KR101242078B1 - One-body type carbon-ceramic brake disk and method for fabricating the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 일체형 탄소-세라믹 브레이크 디스크 및 그 제작방법에 관한 것으로, 본 발명의 일체형 탄소-세라믹 브레이크 디스크는 허브부, 상기 허브부의 외주면에 연장 형성된 제1 디스크부, 상기 제1 디스크부와 일정 간격을 두고 상기 허브부의 외주면에 연장 형성된 제2 디스크부를 포함하는 메인 몸체; 및 상기 제1 디스크부와 제2 디스크부 사이에 결합되며, 상기 제1,2 디스크부를 지지함과 아울러 공기의 유동을 가이드하는 다수 개의 지지겸용 가이드 부재들을 포함하며, 상기 메인 몸체와 지지겸용 가이드 부재들은 탄화와 용융 규소 침투가 이루어진다. 본 발명은 디스크부와 허브부가 일체로 형성될 뿐만 아니라 세라믹이므로 내열성이 우수하여 열변형이 최소화된다. 또한, 본 발명의 일체형 탄소-세라믹 브레이크 디스크 제작방법은 용융된 혼합물을 사출 금형에 주입한 후 그 혼합물을 굳혀 성형물을 제작하게 되므로 탄화 및 밀도화(용융 규소 침투) 후에 치수 정밀도가 높아 후가공량이 적게 된다. The present invention relates to an integrated carbon-ceramic brake disc and a method of manufacturing the same. The integrated carbon-ceramic brake disc of the present invention includes a hub portion, a first disk portion extending on an outer circumferential surface of the hub portion, and a predetermined distance from the first disk portion. A main body including a second disk portion extending on an outer circumferential surface of the hub portion; And a plurality of supporting guide members coupled between the first disk portion and the second disk portion to support the first and second disk portions and guide the flow of air. The members are carbonized and molten silicon infiltrated. In the present invention, not only the disk portion and the hub portion are integrally formed, but also the ceramics, and thus have excellent heat resistance, thereby minimizing thermal deformation. In addition, the manufacturing method of the integral carbon-ceramic brake disc of the present invention injects the molten mixture into an injection mold and then hardens the mixture to produce a molded product. do.
Description
본 발명은 일체형 탄소-세라믹 브레이크 디스크 및 그 제작방법에 관한 것이다.The present invention relates to an integral carbon-ceramic brake disc and a method of manufacturing the same.
자동차의 브레이크 시스템은, 도 1에 도시한 바와 같이, 차축에 연결되는 허브(hub)(일명, 햇파트라고도 함)(10)와, 상기 허브(10)에 결합되는 브레이크 디스크(20)와, 상기 브레이크 디스크(20)의 마찰면(21)에 인접하게 위치하여 상기 브레이크 디스크(20)의 마찰면(21)을 선택적으로 가압하는 브레이크 패드(일명, 라이닝이라고도 함)(30)들을 포함한다. 상기 브레이크 디스크(20)와 허브(10)는 결합수단(40)에 의해 결합된다. As shown in FIG. 1, a brake system of a vehicle includes a hub (also called a hat part) 10 connected to the axle, a
상기 브레이크 시스템은 브레이크 패드(30)들이 브레이크 디스크(20)의 마찰면(21)을 가압함에 따라 브레이크 디스크(20)의 마찰면(21)과 브레이크 패드(30)들의 마찰로 인하여 발생되는 마찰력으로 브레이크 디스크(20)의 회전을 늦추거나 멈추게 함으로써 상기 브레이크 시스템이 장착된 자동차의 속도를 감속하거나 정지시키게 된다.The brake system is a friction force generated by the friction between the
최근에는 브레이크 디스크와 패드의 내마모성 및 내열성을 높이고 무게를 가볍게 하기 위하여, 상기 브레이크 디스크(20)와 브레이크 패드(30)를 탄소 섬유 강화 세라믹 복합체로 제작한다. 탄소 섬유 강화 세라믹 복합체는, 기지(matrix)가 세라믹이고 탄소섬유로 강화된 소재이다. 이하, 탄소섬유 강화 세라믹 복합체로 만들어진 브레이크 디스크(20)를 탄소-세라믹 브레이크 디스크라 한다.Recently, the
상기 허브(10)는 일반적으로 내부식성이 우수하고 가공성이 좋은 스테인레스강으로 제작한다. 상기 결합수단은 일반적으로 볼트들과 너트들이 사용되며, 상기 볼트들과 너트들도 스테인레스강으로 제작된다.The
상기 허브와 브레이크 디스크가 결합수단에 의해 결합된 어셈블리를 허브-디스크 어셈블리라 한다.The assembly in which the hub and the brake disc are joined by the coupling means is called a hub-disk assembly.
