Technologie und Entwicklung

Moderne Mischanlage

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Reibmaterialien bestehen aus:

  • Bindemitteln (meistens pulverartige fein gemahlene Phenolharze),
  • Faserkomponenten (z.B. Mineralwolle, Glasfaser),
  • metallischen Füllstoffen (Kupfer, Messing, Bronze, Stahl in Form von Pulver, Spänen, Wolle),
  • Schmiermitteln (Graphit-, Petrolkoks-, Metallsulfidpulver),
  • Mineralfüllstoffen (np. Baryt, Aluminiumoxid).

Jede Reibbelagrezeptur enthält von 10 bis 25 verschiedenen Komponenten. Es ist eine große Anzahl, deswegen ist es sehr wichtig, eine homogene Reibbelagmischung zu erreichen, damit das fertige Produkt in seinem vollen Volumen gleiche Eigenschaften aufweist. Dafür ist das besonders genaue Abwiegen, Vermischen und Abnehmen der Rohstoffe notwendig.

Die automatische Mischanlage, die im neuen Werk von Lumag seit November 2013 funktioniert, wurde von einem deutschen Anlagenbauer in Zusammenarbeit mit unserer Forschungs- und Entwicklungsabteilung konzipiert. Es ist eine komplette Anlage in einem autarken Stahlbau, die alle Prozesse der Reibmischungsherstellung durchführt: von Rohstoffaufgabe über Dosierung, Verwiegung und Mischen bis zur Abnahme der Fertigmischung. Alle Prozesse werden automatisch auf Übereinstimmung mit Qualitäts- und Leistungsanforderungen geprüft.

Diese Investition ist eine globale Innovation – sie umfasst eine Reihe von technologischen Lösungen, die in der Reibmischungsherstellung bisher nicht eingesetzt wurden und die eine volle Automatisation mit Ausschluss von Handzugabe erlauben. Die Anlage arbeitet mit:

  • Technologie der Dosierung der Faserkomponenten mit FIBERDOS®
  • speziell für das Projekt von Lumag bearbeitete Technologie der Dosierung von Stahlfaser

Herstellung der Reibmischungen in der automatisierten Anlage ist einzigartig, weil sie gleichzeitig die Erfahrung des Herstellers für Dosiersysteme als auch des Reibbelagherstellers verwendet.

Die Mischanlage ermöglicht Herstellung von 14 Tausend Tonnen Reibmischung jährlich.

Termodrilling

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Der Fokus der Entwicklungsarbeiten an der Konstruktion der Bremsbeläge für Nutzfahrzeuge richtete sich auf Verbesserung der mechanischen Festigkeit der Anbindung des Reibmaterials mit der Trägerplatte kalt sowie nach einer extremen Belagüberhitzung.

Im Herstellungsprozess eines Bremsbelags wird das Reibmaterial auf eine Stahlplatte aufgepresst. Diese Trägerplatte wird vor dem Pressverfahren entfettet, sandgestrahlt und mit einem temperaturfestem Kleber beschichtet. In extremen Betriebsbedingungen kommt es zur Überhitzung des Bremsbelags und Schwächung der Kleberverbindung. Um das Abscheren des Reibmaterials zu verhindern, soll die Oberfläche der Trägerplatte speziell entwickelt werden. Hierzu werden Lösungen in Form von Öffnungen, Perforation der Trägerplatte, Ausschneiden oder Anschweißen von Gitter, Durchdrückungen mit Massivumformung, Gießen der Trägerplatte mit stiftartigen Aufnahmestücken, Anschweißen von Stiften, Pulversprühen u.a. eingesetzt.

Thermodrilling ist eine von Lumag patentierte Lösung für Entwicklung der Oberfläche der Belagträgerplatte mit der thermischen Bohrung. Ein rotierendes Bohrwerkzeug mit spezifischer Geometrie bohrt die Trägerplatte an und verursacht das lokale Aufschmelzen vom Material der Stahlplatte. Das aufgeschmolzene Material wird durch das Bohrwerkzeug über die Oberfläche der Platte verdrängt und bildet dadurch einen konischen Vorsprung mit einem gewölbten oberen Rand. In der Trägerplatte entsteht gleichzeitig eine konische Ausnehmung. Diese Lösung für Entwicklung der Oberfläche der Belagträgerplatte weist gute Eigenschaften zur Verbesserung des Haftvermögens des Reibmaterials an der Trägerplatte auf:

  • Die konische Vertiefung im Plattenmaterial und der Vorsprung über ihrer Oberfläche verbessert die Abscherfestigkeit des Reibmaterials gegen die zu der Plattenoberfläche parallelen Abscherkräfte.
  • Der gewölbte Rand des Vorsprungs wird beim Pressen mit Reibmaterial gefüllt und dadurch wird die Abscherfestigkeit des Reibmaterials gegen die zu der Plattenoberfläche senkrechten Abscherkräfte gesteigert.

Reibmaterialien

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Rezepturen der Reibmaterialien werden immer als ein Kompromiss zwischen den technologischen Möglichkeiten der Hersteller, den hohen (häufig widersprüchlichen) Anforderungen der Benutzer und den Herstellungskosten entwickelt. LUMAG als Hersteller investiert in einen modernen Maschinenpark und wird dadurch technologisch praktisch nicht eingeschränkt.

In Bussen und Fahrzeugen der Stadtwerke, die im Stadtverkehr eingesetzt werden, werden Bremsen sehr häufig betätigt und ihre Kühlung kann nicht ausreichend sein. Die Anforderungen an die thermische Stabilität des Reibmaterials sind höher, weil es ständig in Temperatur bis zu 400ºC und zeitweise bis 700ºC arbeiten muss. Erhöhte Betriebstemperaturen sowie gesteigerte Anzahl der Bremsungen können den größeren Verschleiß der Beläge verursachen. Für diese Anwendungen wurde das Material LU 903 vorgesehen, das einen niedrigeren Reibwert aufweist als Materialien für Anhänger, Auflieger und LKW. Darüber hinaus besitzen die Bremsbeläge aus diesem Material angeschrägte Kanten, die die Möglichkeit der Entstehung der Quietschgeräusche minimiert.

Reibmaterial LU 801 ist ein modernes Reibmaterial, das die Anforderungen der Bremsenhersteller für die Erstausrüstung in neuen Fahrzeugen erfüllt.

Das Material zeichnet sich durch folgende Merkmale aus:

  • Umweltfreundliches Inhalt, ohne Schwermetalle und Antimon,
  • hohe Bremswirkung kalt, heiß bis 850°C, bestätigt durch Simulation der Rossfeld-Abfahrt,
  • hohe Bremswirkung über den ganzen Geschwindigkeitsbereich,
  • hoher Verschleißwiderstand

Bestätigung der hohen Produktqualität sind Prüfungen nach der ISO-Norm 15484 am Schwungmassenprüfstand mit der Knorr-Bremse SN7 und Achslast 10 Tonnen.

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