 1 mostra o espaçamento de membro de perfuração-para-membro de perfuração dentro da fileira de membros de perfuração 102, e a Figura 1a mostra o espaçamento da fileira.

[0046] Com referência às Figuras 3 e 4, um exemplo de placa de apoio de freio a disco 414 é mostrado. A placa de apoio de freio a disco 414 inclui uma primeira peça estampada de folha de metal 400a, uma segunda peça estampada de folha de metal 400b, e um núcleo de metal 416. No exemplo mostrado, a primeira peça estampada de folha de metal 400a é de acordo com a peça estampada de folha de metal 100 da Figura 1 (isto é, tem membros de perfuração 402a em sua primeira face 404a apenas), e a segunda peça estampada de folha de metal 400b é de acordo com a peça estampada de folha de metal 200 da Figura 2 (isto é, tem membros de perfuração 402b em sua primeira face 404b e os elementos de farpas de retenção 408 em sua segunda face 410b).

[0047] A Figura 3 é uma vista de topo do lado voltado para o rotor da placa de apoio de freio a disco 414, que inclui os orifícios B, dentro dos quais o material de fricção pode fluir e endurecer para se solidificar e ajudar a reter o material de fricção na superfície da placa.

[0048] Com referência à Figura 4, o núcleo de metal 416 no exemplo mostrado é um metal relativamente macio e leve, e é sólido e não poroso. Os membros de perfuração 402a da primeira face 404a da primeira peça estampada de folha de metal 400a perfuram e penetram o núcleo de metal 416. Os membros de perfuração 402b da primeira face 404b da segunda peça estampada de folha de metal 400b perfuram e penetram o núcleo de metal 416. Os elementos de farpas de retenção com ganchos 408 na segunda face 410b da segunda peça estampada de folha de metal 400b estão voltados em afastamento a partir do núcleo de metal 416.

[0049] Em alternativas de exemplos, a placa de apoio pode ser proporcionada sem elementos de farpas de retenção. O material de fricção pode ser ligado e/ou rebitado a uma face de superfície lisa.

[0050] A placa de apoio de freio a disco compósito 414 descrita aqui pode ser um laminado extremamente duro e rígido. Acredita-se que isso seja pelo fato de que, quando um material com membros de perfuração é flexionado, por exemplo, em um formato convexo ou arqueado, as pontas livres dos membros de perfuração elevados teríam que naturalmente se afastar ou se estender através da curva. Entretanto quando os membros de perfuração são embutidos em um substrato tal como um núcleo de metal, as pontas são também travadas ou fixas no mesmo e impedidas de se separar. O resultado é uma situação onde cada membro de perfuração contribui para a rigidez geral da placa de compósito. Desse modo, um laminado rígido é criado a partir do que de outro modo seriam folhas de metal relativamente flexíveis (em virtude de sua finura relativa).

[0051] Vários tipos, qualidades e grades de metal podem ser usados para as peças estampadas e o núcleo (por exemplo, aço inoxidável, aço regular, alumínio), que inclui grandes de metal mais econômicas ou de categoria mais baixa que possam não ordinariamente ser consideradas para o uso de placa de apoio.

[0052] Em alguns exemplos, adesivo ou outro material de ligação pode não ser empregado para ligar as peças estampadas de folha de metal 400a, 400b ao núcleo de metal 416. Nos referidos exemplos, a ligação entre as peças estampadas de folha de metal 400a, 400b, e o núcleo de metal 416 pode se basear na capacidade dos membros de perfuração 402a, 402b nas primeiras faces 404a, 404b das peças estampadas de folha de metal 400a, 400b para perfurar e penetrar o núcleo de metal 416 e criar um encaixe inclinado de travamento. Foi também observado que os membros de perfuração inclinados 402 elevados nas peças estampadas de aço podem penetrar um núcleo de alumínio e desse modo fixar o aço e alumínio apertadamente juntos.

[0053] Para formar a placa de apoio de freio a disco compósito 414, um pedaço de metal para o núcleo de metal 416, tal como um pedaço de alumino relativamente macio, leve, sólido, e não poroso pode ser disposto entre a primeira peça estampada de folha de metal 400a (por exemplo, a peça estampada de folha de aço), e a segunda peça estampada de folha de metal 400b (por exemplo, a peça estampada de folha de aço). Por exemplo, a primeira peça estampada de folha de metal 400a pode ser posicionada adjacente à primeira face 418 do núcleo de metal 416, e a segunda peça estampada de folha de metal 400b pode ser posicionada adjacente à segunda face oposta 420 do núcleo de metal 416.