브레이크 시스템에서, 브레이크 디스크(20)의 마찰면(21)에 브레이크 패드(30)가 가압되어 브레이크 디스크(20)에 제동력을 발생시킬 때 상기 브레이크 디스크(20)와 브레이크 패드(30)에 고온의 마찰 열이 발생된다. 상기 브레이크 디스크(20)에서 발생되는 고온의 열이 외부로 원활하게 방열되지 못할 경우 브레이크 디스크(20)에서 발생되는 고온의 열이 허브(10)로 전달되어 허브(10)와 브레이크 디스크(20)의 열팽창 계수의 차이로 인하여 브레이크 디스크(20) 또는 허브(10)에 뒤틀림, 즉 변형이 발생된다. In the brake system, when the
상기 브레이크 디스크에서 발생되는 열을 외부로 방열시키기 위한 방법 중의 하나로, 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 브레이크 디스크에 브레이크 디스크의 내주면과 외주면을 관통하는 다수 개의 냉각 채널(21)들을 구비한다. 상기 냉각 채널(21)들의 형상은 다양하다. 상기 브레이크 디스크(20)의 회전시 브레이크 디스크(20)의 가운데에 관통 형성된 중심 구멍(H)을 통해 공기가 유입되어 냉각 채널(21)들을 통해 유동하면서 브레이크 디스크(20)의 외주면쪽으로 유출된다. 공기가 냉각 채널(21)들을 통해 유동하면서 브레이크 디스크(20)에서 발생되는 마찰열을 외부로 방열시킨다.As one of methods for dissipating heat generated from the brake disc to the outside, as shown in FIG. 2, the brake disc includes a plurality of
한편, 상기 허브-디스크 어셈블리를 제작하는 종래 기술들은 대부분 허브(10)와 탄소-세라믹 브레이크 디스크(20)를 각각 제작하고, 상기 허브(10)와 탄소-세라믹 브레이크 디스크(20)를 결합수단(40)으로 서로 결합시킨다. On the other hand, the prior art for manufacturing the hub-disk assembly is mostly manufacturing the
또한 상기 탄소-세라믹 브레이크 디스크를 제작하는 종래 방법은, 도 3에 도시한 바와 같이, 성형틀(100) 내부에 탄소섬유들과 페놀 수지를 포함하는 혼합물을 채워 제1 층(L1)을 형성한다. 상기 성형틀(100)은 한쪽이 막힌 원통 형상이다.In addition, in the conventional method of manufacturing the carbon-ceramic brake disc, as shown in FIG. 3, the first layer L1 is formed by filling a mixture containing carbon fibers and a phenol resin in the
그리고 다수 개의 관통 구멍(2)들이 구비된 코어(C)를 상기 제1 층(L1)위에 놓이도록 상기 성형틀(100) 내부에 삽입한다. 상기 코어(C)의 재질은 플라스틱이다.In addition, the core C having the plurality of through
상기 탄소섬유들과 페놀 수지를 포함하는 혼합물을 상기 코어(C)의 관통 구멍(2)들에 각각 넣는다. 상기 성형틀(100)에 상기 혼합물을 채워 상기 코어(C)위에 제2 층(L2)을 형성한다.The mixture containing the carbon fibers and the phenol resin is put in the through
상기 성형틀(100) 내부에 있는 제1 층(L1), 코어(C), 그리고 제2 층(L2)을 가압 가열하여 경화된 성형체를 만들고, 그 성형체를 성형틀(100)로부터 빼낸다. 이때, 프레스(300)를 이용하여 제1 층(L1), 코어(C), 그리고 제2 층(L2)을 가압한다.The first layer L1, the core C, and the second layer L2 in the
상기 성형체를 노(furnace)에 넣고 고온으로 가열하여 성형체를 탄화시킨다. 상기 성형체를 가열시키는 온도는 성형체가 탄화되는 온도인 1000도에서 2000도이다. 상기 성형체가 탄화되는 과정에서 상기 성형체 내부에 위치하는 코어(C)가 용융되어 성형체로부터 제거된다. 상기 코어(C)가 용융 제거됨에 의해 코어(C)가 위치한 부분은 냉각 채널(24)들을 형성하게 된다.The molded body is placed in a furnace and heated to a high temperature to carbonize the molded body. The temperature at which the molded body is heated is 1000 to 2000 degrees, which is the temperature at which the molded body is carbonized. In the process of carbonizing the molded body, the core C located inside the molded body is melted and removed from the molded body. As the core C is melted away, the portion where the core C is located forms the cooling channels 24.
경우에 따라, 상기 제1,2 층(L1)(L2)의 외측면에 각각 마찰층을 이루는 마찰판을 부착한다. 상기 마찰판은 균일한 두께를 갖는 링 형상이며, 단섬유를 포함하는, 탄화된 탄화체이다.In some cases, a friction plate forming a friction layer is attached to outer surfaces of the first and second layers L1 and L2, respectively. The friction plate has a ring shape having a uniform thickness and is a carbonized carbide containing short fibers.
상기 기계 가공된 탄화 성형체에 용융된 규소를 침투시킨다. 상기 규소가 용융되는 온도는 1400도에서 1700도이므로 이 온도에서 규소를 용융시켜 탄화 성형체에 침투시킨다. The molten silicon is infiltrated into the machined carbonized molded body. Since the temperature at which the silicon is melted is 1400 to 1700 degrees, the silicon is melted at this temperature to penetrate into the carbonized body.
상기 용융 규소가 탄화 성형체에 침투되면서 탄소인 탄화 성형체와 반응하여 탄화 규소(SiC)가 되고 반응되지 않은 규소(Si)는 응고되어 잔류한다. As the molten silicon penetrates into the carbonized body, it reacts with the carbonized carbonized body to form silicon carbide (SiC), and the unreacted silicon (Si) solidifies and remains.
이와 같은 결과물은 기지(matrix)가 탄화 규소, 즉 세라믹이고 탄소섬유로 강화된 탄소-세라믹 브레이크 디스크가 된다. 상기 탄소-세라믹 브레이크 디스크는 후가공하게 된다.The result is a carbon-ceramic brake disc whose matrix is silicon carbide, ie ceramic and carbon fiber reinforced. The carbon-ceramic brake disc is post processed.
이와 같이 제작된 탄소-세라믹 브레이크 디스크는, 위에서 설명한 바와 같이 결합수단에 의해 허브와 결합된다.The carbon-ceramic brake disc thus produced is combined with the hub by the coupling means as described above.
그러나 상기한 바와 같은 종래 허브-디스크 어셈블리는 상기 탄소-세라믹 브레이크 디스크(20)와 허브(10)가 각각 서로 다른 재질로 이루어지므로 서로 열팽창 계수가 다르게 되어 제동시 발생되는 고온의 마찰열(열적충격)로 인하여 탄소-세라믹 브레이크 디스크(20)와 허브(10)에 뒤틀림, 즉 변형이 발생된다. However, in the conventional hub-disk assembly as described above, since the carbon-
또한, 종래 허브-디스크 어셈블리는 탄소-세라믹 브레이크 디스크, 허브(10), 결합수단(40)을 포함하게 되므로 구성 부품이 많고 복잡하다. 그리고 허브와 결합수단의 재질이 각각 스테인레스강으로 이루어지므로 허브와 결합수단의 무게가 무겁다.In addition, the conventional hub-disc assembly includes a carbon-ceramic brake disc, a
또한, 상기 탄소-세라믹 브레이크 디스크 제작시 탄소 섬유와 페놀 수지를 혼합하여 성형틀(100)에 삽입한 다음 그 혼합물을 가압 가열하여 경화된 성형체를 제작하게 되므로 성형체를 탄화 및 밀도화한 후에 치수 정밀도가 높지 않아 후가공량이 많게 된다. 밀도화된 성형체는 강도가 크게 되어 가공이 쉽지 않으므로 후가공량이 많은 경우 가공 시간이 많이 소요되어 생산성을 저하시키게 된다.In addition, when the carbon-ceramic brake disc is manufactured, carbon fiber and a phenol resin are mixed and inserted into the
본 발명의 목적은 제동시 발생되는 마찰열에 의한 열변형을 최소화하는 일체형 탄소-세라믹 브레이크 디스크 및 그 제작방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an integrated carbon-ceramic brake disc and a method of manufacturing the same that minimize thermal deformation due to frictional heat generated during braking.
본 발명의 다른 목적은 구성 부품을 간단하게 할 뿐만 아니라 무게를 감소는 일체형 탄소-세라믹 브레이크 디스크 및 그 제작방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an integral carbon-ceramic brake disc and a method of manufacturing the same that not only simplify the components but also reduce the weight.
