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CN103174777A - 制动体 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车的盘式制动器的、由具有片状石墨的铸铁制成的制动盘（1）。本发明提出，例如通过超声处理去除来自于铸铁的敞开的气穴（6）的石墨，以便改善随后涂覆到制动盘（1）的摩擦面（4）上的热粉末涂层（7）的附着。

Description

制动体
技术领域
本发明涉及一种用于陆上车辆、尤其是机动车的摩擦制动器的、具有权利要求1的前序部分的特征的制动体。所述制动体是可旋转的、并且利用摩擦制动器可制动的部件，例如是制动鼓或者制动盘。本发明尤其涉及用于机动车或者其他的陆上车辆的盘式制动器的制动盘。所述制动体具有一个或者多个摩擦面。对此所述面是指，摩擦制动器的摩擦制动衬片或者类似的部件在制动时并且为了制动所述制动体压靠到所述面上。制动盘通常在相互背离的端面上具有两个圆环状的摩擦面。
背景技术
已知制动体，例如由具有片状石墨的灰铸铁（灰口铸铁）制成的制动盘。已知的制动体的摩擦面一般被切削地加工，由此去除所谓的铸铁层并且切开气穴。所述气穴是不规则地成型的空腔，所述空腔含有片状石墨（Lamellengrafit）。
发明内容
根据本发明的具有权利要求1的特征的制动体具有其摩擦面/摩擦面们的涂层、也就是说表面涂层。也可以在制动体的邻接于所述摩擦面/摩擦面们的表面区域和/或其他的表面区域或者整个表面上涂层。所述涂层用于例如提高耐磨性、抗腐蚀性和/或提高在制动体和摩擦制动衬片之间的摩擦值。所述涂层优选是热粉末涂层和/或粉末涂层。粉末涂层是指涂层材料最初是粉末，所述粉末在制动体上涂覆之前或者涂覆过程中熔化、与制动体连接并且在制动体上形成表面涂层。热是指在涂层之前或者涂层过程中将粉末加热到至少熔化温度。粉末例如通过金属喷涂涂覆在制动体上。
存在这样的问题，即制动体的铸铁的片状石墨由于其摩擦面/摩擦面们的切削加工以及在切削时切开的、含有石墨的气穴（Kavität）而暴露。所述在铸铁的切开的气穴处暴露的石墨损害了涂层的附着，在切开的气穴以及暴露的石墨处实际上不附着涂层。
因此本发明规定了铸铁的、在制动体的摩擦面的区域中在制动体的表面附近朝向制动体的表面减小的石墨份额。也就是说，在铸铁中基本上恒定的石墨份额，在制动体的摩擦面的区域中的表面上在表面附近减小到零、接近零或者无论如何减小到较低的值。
另一种可能性是，制动体的铸铁的、在摩擦面/摩擦面们的区域中含有石墨的气穴在制动体的表面上涂覆涂层之前被封闭，所述气穴由于摩擦面/摩擦面们的切削加工被切开并且因此是敞开的。两种可能性可以各自单独地实现、优选共同实现，其中尤其首先在摩擦面的区域中朝向表面减小石墨份额并且随后封闭气穴。两种措施改善了随后至少在摩擦面的区域中涂覆到制动体上的涂层的附着，所述涂层的附着不会局部地由于石墨片或者切开的且敞开的气穴而减小或者完全消除。
本发明的优点是改善了制动体的涂层的附着，所述涂层在其整个面上无缺陷地均匀地附着。
从属权利要求的主题是在权利要求1中说明的发明的有利的设计方案和改进方案。
根据权利要求2的设计方案规定，对制动体至少在摩擦面的区域中进行超声处理。所述超声处理例如在液池中进行或者通过安置超声波激励器、即所谓的超声波发生器实现。超声处理按照超声清洗的类型进行，其中将石墨从敞开的气穴至少部分地，也就是说至少在表面附近的区域中分解并且去除。通过超声处理在制动体的铸铁中的、在表面附近的区域中的石墨份额朝向表面如同期望的那样减小。所述表面附近的区域通过制动体的铸铁的、由于制动体的摩擦面/摩擦面们的切削加工而切开的并且敞开的、含有石墨的气穴的深度限定。
权利要求3规定了制动体的、被机械地处理的摩擦面/摩擦面们。所述处理例如通过例如是喷砂处理或者喷丸处理的喷射处理实现，其目的在于封闭敞开的气穴。优选所述喷射处理应该不使制动体的表面平滑，而使其粗糙，以便改善涂层的附着。通过选择合适的喷射工具和例如是喷射速度和喷射角度的喷射参数，实现气穴的封闭和表面粗糙度的提高。
权利要求5规定了制动体的、在摩擦面/摩擦面们的区域中被激光射线加工的表面。通过激光射线加工纯化铸铁的、在表面上以及在表面附近的石墨并且熔化在表面上的铸铁，由此封闭气穴。利用激光射线加工也能够提高制动体的铸铁的表面粗糙度。这是权利要求6的主题。
附图说明
下面根据在附图中示出的实施例对本发明进行详细说明。附图示出：
图1以具有断面的透视图示出根据本发明的制动体；并且
图2是根据图1中的细节II的截取区段放大图。
具体实施方式
图1示出了制动盘1，所述制动盘根据本发明形成制动体。设置制动盘1用于机动车的未示出的盘式制动器。所述制动盘具有带有圆环盘状的法兰3的碗状的轮毂2，所述法兰的两个端面形成摩擦面4。为了制动，未示出的摩擦制动衬片由两侧压靠到摩擦面4上，并且由此以已知的方式制动摩擦盘1。
制动盘3由具有片状石墨的铸铁构成，摩擦面4是被切削加工的、也就说是被车削的，即从摩擦面4切削地去除薄的表面层。制动盘1的铸铁的气穴6（图2）通过对摩擦面4的切削加工被切开、即被敞开，并且包含铸铁的片状石墨、即以不规则的片状形式存在的石墨。通过超声处理使得石墨从切开的、即能够通到表面的气穴6中完全地或者至少部分地分解出来。所述超声处理按照超声清洗（Ultraschallreinigung）的类型进行，例如利用安置的超声波发生器（Sonotrode）、即一种将超声波生成器的高频机械振荡、也就是超声传导到制动盘1中的工具，或者在利用超声对其液体进行作用的液池（Flüssigkeitsbad）中实现。所述传导到制动盘1的铸铁中的超声振荡破坏了石墨片并且将其从由于切削加工而敞开的气穴6中分解出来。从深的气穴6中可能只能部分地分解出石墨。超声作用可以限制在摩擦面4的区域上。
图2示出了在制动盘1的摩擦面4的区域中的表面附近的区域中具有片状石墨5的铸铁的截面图。未切开的气穴6仍然完全用片状石墨5填充。切开的气穴6完全地或者更深的气穴6部分地不再有石墨。这意味着，在制动盘1的铸铁中的片状石墨5的份额在制动盘1的厚度的大部分上是恒定的并且在表面附近的区域中朝向在摩擦面4的区域中的制动盘3的表面减小，优选减小到零。所述表面附近的区域从表面达到如同由于摩擦面4的切削加工而切开的气穴6一样深，在其中石墨份额减小或者说低于在铸铁的其余部分中的石墨份额。
在超声处理之后对制动盘1的摩擦面4的表面进行机械地作用，例如进行喷砂处理或者喷丸处理。由此封闭切开的气穴6，从而使得制动盘1的铸铁在摩擦面4的区域中具有封闭的表面。同时使表面粗糙，即提高表面粗糙度。
例如通过金属喷涂将热粉末涂层7涂覆到如此处理过的摩擦面4上。所述粉末涂层7覆盖制动盘1的摩擦面4并且取决于制造地大约达到邻接的表面区域。所述粉末涂层7例如由金属碳化物或者其他的碳化物组成，其存放在例如由金属构成的基层（Matrix）中。也就是说所述粉末涂层7是一种具有存放有碳化物颗粒的基层的颗粒复合材料。
如果涂层7的附着在敞开的气穴6中得以改善，则保持其敞开并且仅将片状石墨分解出来。
另一种在由于摩擦面4的切削加工而切开的、并且由此敞开的气穴6的区域中在表面附近去除石墨份额的可能性是激光射线处理。借助于激光射线纯化在摩擦面4的表面区域中的片状石墨5并且熔化铸铁，所述铸铁封闭气穴6并且通过冷却再次变硬。附加地可以通过激光射线加工提高表面粗糙度，以便改善随后涂覆的粉末涂层7的附着。表面涂层7具有高的耐磨性和抗腐蚀性。