[0054] Pressão pode então ser aplicada à primeira peça estampada de folha de metal 400a para forçar os membros de perfuração 402a da mesma para perfurar o núcleo de metal 416 para fixar a primeira peça estampada de folha de metal 400a ao núcleo de metal 416, e à segunda peça estampada de folha de metal 400b para forçar os membros de perfuração 402b da mesma para perfurar o núcleo de metal 416 para fixar a segunda peça estampada de folha de metal 400b to o núcleo de metal 416. As primeira e segunda 400b peças estampadas de folha de metal podem ser fixadas ao núcleo de metal 416 em uma única etapa (isto é, simultaneamente), ou em etapas separadas. A pressão pode ser aplicada, por exemplo, por um rolo ou uma prensa.

[0055] O uso de um sólido e não poroso núcleo de metal 416 pode permitir a aplicação de pressão para forçar os membros de perfuração 402a para perfurar o núcleo de metal 416, sem esmagamento ou compressão do núcleo de metal 416. Ou seja, determinados materiais porosos tal como espumas de metal são propensos a falhas por esmagamento. Os referidos materiais porosos não são esperados para resistir ás forças proporcionadas pela rolagem ou pressionamento dos membros de perfuração dentro do núcleo de metal.

[0056] Em alguns exemplos, o núcleo de metal 416 pode ser cerca de 3,2 - 4,8 mm (0,125 - 0,1875 polegadas) de espessura e pode ser alumínio com uma têmpera H32 (endurecido por tensão e estabilizado, um quarto rígido) e uma dureza de Brinell de cerca de 60 HB. O mesmo pode ser formado a partir de uma folha de alumínio padrão 5052-H32, por exemplo. As peças estampadas de folha de metal 400a, 400b podem ser, por exemplo, 1010-totalmente rígido ou J1392 aço, com uma dureza de Brinell de cerca de 105 HB. A espessura do rotor/ peça estampada de folha de metal voltada par o calibre 400b à qual o material de fricção é fixado pode em alguns exemplos ser cerca de 1,0 — 1,5 mm (0,04 - 0,06 polegadas) de espessura, e a espessura da peça estampada de metal de aço voltada para o pistão 400a pode em alguns exemplos ser cerca de 1,5-1,9 mm (0,06 - 0,07 polegadas). Para ambas as peças estampadas de folha de metal 400a, 400b, os membros de perfuração 102 podem ter uma densidade de cerca de 7 - 8 membros de perfuração por centímetro quadrado (cerca de 48 por polegada quadrada), com uma altura de cerca de 1,5 - 1,8 mm (0,06 -0,07 polegadas).

[0057] O exemplo a seguir mostra uma comparação de peso da placa de apoio de freio a disco compósito 414 como descrito aqui, versus a placa de apoio de aço de freio a disco padrão. A placa de apoio de freio a disco compósito 414 é cerca de 32% mais leve do que a pia- ca de apoio de aço de freio a disco padrão para o mesmo número de parte do veículo.

[0058] Como uma comparação de resistência, a tabela a seguir mostra os resultados de um teste de deflexão de um exemplo de um material compósito laminado de alumínio e aço como descrito acima (por exemplo, como mostrado na figura 4) comparado a uma barra de alumínio macio de mesmo tamanho. As cargas foram progressivamente aumentadas a partir de Carga 1 a Carga 3 e demonstra um desvio marcadamente mais baixo da barra de compósito comparado à barra de alumínio. No caso da Carga 3, a barra de alumínio se do-brou/flexionou além do limite de percurso determinado no teste de cerca de 10 mm (0,400").

[0059] As camadas da placa de apoio de freio a disco compósito 414 podem ser roladas ou prensadas para alcançar o embutimento (por exemplo, total embutimento) dos membros de perfuração 402 das peças estampadas de folha de metal 400 no núcleo de metal 416. Em alguns exemplos, cada membro de perfuração 402 nas respectivas primeiras faces 404a, 404b de cada uma das peças estampadas 400a, 400b perfura e se estende para dentro do núcleo de metal 416. A aplicação de calor pode também ser útil ou necessária em determinadas circunstâncias. Onde a peça estampada de folha de metal com ambas as faces texturizadas é usada (por exemplo, peça estampada de folha de metal 400b na Figura 4), a rolagem ou o pressionamento pode ser realizado usando os métodos para evitar a ruptura ou o esmagamento dos membros de perfuração nas superfícies externas das peças estampadas, tal como por usar um rolo ranhurado para seguir as pistas entre fileiras de membros de perfuração, ou, a placa de prensa tendo uma superfície enrolada.

[0060] Em alguns exemplos, cada membro de perfuração 402 pode ter uma espessura de cerca de 0,8 mm a 1,3 mm para o aço com uma dureza de Brinell de pelo menos 90 BH, e de modo opcional 100-110 BH ou maior. A densidade dos membros de perfuração pode ser de cerca de 4,7 a 11,6 por cm quadrado (30-75 por polegada quadrada), embora possa também ser mais alta ou mais baixa em alguns exemplos.