본 발명의 다른 목적 후가공량을 최소화하는 일체형 탄소-세라믹 브레이크 디스크 및 그 제작방법을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide an integrated carbon-ceramic brake disc which minimizes the amount of post-processing and a manufacturing method thereof.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 허브부, 상기 허브부의 외주면에 연장 형성된 제1 디스크부, 상기 제1 디스크부와 일정 간격을 두고 상기 허브부의 외주면에 연장 형성된 제2 디스크부를 포함하는 메인 몸체; 및 상기 제1 디스크부와 제2 디스크부 사이에 결합되며, 상기 제1,2 디스크부를 지지함과 아울러 공기의 유동을 가이드하는 다수 개의 지지겸용 가이드 부재들을 포함하며, 상기 메인 몸체와 지지겸용 가이드 부재들은 탄화와 용융 규소 침투가 이루어진 것을 특징으로 하는 일체형 탄소-세라믹 브레이크 디스크가 제공된다.In order to achieve the object of the present invention as described above, a hub portion, a first disk portion extending on the outer peripheral surface of the hub portion, and a second disk portion extending on the outer peripheral surface of the hub portion at regular intervals with the first disk portion Main body; And a plurality of supporting guide members coupled between the first disk portion and the second disk portion to support the first and second disk portions and guide the flow of air. The members are provided with an integral carbon-ceramic brake disc, characterized by carbonization and molten silicon infiltration.
상기 허브부는 한쪽이 막힌 원통 형태로 형성되며, 그 원통 형태의 막힌 면에 관통 구멍이 구비됨이 바람직하다.The hub portion may be formed in a cylindrical shape with one side blocked, and a through hole is provided in the cylindrical blocked surface.
상기 허브부는 양쪽이 개구된 원통 형상으로 형성될 수도 있다.The hub portion may be formed in a cylindrical shape with both openings.
상기 지지겸용 가이드 부재는 베인 형상이며, 상기 제1 디스크부와 제2 디스크부 사이에 삽입되는 것이 바람직하다.The supporting combined guide member has a vane shape, and is preferably inserted between the first disk portion and the second disk portion.
상기 지지겸용 가이드 부재는 일정 길이를 갖는 핀 형상이 될 수 있고, 상기 제1 디스크부와 제2 디스크부를 관통하여 제1,2 디스크부에 결합될 수도 있다.The dual purpose guide member may have a pin shape having a predetermined length, and may be coupled to the first and second disk portions through the first and second disk portions.
상기 허브부는 제1 디스크부와 제2 디스크부 사이에 위치하는 영역에 관통 구멍들이 구비되는 것이 바람직하다.Preferably, the hub portion has through holes provided in an area between the first disk portion and the second disk portion.
상기 허브부와 제1,2 디스크부는 탄화 규소, 탄소(탄소 섬유), 규소 성분을 포함하는 것이 바람직하다.Preferably, the hub portion and the first and second disk portions include silicon carbide, carbon (carbon fiber), and silicon components.
상기 메인 몸체의 허브부는 장섬유 또는 연속 섬유를 포함하는 것이 바람직하다.The hub portion of the main body preferably comprises long fibers or continuous fibers.
또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 혼합물을 용융시키는 단계; 상기 허브부와 제1,2 디스크부의 형상을 갖는 성형 공간이 구비된 금형 내부에 상기 용융된 혼합물을 주입하는 단계; 상기 금형내부에 주입된 혼합물을 굳히는 단계; 상기 금형에서 굳혀진 성형물을 금형으로부터 분리하는 단계; 상기 성형물에 상기 지지겸용 가이드 부재들을 결합시키는 단계; 상기 지지겸용 가이드 부재들이 결합된 성형물을 탄화시키는 단계; 및 상기 탄화된 성형물에 용융 규소를 침투시키는 단계를 포함하는 일체형 탄소-세라믹 브레이크 디스크 제작방법이 제공된다.In addition, to achieve the object of the present invention, melting the mixture; Injecting the molten mixture into a mold having a molding space having a shape of the hub portion and the first and second disk portions; Solidifying the mixture injected into the mold; Separating the molding hardened in the mold from the mold; Coupling the support and guide members to the molding; Carbonizing a molded article to which the supporting guide members are coupled; And impregnating molten silicon into the carbonized molding.
상기 혼합물은 페놀 수지와 탄소 섬유를 포함하는 것이 바람직하다.It is preferable that the said mixture contains a phenol resin and carbon fiber.
상기 금형의 성형 공간에 용융된 혼합물을 주입하기 전 상기 성형 공간의 허브부에 장섬유 또는 연속 섬유를 삽입하는 것이 바람직하다.It is preferable to insert long fibers or continuous fibers into the hub portion of the molding space before injecting the molten mixture into the molding space of the mold.
본 발명은 차축에 결합되는 허브부(61)와, 마찰면이 구비된 제1,2 디스크부와, 지지겸용 가이드 부재들이 일체로 형성되며 아울러 세라믹 재질로 이루어지므로 허브부와, 제1,2 디스크부, 그리고 지지겸용 가이드 부재가 내열성이 크게 되어 열변형이 적게 된다. According to the present invention, the
또한, 본 발명은 상기 허브부와 상기 제1,2 디스크부가 일체로 형성되므로 별도의 결합수단이 필요없게 되어 구성 부품이 간단하게 되고, 허브부가 금속으로 이루어지지 않고 세라믹으로 이루어지고 금속 부품인 결합수단의 사용을 배제하게 되므로 무게가 가볍게 된다.In addition, the present invention since the hub portion and the first and second disk portion are integrally formed, there is no need for a separate coupling means, so that the component parts are simplified, and the hub portion is made of ceramic and is not made of metal. The weight is reduced because the use of means is eliminated.
또한, 본 발명은 용융된 혼합물을 사출 금형에 주입한 후 그 혼합물을 굳혀 성형물을 제작하게 되므로 탄화 및 밀도화(용융 규소 침투) 후에 치수 정밀도가 높아 후가공량이 적게 된다. 이로 인하여, 제품의 생산성을 높이게 된다.In addition, in the present invention, since the molten mixture is injected into an injection mold and then the mixture is hardened to produce a molded product, the dimensional accuracy is high after carbonization and densification (melt silicon infiltration), thereby reducing the amount of post-processing. This increases the productivity of the product.