Claims (7)

1.一种用于陆上车辆的摩擦制动器的制动体，其中所述制动体（1）具有带有片状石墨的铸铁，其特征在于，在所述制动体（1）的摩擦面（4）的区域中，所述铸铁的、在所述制动体（1）的表面附近的区域中的石墨份额朝向所述制动体（1）的表面减小，和/或使所述铸铁的、在所述制动体（1）的摩擦面（4）的区域中的气穴（6）在所述制动体（1）的表面上封闭；并且所述制动体（1）的摩擦面（4）具有涂层（7）。
2.按权利要求1所述的制动体，其特征在于，在涂覆所述涂层（7）之前在所述摩擦面（4）的区域中对所述制动体（1）进行超声处理，从而减少所述铸铁的、在所述制动体（1）的表面上和在所述制动体的表面附近的区域中的石墨份额。
3.按权利要求2所述的制动体，其特征在于，在超声处理之后并且在涂覆所述涂层（7）之前对所述制动体（1）的铸铁的、在所述摩擦面（4）的区域中的表面进行机械地处理，从而使得所述铸铁的气穴（6）在所述制动体（1）的表面上封闭。
4.按权利要求3所述的制动体，其特征在于，在涂覆所述涂层（7）之前对所述制动体（1）的铸铁的、在所述摩擦面（4）的区域中的表面进行喷射。
5.按权利要求1所述的制动体，其特征在于，在涂覆所述涂层（7）之前在所述摩擦面（4）的区域中对所述制动体（1）进行激光射线加工，从而纯化所述制动体（1）的铸铁的表面上的石墨，并且使表面上的铸铁熔化，并且在涂覆所述涂层（7）之前封闭所述制动体（1）的铸铁的、在所述摩擦面（4）的区域中的表面。
6.按权利要求5所述的制动体，其特征在于，与所述制动体（1）的铸铁的、未经过激光射线加工的表面相比，通过激光射线加工提高了所述制动体（1）的铸铁的、在所述摩擦面（4）的区域中的表面粗糙度。
7.按权利要求1所述的制动体，其特征在于，所述制动体（1）是制动盘。
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