[0061] A inclinação dos membros de perfuração 402 pode ser suave para facilitar a penetração do núcleo de metal 416 de modo que a espessura dos membros de perfuração 402 próxima do topo de cada membro de perfuração 402 é substancialmente menor do que a espessura na base, onde o membro de perfuração se estende a partir da face da peça estampada de folha de metal 400a, 400b. Por exemplo, a espessura dos membros de perfuração 402 próxima às suas pontas pode ser 50% ou menos da espessura dos membros de perfuração 402 em sua base.

[0062] Ademais, embora a placa de apoio de freio a disco compó-sito 414 mostrada e descrita acima tenha duas peças estampadas de folha de metal 400a, 400b, placas de apoio de freio a disco compósitos de múltiplas camadas são também possíveis, por ter mais do que uma camada de núcleo e o número de peças estampadas de folha de metal correspondente (não mostrado). Por exemplo, uma placa de apoio de cinco camadas pode ter duas peças estampadas de folha de metal externas, cada uma tendo membros de perfuração em sua face interna, e uma peça estampada interna tendo membros de perfuração em ambas as faces, com duas camadas de núcleo de metal, cada camada de núcleo de metal estando entre a peça estampada de folha de metal interna e a face texturizada de uma das peças estampadas de folha de metal externa.

[0063] A abreviação mm como usada aqui se refere a milímetros. A abreviação cm como usada aqui se refere a centímetros.

[0064] Embora a descrição acima se refira a laminados na forma de placas de apoio de freio a disco, os laminados descritos aqui podem ter outros usos. Os referidos usos podem incluir mas não são limitados aos painéis estruturais, ferramentas, e matrizes e prensas.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Placa de apoio de freio, caracterizada pelo fato de que compreende: a) primeira e segunda peças estampadas de folha de metal, cada peça estampada de folha de metal tendo uma respectiva face texturizada com uma pluralidade de membros de perfuração integralmente formados; e b) um núcleo de metal de sólido não poroso, o núcleo de metal disposto entre a primeira peça estampada de folha de metal e a segunda peça estampada de folha de metal, os membros de perfuração da primeira peça estampada de folha de metal penetrando dentro do núcleo de metal, e os membros de perfuração da segunda peça estampada de folha de metal penetrando dentro do núcleo de metal, para fixar a primeira peça estampada de folha de metal, a segunda peça estampada de folha de metal, e o núcleo de metal juntos.

2. Placa de apoio de freio, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o núcleo de metal é mais macio do que as primeira e segunda peças estampadas de folha de metal.

3. Placa de apoio de freio, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que pelo menos uma da primeira peça estampada de folha de metal e da segunda peça estampada de folha de metal é de aço.

4. Placa de apoio de freio, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o núcleo de metal compreende alumínio.

5. Placa de apoio de freio, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que o núcleo de metal é um pedaço de alumínio sólido e não poroso.

6. Placa de apoio de freio, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a primeira peça estampada de folha de metal e a segunda peça estampada de folha de metal cada uma das quais tem uma espessura de pelo menos 0,8 mm, e o núcleo de metal tem uma espessura de pelo menos 2,5 mm.

7. Placa de apoio de freio, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que uma da primeira peça estampada de folha de metal e da segunda peça estampada de folha de metal inclui a segunda face texturizada com uma pluralidade de elementos de farpas de retenção formados de modo integral para a fixação a um material de fricção para formar a pastilha de freio.

8. Placa de apoio de freio, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que as primeira e segunda peças estampadas de folha de metal não são perfuradas.

9. Método de fabricar a placa de apoio de freio, o método caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: c) posicionar a primeira peça estampada de folha de metal adjacente à primeira face de um núcleo de metal de sólido não poroso; d) posicionar a segunda peça estampada de folha de metal adjacente à segunda face oposta do núcleo de metal de sólido não poroso; e) aplicar pressão à primeira peça estampada de folha de metal para forçar a pluralidade de membros de perfuração integralmente formados da primeira peça estampada de folha de metal para perfurar o núcleo de metal para fixar a primeira peça estampada de folha de metal ao núcleo de metal; f) aplicar pressão à segunda peça estampada de folha de metal para forçar a pluralidade de membros de perfuração integralmente formados da segunda peça estampada de folha de metal para perfurar o núcleo de metal para fixar a segunda peça estampada de folha de metal ao núcleo de metal.

10. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que as etapas c) e d) são realizadas simultaneamente.

11. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que as etapas c) e d) compreendem pelo menos um de rolagem e pressionamento da primeira peça estampada de folha de metal, do núcleo de metal, e da segunda peça estampada de folha de metal.

12. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o método é realizado sem aplicar um material de ligação entre as peças estampadas de folha de metal e o núcleo de metal.