도 1은 일반적인 브레이크 시스템을 도시한 측면도,
도 2는 상기 브레이크 시스템을 구성하는 냉각 채널들이 구비된 탄소-세라믹 브레이크 디스크를 도시한 사시도,
도 3은 상기 탄소-세라믹 브레이크 디스크를 제작하는 종래 방법을 순서적으로 각각 도시한 단면도,
도 4,5는 본 발명에 따른 일체형 탄소-세라믹 브레이크 디스크의 일실시예를 도시한 사시도 및 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 일체형 탄소-세라믹 브레이크 디스크의 일실시예를 구성하는 지지겸용 가이드 부재의 일실시예를 도시한 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 일체형 탄소-세라믹 브레이크 디스크의 일실시예를 구성하는 지지겸용 가이드 부재의 다른 실시예 및 그 배열 상태를 도시한 사시도,
도 8은 본 발명에 따른 일체형 탄소-세라믹 브레이크 디스크의 제작방법을 도시한 순서도,
도 9는 본 발명에 따른 일체형 탄소-세라믹 브레이크 디스크의 제작방법에 사용되는 사출 성형기를 개략적으로 도시한 정면도,
도 10은 본 발명에 따른 일체형 탄소-세라믹 브레이크 디스크의 제작방법에 사용되는 사출 금형의 일실시예를 도시한 단면도,
도 11은 상기 사출 금형에 의해 성형된 제1 성형물을 도시한 단면도,
도 12는 상기 제1 성형물의 일부분을 확대하여 도시한 부분 단면도,
도 13은 핫 프레스 몰딩용 금형을 도시한 단면도,
도 14는 상기 제1 성형물과 그 제1 성형물에 결합도는 지지겸용 가이드 부재를 도시한 단면도,
도 15는 제2 성형물을 도시한 단면도,
도 16은 금형의 다른 실시예를 도시한 단면도. 1 is a side view showing a general brake system,
FIG. 2 is a perspective view illustrating a carbon-ceramic brake disc having cooling channels constituting the brake system; FIG.
3 is a cross-sectional view sequentially showing each conventional method of manufacturing the carbon-ceramic brake disc;
4 and 5 are a perspective view and a cross-sectional view showing one embodiment of an integrated carbon-ceramic brake disc according to the present invention;
Figure 6 is a perspective view showing one embodiment of a combined support guide member constituting an embodiment of the integrated carbon-ceramic brake disc according to the present invention,
Figure 7 is a perspective view showing another embodiment of the combined support guide member constituting an embodiment of the integrated carbon-ceramic brake disc according to the present invention and the arrangement thereof,
8 is a flow chart showing a manufacturing method of an integrated carbon-ceramic brake disc according to the present invention;
9 is a front view schematically showing an injection molding machine used in the method of manufacturing the integrated carbon-ceramic brake disc according to the present invention;
10 is a cross-sectional view showing an embodiment of an injection mold used in the manufacturing method of the integral carbon-ceramic brake disc according to the present invention;
11 is a cross-sectional view showing a first molded product molded by the injection mold;
12 is an enlarged partial cross-sectional view of a portion of the first molding;
13 is a cross-sectional view showing a mold for hot press molding;
14 is a cross-sectional view showing a supporting combined guide member bonded to the first molded article and the first molded article;
15 is a sectional view of a second molding,
16 is a sectional view showing another embodiment of a mold.
이하, 본 발명에 따른 일체형 탄소-세라믹 브레이크 디스크 및 그 제작방법의 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of an integrated carbon-ceramic brake disc and a method of manufacturing the same according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
먼저, 도 4는 본 발명에 따른 일체형 탄소-세라믹 브레이크 디스크의 일실시예를 도시한 사시도이다. 도 5는 상기 일체형 탄소-세라믹 브레이크 디스크의 일실시예를 도시한 단면도이다.First, Figure 4 is a perspective view showing one embodiment of an integrated carbon-ceramic brake disc according to the present invention. 5 is a cross-sectional view of one embodiment of the integral carbon-ceramic brake disc.
도 4, 5에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 일체형 탄소-세라믹 브레이크 디스크의 일실시예는 허브부(61), 상기 허브부(61)의 외주면에 연장 형성된 제1 디스크부(62), 상기 제1 디스크부(62)와 일정 간격을 두고 상기 허브부(61)의 외주면에 연장 형성된 제2 디스크부(63)를 포함하는 메인 몸체(K); 및 상기 제1 디스크부(62)와 제2 디스크부(63) 사이에 결합되는 다수 개의 지지겸용 가이드 부재(64)들을 포함한다. 상기 메인 몸체(K)와 상기 지지겸용 가이드 부재(64)들의 어셈블리는 탄화와 용융 규소 침투가 이루어진 것이다.4 and 5, an embodiment of the integrated carbon-ceramic brake disc according to the present invention includes a
상기 메인 몸체(K)와 상기 다수 개의 지지겸용 가이드 부재(64)들은 같은 재질인 것이 바람직하다. 상기 허브부(61)와 제1,2 디스크부(62)(63)는 탄화 규소, 탄소(탄소 섬유), 규소 성분을 포함하는 것이 바람직하다.Preferably, the main body K and the plurality of support and guide
상기 허브부(61)는, 컵 형상과 유사하게, 한쪽이 막힌 원통 형태로 형성되며, 그 원통 형태의 막힌 면에 제1 관통 구멍(61a)이 구비된다. 상기 원통 형태의 막힌 면에 차축(미도시)과 연결되는 다수 개의 체결 구멍(미도시)들이 구비될 수 있다. 상기 허브부(61)는 제1 디스크부(62)와 제2 디스크부(63) 사이에 위치하는 영역에 제2 관통 구멍(61b)들이 구비된 것이 바람직하다.Similar to the cup shape, the
상기 제1 디스크부(62)는 균일한 두께와 폭을 갖는 링 형상으로 형성됨이 바람직하다. 상기 제1 디스크부(62)는 상기 허브부(61)의 오픈된 한쪽 끝 외주면으로부터 돌출되도록 연장 형성된다. 상기 제2 디스크부(63)는 균일한 두께와 폭을 갖는 링 형상으로 형성됨이 바람직하다. 상기 제1 디스크부(62)는 제2 디스크부(63)와 크기와 형상이 같은 것이 바람직하다. 상기 제1 디스크부(62)와 제2 디스크부(63)는 서로 평행하게 배치된다. 제1,2 디스크부(62)(63)의 서로 마주보는 면은 각각 내측면이고 서로 마주보지 않는 면은 각각 외측면이며, 상기 제1,2 디스크부(62)(63)의 각 외측면이 마찰면이 된다.The
상기 메인 몸체(K)의 허브부(61)는 강도를 높이기 위하여 장섬유 또는 연속 섬유를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 장섬유와 연속 섬유는 탄소 섬유인 것이 바람직하다. 상기 연속 섬유는 직조된 형태이거나 프리 프레그 형태인 것이 바람직하다.
상기 다수 개의 지지겸용 가이드 부재(64)들은 제1,2 디스크부(62)(63)를 지지할 뿐만 아니라 제1,2 디스크부(62)(63) 사이에 공기의 유동을 안내한다.The plurality of supporting
상기 다수 개의 지지겸용 가이드 부재(64)들은 서로 같은 크기와 형상으로 형성됨이 바람직하다. 상기 지지겸용 가이드 부재(64)는, 도 6에 도시한 바와 같이, 베인 형상이다. 베인 형상의 지지겸용 가이드 부재(64)는 상기 제1 디스크부(62)와 제2 디스크부(63) 사이에 삽입된다. 이때, 상기 제1,2 디스크부(62)(63)의 내측면에 각각 결합홈이 형성되고, 상기 베인 형상의 지지겸용 가이드 부재(64)의 양쪽부분이 상기 제1,2 디스크부(62)(63)의 결합홈에 각각 삽입되는 것이 바람직하다. 상기 베인 형상의 지지겸용 가이드 부재(64)들은 제1,2 디스크부(62)(63)의 원주 방향으로 일정 간격을 두고 배치된다.Preferably, the plurality of supporting
상기 지지겸용 가이드 부재(64)의 다른 실시예로, 도 7에 도시한 바와 같이,상기 지지겸용 가이드 부재(64)는 일정 길이를 갖는 핀 형상으로 형성될 수 있다. 상기 핀 형상의 지지겸용 가이드 부재(64)는 상기 제1 디스크부(62)와 제2 디스크부(63)를 관통하여 제1,2 디스크부(62)(63)에 결합된다.In another embodiment of the dual
상기 핀 형상의 지지겸용 가이드 부재(64)들은 제1,2 디스크부(62)(63)의 반경 방향(방사방향)으로 일렬로 배열되며 그 열은 원주 방향으로 일정 간격을 두고 배열되는 것이 바람직하다.The pin-shaped support and guide
상기 제1,2 디스크부(62)(63)의 각 마찰면 옆에 브레이크 밴드(미도시)가 위치하며, 상기 허브부(61)는 차량의 차축(미도시)에 결합된다. A brake band (not shown) is positioned next to each friction surface of the first and
도 8은 본 발명에 따른 일체형 탄소-세라믹 브레이크 디스크 제작방법을 도시한 순서도이다. 8 is a flowchart illustrating a method of manufacturing an integrated carbon-ceramic brake disc according to the present invention.
도 8에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 일체형 탄소-세라믹 브레이크 디스크 제작방법의 일실시예는 혼합물을 용융시키는 단계; 허브부와 제1,2 디스크부의 형상을 갖는 성형 공간이 구비된 금형 내부에 상기 용융된 혼합물을 주입하는 단계; 상기 금형내부에 주입된 혼합물을 굳히는 단계; 상기 금형에서 굳혀진 성형물을 금형으로부터 분리하는 단계; 상기 성형물에 지지겸용 가이드 부재들을 결합시키는 단계; 상기 지지겸용 가이드 부재(64)들이 결합된 성형물을 탄화시키는 단계; 및 상기 탄화된 성형물에 용융 규소를 침투시키는 단계를 포함한다.As shown in FIG. 8, one embodiment of a method of fabricating an integrated carbon-ceramic brake disc according to the present invention comprises the steps of: melting a mixture; Injecting the molten mixture into a mold having a molding space having a shape of a hub portion and first and second disk portions; Solidifying the mixture injected into the mold; Separating the molding hardened in the mold from the mold; Coupling the support and guide members to the molding; Carbonizing a molded article to which the supporting guide members (64) are combined; And impregnating molten silicon into the carbonized molding.
상기 혼합물은 페놀 수지, 섬유들을 포함한다. 상기 페놀 수지는 분말 상태인 것이 바람직하고, 상기 섬유는 탄소 섬유인 것이 바람직하다. 상기 혼합물을 용융시 페놀 수지을 용융시키는 것이 바람직하다.The mixture comprises phenolic resin, fibers. It is preferable that the said phenol resin is in powder form, and it is preferable that the said fiber is carbon fiber. It is preferable to melt the phenol resin upon melting the mixture.
상기 금형을 이용하여 성형물을 만드는 것은 핫 프레스 몰딩(Hot press moulding) 또는 인젝션 몰딩(Injection moulding; 사출 성형)으로 제작할 수 있다. 또한 상기 지지겸용 가이드 부재도 핫 프레스 몰딩 또는 인젝션 몰딩으로 제작할 수 있다.Making a molding using the mold can be produced by hot press molding or injection molding (injection molding). In addition, the support combined guide member may also be produced by hot press molding or injection molding.
먼저, 사출 성형으로 성형물을 제작하는 방법을 설명한다.First, a method for producing a molded article by injection molding will be described.
도 9는 사출 성형기(Injection moulding machine)의 일예를 도시한 측면도이다. 도 9에 도시한 바와 같이, 상기 사출 성형기는 금형(600)을 포함하는 금형 어셈블리(A)와, 상기 금형(600)에 혼합물을 용융시켜 금형(600)에 주입하는 혼합물 용융장치(B)를 포함한다. 9 is a side view illustrating an example of an injection molding machine. As shown in FIG. 9, the injection molding machine includes a mold assembly A including a
상기 혼합물 용융장치(B)는 설정된 길이를 갖는 프로세스관(710)과, 상기 프로세스관(710)의 내부에 삽입되는 스크류(720)와, 상기 스크류(720)를 회전시키는 구동유닛(730)과, 상기 프로세스관(710)의 한쪽에 연결된 주입 가이드(740)와, 상기 프로세스관(710)에 설치되는 가열유닛(750)을 포함한다.The mixture melting apparatus (B) includes a
상기 프로세스관(710)의 한쪽끝은 내경이 감소하는 깔떼기 형상의 유출부(711)가 구비된다. 상기 유출부(711)에 상기 금형(600)이 연결된다.One end of the
상기 가열유닛(750)은 세 개의 히터, 즉 제1 히터(751), 제2 히터(752), 제3 히터(753)로 구성됨이 바람직하다.The
상기 혼합물 용융장치(B)를 이용하여 혼합물을 용융시키는 과정은 다음과 같다.The process of melting the mixture using the mixture melting apparatus (B) is as follows.
상기 가열유닛(750)이 작동하고 상기 구동유닛(730)이 스크류(720)를 회전시키는 상태에서 주입 가이드(740)에 페놀 수지와 탄소 섬유를 포함하는 혼합물을 넣는다. 상기 혼합물은 주입 가이드(740)를 통해 프로세스관(710)으로 유입됨과 동시에 스크류(720)의 회전에 의해 스크류(720)를 따라 유출부(711)쪽으로 이송된다. 상기 스크류(720)의 회전에 의해 혼합물은 보다 골고루 섞이면서 유출부(711)쪽으로 지속적으로 이동한다. 상기 혼합물이 1,2,3 히터 영역을 거치면서 히터들의 열에 의해 용융되면서 유출부(711)를 통해 금형(600)에 주입된다. 상기 용융 혼합물은 페놀 수지가 용융된 상태이다.In the state in which the
상기 금형(600)에 주입된 용융 혼합물을 냉각시킨다. 상기 금형(600)을 분리시켜 용융 혼합물이 냉각되어 형성된 성형물을 금형(600)으로부터 분리시킨다. 상기 성형물은 위에서 설명한 허브부(61)와, 제1,2 디스크부(62)(63)로 이루어진 메인 몸체(K)이다.The molten mixture injected into the
상기 금형(600)의 제1 실시예로, 도 10에 도시한 바와 같이, 내부 공간을 갖는 캐버티 금형(cavity mould)(610)과, 상기 캐버티 금형(610)과 형합시 캐버티 금형(610)의 내부 공간과 함께 성형 공간을 형성하는 코어 금형(core mould)(620)을 포함한다. In a first embodiment of the
상기 캐버티 금형(610)은 두 개의 하프 캐버티 금형들(610A)(610B)로 구성된다. 상기 하프 캐버티 금형은 상기 캐버티 금형(610)을 반으로 절단한 형상이다. 따라서 상기 두 개의 하프 캐버티 금형(610A)(610B)은 서로 동일한 형상으로 형성된다.The
상기 코어 금형(620)은 베이스판(621)과 상기 베이스판(621)에 일정 길이로 돌출된 원통축(622)을 포함한다. 상기 원통축(622)에 주입 통로(623)가 형성된다.The
상기 코어 금형(620)은 고정된다. 상기 두 개의 하프 캐버티 금형(610A)(610B)의 각 하면은 상기 코어 금형(620)의 베이스판(621)에 슬라이딩 가능하게 접촉된 상태에서 상기 두 개의 하프 캐버티 금형(610A)(610B)은 상기 원통축(622)을 중심으로 직선 왕복 운동한다. 상기 두 개의 하프 캐버티 금형(610A)(610B)이 서로 형합된 상태에서 상기 원통축(622)은 상기 두 개의 하프 캐버티 금형(610A)(610B)의 내부 공간에 위치한다. 상기 원통축(622)의 외면과 상기 두 개의 하프 캐버티 금형(610A)(610B)의 내부 공간 내면에 의해 성형 공간이 형성된다. 상기 성형 공간은 허브부(61)를 형성하는 허브부 공간(S1)과 제1,2 디스크부(62)(63)를 형성하는 제1,2 디스크부 공간(S2)(S3)으로 이루어진다.The
상기 원통축(622)의 내부에 형성된 주입 통로(623)는 상기 성형 공간과 연통되고, 또한 상기 주입 통로(623)는 상기 혼합물 용융장치(B)의 유출부(711)와 연결된다. An
상기 두 개의 하프 캐버티 금형들(610A)(610B)이 코어 금형(620)과 함께 형합된 상태에서 혼합물 용융장치(B)의 유출부(711)를 통해 밀려나오는 용융 혼합물이 주입 통로(623)를 통해 성형 공간으로 유입되면서 성형 공간을 채우게 된다.The molten mixture which is pushed out through the
상기 제1 실시예 금형(600)을 통해 성형된 성형물은, 도 11에 도시한 바와 같이, 컵 형상의 허브부(61)와 상기 허브부(61)의 외주면에서 각각 연장 형성된 제1,2 디스크부(62)(63)로 이루어진다.As shown in FIG. 11, the molded article formed through the
한편, 상기 제1,2 디스크부(62)(63) 사이에 위치하는 허브부(61)의 영역에, 도 12에 도시한 바와 같이, 다수 개의 관통 구멍(61b)들이 형성될 수 있다. 상기 관통 구멍(61b)들은 별도의 기계를 이용하여 성형물을 가공하여 뚫을 수 있고, 또한 상기 코어 금형 내부에 구멍 형성장치를 설치하여 그 성형물을 성형하는 과정에서 관통 구멍들을 형성할 수 있다.Meanwhile, as illustrated in FIG. 12, a plurality of through
상기 구멍 형성장치의 일실시예로, 상기 코어 금형의 원통축을 관통하여 슬라이딩하는 핀들과 상기 핀들을 직선 왕복 운동시키는 구동유닛을 포함한다.An embodiment of the hole forming apparatus includes pins sliding through the cylindrical shaft of the core mold and a driving unit for linearly reciprocating the pins.
상기 두 개의 하프 캐버티 금형(610)들과 코어 금형(620)을 형합시킨 상태에서 핀(630)들을 성형 공간의 허브부 공간(S1) 내부로 밀어 넣는다. 그리고 성형 공간내부에 용융 혼합물을 주입한 후 그 혼합물을 굳힌다. 상기 핀(630)들을 성형 공간에서 빼내고 두 개의 하프 캐버티 금형들(610A)(610B)을 서로 분리시켜 성형물을 금형으로부터 분리시킨다. 상기 성형물은 허브부(61)와 제1,2 디스크부(62)(63)로 이루어지며, 상기 허브부(61)에 다수 개의 관통 구멍(61b)들이 구비된다.In the state where the two
한편, 상기 허브부와 제1,2 디스크부로 이루어진 성형물을 핫 프레스 몰딩으로 제작할 경우는 다음과 같다.On the other hand, when the molded article consisting of the hub portion and the first and second disk portion is produced by hot press molding as follows.
핫 프레스 몰딩에 사용될 금형의 일실시예로, 도 13에 도시한 바와 같이, 대략 허브부와 제2 디스크부가 형성될 공간이 구비된 제1 틀(M1)과, 대략 제1 디스크부가 형성될 공간이 구비된 제2 틀(M2)과, 상기 제1 틀(M1)과 제2 틀(M2) 사이에 위치하여 제1,2 디스크부 공간을 구획하는 링형 중간판(M4)과, 상기 제1,2 틀(M1)(M2)과 링형 중간판(M4) 내부에 왕복 운동가능하게 삽입되는 프레스축(M3)을 포함한다. 상기 제1,2 틀(M1)(M2)과 링형 중간판(M4)을 틀 어셈블리라 한다.As an example of a mold to be used for hot press molding, as shown in FIG. 13, a first mold M1 having a space in which a hub portion and a second disk portion are formed, and a space in which a first disk portion is formed, are provided. And a second frame M2 provided therein, a ring-shaped intermediate plate M4 positioned between the first frame M1 and the second frame M2 to partition the space of the first and second disk portions, and the first frame. And a press shaft M3 inserted reciprocally in the two molds M1 and M2 and the ring-shaped intermediate plate M4. The first and second molds M1 and M2 and the ring-shaped intermediate plate M4 are called mold assemblies.
상기 프레스축(M3)을 틀 어셈블리에서 빼낸 상태에서 상기 금형의 틀 어셈블리 내부에 용융 혼합물을 주입한다. 상기 틀 어셈블리에 주입된 용융 혼합물이 설정 온도가 된 상태에서 틀 어셈블리에 상기 프레스축(M3)을 삽입한다. 그리고 용융 혼합물을 냉각시킨 다음 프레스축(M3)을 빼내고 제2 틀(M2)과 링형 중간판(M4)을 분리하여 성형물을 제1 틀(M1)로부터 분리한다.The molten mixture is injected into the mold assembly of the mold while the press shaft M3 is removed from the mold assembly. The press shaft M3 is inserted into the mold assembly with the molten mixture injected into the mold assembly at a set temperature. After cooling the molten mixture, the press shaft M3 is removed, the second mold M2 and the ring-shaped intermediate plate M4 are separated, and the molding is separated from the first mold M1.
한편, 상기 금형의 틀 어셈블리에 용융 혼합물을 주입하기 전 상기 틀 어셈블리의 내부 공간 중 허브부에 해당되는 공간에 장섬유 또는 연속섬유를 삽입한 후 상기 틀 어셈블리의 내부 공간에 용융 혼합물을 주입할 수 있다. 상기 장섬유와 연속 섬유는 탄소 섬유인 것이 바람직하다. 상기 연속 섬유는 직조된 형태이거나 프리 프레그 형태인 것이 바람직하다. 이와 같은 경우 최종 성형물에서 허브부의 내부에 장섬유 또는 연속섬유가 삽입된다.On the other hand, before injecting the molten mixture into the mold assembly of the mold insert the long fiber or continuous fiber in the space corresponding to the hub portion of the inner space of the mold assembly and then inject the molten mixture into the inner space of the mold assembly have. The long fiber and the continuous fiber are preferably carbon fibers. The continuous fiber is preferably in the form of a woven or prepreg. In this case, long fibers or continuous fibers are inserted into the hub part in the final molding.
상기 허브부와 제1,2 디스크부가 구비된 성형물에, 도 14에 도시한 바와 같이, 지지겸용 가이드 부재(64)들을 결합시킨다.As shown in FIG. 14, the support and guide
상기 지지겸용 가이드 부재(64)는 위에서 설명한 바와 같이, 베인 형상이 될 수 있고, 핀 형상이 될 수 있다. The dual
상기 지지겸용 가이드 부재(64)가 베인 형상인 경우 성형물의 제1 디스크부(62)와 제2 디스크부(63) 사이에 삽입된다. 이때, 상기 제1,2 디스크부(62)(63)의 내측면에 각각 결합홈이 형성되고, 상기 베인 형상의 지지겸용 가이드 부재(64)의 양쪽부분이 상기 제1,2 디스크부(62)(63)의 결합홈에 각각 삽입된다. 상기 베인 형상의 지지겸용 가이드 부재(64)들은 제1,2 디스크부(62)(63)의 원주 방향으로 일정 간격을 두고 배치된다. When the supporting combined
상기 지지겸용 가이드 부재(64)가 핀 형상일 경우 위에서 설명한 바와 같이 상기 핀 형상의 지지겸용 가이드 부재(64)는 성형물의 제1 디스크부(62)와 제2 디스크부(63)를 관통하여 제1,2 디스크부(62)(63)에 결합된다. 상기 핀 형상의 지지겸용 가이드 부재(64)들은 제1,2 디스크부(62)(63)의 반경 방향(방사방향)으로 일렬로 배열되며 그 열은 원주 방향으로 일정 간격을 두고 배열되는 것이 바람직하다. When the dual
상기 지지겸용 가이드 부재(64)는 가이드 부재 제작용 금형(미도시)을 이용하여 제작한다. 상기 가이드 부재 제작용 금형에 주입되는 용융 혼합물은 상기 허브부(61)와 제1,2 디스크부(62)(63)로 이루어진 성형물에 사용되는 용융 혼합물과 같은 재료인 것이 바람직하다.The support combined
한편, 상기 지지겸용 가이드 부재(64)들이 결합된 성형물을 노(furnace)에 넣고 고온으로 가열하여 성형물을 탄화시킨다. 상기 성형물을 가열시키는 온도는 성형물이 탄화되는 온도인 900도에서 1200도이다. Meanwhile, the molded article combined with the supporting
상기 탄화 성형물의 디스크부(62)의 양측면에 얇은 두께를 갖는 링 형상의 탄화체를 각각 부착시킬 수도 있다. 상기 링 형상의 탄화체는 최종 결과물에서 마찰층을 형성하게 된다.Ring-shaped carbides having a thin thickness may be attached to both sides of the
상기 탄화 성형물에 용융된 규소를 침투시킨다. 상기 규소가 용융되는 온도는 1400도에서 1700도이므로 이 온도에서 규소가 용융되어 탄화 성형물에 침투된다. 상기 용융 규소가 탄화된 성형물에 침투되면서 그 탄화된 성형물과 반응하여 탄화 규소가 되고 반응하지 않은 규소는 잔류하여 냉각시 응고된다. The molten silicon is infiltrated into the carbonized molding. The temperature at which the silicon is melted is 1400 to 1700 degrees, so silicon is melted and penetrated into the carbonized molding at this temperature. As the molten silicon penetrates into the carbonized molding, it reacts with the carbonized molding to become silicon carbide and the unreacted silicon remains and solidifies upon cooling.
상기 탄화 성형체에 용융 규소를 침투시킨 후 규소가 침투된 탄화 성형물을 냉각시킨다. After the molten silicon is infiltrated into the carbonized product, the carbonized product in which the silicon is infiltrated is cooled.
상기 용융 규소가 침투되어 반응된 탄화 성형체는 기지(matrix)가 탄화 규소, 즉 세라믹이고 탄소 섬유로 강화된 일체형 탄소-세라믹 브레이크 디스크가 된다. 상기 일체형 탄소-세라믹 브레이크 디스크는 정밀한 치수를 위해 미세 가공한다. 상기 금형에서 성형물이 정밀한 치수로 제작되므로 최종 결과물에서도 치수가 정밀하게 되어 후가공이 적게 된다.The molten silicon impregnated and reacted to the carbonized molded body is a silicon carbide, that is, an integral carbon-ceramic brake disc with ceramic and carbon fiber reinforced. The integral carbon-ceramic brake discs are microfabricated for precise dimensions. Since the molding is manufactured to precise dimensions in the mold, the final result is precisely dimensioned, thereby reducing post-processing.
한편, 성형물의 제2 실시예로, 도 15에 도시한 바와 같이, 양쪽이 개구된 원통 형태의 원통형 허브부(61')와 상기 원통형 허브부(61')의 한쪽 끝 외주면에 연장 형성된 제1 디스크부(62)와, 상기 원통형 허브부(61')의 다른 한쪽 끝 외주면에 연장 형성된 제2 디스크부(63)로 이루어진다. 상기 성형물의 제1,2 디스크부(62)(63) 사이에 지지겸용 가이드 부재(64)들이 결합된다.On the other hand, in the second embodiment of the molding, as shown in Fig. 15, a cylindrical hub portion 61 'having a cylindrical shape with both openings and a first formed on the outer peripheral surface of one end of the cylindrical hub portion 61'. The
상기 성형물은, 도 16에 도시한 바와 같이, 상기 제1 실시예의 금형 형상을 변경하여 제작할 수 있다. 상기 금형은 양쪽이 개구된 원통형 허브부 공간과 제1,2 디스크부 공간을 형성하는 두 개의 하프 캐비티 금형(610C)(610D)과 코어 금형(620)으로 구성된다.As shown in Fig. 16, the molded product can be produced by changing the mold shape of the first embodiment. The mold is composed of two
상기 제2 실시예의 성형물이 탄화와 용융 규소 침투 과정이 진행된 후 상기 제2 실시예의 성형물에 허브가 결합수단에 의해 결합된다.After the molding of the second embodiment undergoes carbonization and molten silicon infiltration, the hub is coupled to the molding of the second embodiment by a coupling means.
이하, 본 발명에 따른 일체형 탄소-세라믹 브레이크 디스크 및 그 제작방법의 작용과 효과를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation and effects of the integrated carbon-ceramic brake disc and its manufacturing method according to the present invention will be described.
본 발명은 차축에 결합되는 허브부(61)와, 마찰면이 구비된 제1,2 디스크부(62)(63)와, 지지겸용 가이드 부재(64)들이 일체로 형성되며 아울러 세라믹 재질로 이루어지므로 허브부(61)와, 제1,2 디스크부(62)(63), 그리고 지지겸용 가이드 부재(64)가 내열성이 크게 되어 열변형이 적게 된다. According to the present invention, the
또한, 본 발명은 상기 허브부(61)와 상기 제1,2 디스크부(62)(63)가 일체로 형성되므로 별도의 결합수단이 필요없게 되어 구성 부품이 간단하게 되고, 허브부(61)가 금속으로 이루어지지 않고 세라믹으로 이루어지고 금속 부품인 결합수단의 사용을 배제하게 되므로 무게가 가볍게 된다.In addition, since the
또한, 본 발명은 사출 금형에 용융된 혼합물을 주입한 후 그 혼합물을 굳혀 성형물을 제작하게 되므로 탄화 및 밀도화(용융 규소 침투) 후에 치수 정밀도가 높아 후가공량이 적게 된다. 종래에는 탄소 섬유와 페놀 수지를 혼합하여 성형틀에 삽입한 다음 그 혼합물을 가압 가열하여 경화된 성형체를 제작하게 되므로 성형체를 탄화 및 밀도화한 후에 치수 정밀도가 높지 않아 후가공량이 많게 된다. 밀도화된 성형물(또는 성형체)는 강도가 크므로 가공이 쉽지 않으므로 후가공량이 많은 경우 가공 시간이 많이 소요되어 생산성을 저하시킨다.In addition, the present invention, after injecting the molten mixture into the injection mold to harden the mixture to produce a molded article, high dimensional accuracy after carbonization and densification (melt silicon infiltration) to reduce the amount of post-processing. Conventionally, carbon fibers and phenol resins are mixed and inserted into a mold, and then the mixture is heated under pressure to produce a cured molded body, so that the dimensional accuracy is not high after carbonizing and densifying the molded body, thereby increasing the post-processing amount. Since the densified molding (or molded body) has a high strength, it is not easy to process, so if the post-processing amount is large, the processing time takes a lot, thereby decreasing productivity.
61; 허브부 62; 제1 디스크부
63; 제2 디스크부 64; 지지겸용 가이드 부재61;
63;
Claims (11)
상기 제1 디스크부와 제2 디스크부 사이에 결합되며, 상기 제1,2 디스크부를 지지함과 아울러 공기의 유동을 가이드하는 다수 개의 지지겸용 가이드 부재들을 포함하며,
상기 메인 몸체와 지지겸용 가이드 부재들은 탄화와 용융 규소 침투가 이루어진 것을 특징으로 하는 일체형 탄소-세라믹 브레이크 디스크.And a hub portion, a second disk portion with the first disk portion, said first disk portion and a predetermined distance extending to the outer circumference of the hub portion extending on the outer circumference of the hub portion, which is located between the first and second disc portions group A through hole provided in an area of the hub portion, wherein the hub portion and the first and second disk portions are integrally formed with the main body;
It is coupled between the first disk portion and the second disk portion, and includes a plurality of support and guide members for supporting the flow of air as well as supporting the first and second disk portion,
The main body and the supporting guide member are integral carbon-ceramic brake discs characterized in that the carbon and molten silicon infiltration.
제1 항의 허브부와 제1,2 디스크부의 형상을 갖는 성형 공간이 구비된 금형 내부에 상기 용융된 혼합물을 주입하는 단계;
상기 금형내부에 주입된 혼합물을 굳히는 단계;
상기 금형에서 굳혀진 성형물을 금형으로부터 분리하는 단계;
상기 성형물의 제1,2 디스크부 사이에 제1 항의 지지겸용 가이드 부재들을 결합시키는 단계;
상기 지지겸용 가이드 부재들이 결합된 성형물을 탄화시키는 단계; 및
상기 탄화된 성형물에 용융 규소를 침투시키는 단계를 포함하는 일체형 탄소-세라믹 브레이크 디스크 제작방법.Melting the mixture;
Injecting the molten mixture into a mold having a molding space having a shape of a hub portion and a first and second disk portions;
Solidifying the mixture injected into the mold;
Separating the molding hardened in the mold from the mold;
Coupling the support and guide members of claim 1 between the first and second disk portions of the molding;
Carbonizing a molded article to which the supporting guide members are coupled; And
A method of fabricating an integral carbon-ceramic brake disc comprising the step of permeating molten silicon into the carbonized molding.
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