A ブレーキパッドプレス機 熱、圧力、時間を組み合わせて摩擦材をスチール製のバックプレートに永久的に接着します。事前に計量した摩擦コンパウンドを、下塗りされたバックプレートとともに加熱された金型キャビティにロードし、油圧または機械式ラムで適用します。 100～300トンの圧力 金型を約10℃に加熱したままにします。 150℃～200℃、60秒～180秒 。これにより樹脂バインダーが硬化し、摩擦材が単一の固体片としてプレートに融合されます。その後、パッドは取り出され、トリミングされ、後硬化と仕上げのために送られ、完成したブレーキパッドになります。
この記事の残りの部分では、各段階で何が起こるか、機械の主要コンポーネントが何を行うか、さまざまなプレスの種類がどのように変化するか、最も差し迫った欠陥の原因は何かを正確に説明します。これにより、プロセスの背後にある「何が」だけでなく「なぜ」も理解できるようになります。
ブレーキパッドプレス機が実際に生産するもの
ブレーキパッドプレス機は、ブレーキパッドホットプレスや摩擦材成型プレスとも呼ばれ、ブレーキパッド製造の中核となる設備です。その役割は、緩い摩擦粉末 (樹脂、繊維、充填剤、および摩擦調整剤の混合物) を、金属バック プレートに接着された硬質で耐摩耗性のパッドに変えることです。
これらの機械は、次のようないくつかの車両カテゴリ向けの摩擦製品を製造するために使用されます。
- 乗用車用ディスクブレーキパッド
- 軽トラックおよび大型トラックのブレーキパッド
- オートバイのブレーキパッド
- 産業用および鉄道用摩擦ブロック (大型プレスを使用)
ほとんどの工場では、複数のパッドが同時に形成されるようにマルチキャビティ プレス (1 サイクルあたり 4 ～ 12 個のキャビティ) を稼働させます。そのため、プレス能力は通常、パッドあたりの生産量ではなく、プレス力のトンで評価されます。
完全なステップバイステップのプレスプロセス
ブレーキパッドプレス機の作業工程は決まった順序に従って行われます。各段階は、完成したパッドの強度、密度、ノイズ性能に直接影響します。
ステップ 1: 材料の準備と計量
摩擦化合物は事前に混合され、金型キャビティごとに重量が測定されます。通常、許容誤差は次のとおりです。 ±0.5グラム 。重量が一定でないことは、パッド全体で密度が不均一になる主な原因の 1 つです。
ステップ 2: バックプレートの準備
スチール製バックプレートはショットブラストで表面を粗くした後、フェノール系プライマーまたは接着層でコーティングされます。このステップにより、摩擦材は単に金属の上に置かれるのではなく、プレス中に金属に化学的に結合することができます。
ステップ 3: 金型の装填
秤量した摩擦粉を金型キャビティに流し込み、その上に準備したバックプレートを置きます。オペレーターまたは自動フィーダーは、プレスサイクルが始まる前に各キャビティに順番にロードします。
ステップ 4: プレスと硬化
これがこのマシンの核となる動作です。油圧ラムが金型を閉じ、金型を下に保持します。 100～300トン プラテンを加熱しながら金型を一定の圧力に保つ 150℃～200℃ 。この熱と圧力の組み合わせにより、樹脂バインダーが溶けて繊維やフィラーの周りを流れ、架橋 (硬化) して固体構造になります。滞留時間は通常実行されます 60～180秒 パッドの厚さとコンパウンドの配合によって異なります。
ステップ 5: 脱ガス (突沸)
多くの機械は、硬化樹脂から閉じ込められたガスを放出するために、サイクル中に 1 回または 2 回、金型を短時間開いて再度閉じます (「バンピング」またはガス抜きと呼ばれるステップ)。このステップを省略すると、内部ボイドや層間剥離が発生する一般的な原因になります。
ステップ 6: 取り出しとトリミング
硬化が完了すると、金型が開き、エジェクター ピンが形成されたパッドを押し出します。エッジ周囲の余分なバリは、手動または自動バリ取りステーションを使用してトリミングされます。
ステップ 7: 後硬化
プレスされたパッドは、通常、二次オーブンでベークされます。 180℃～220℃で4～8時間 、硬化反応を完了させ、内部応力を解放します。これは、次のサイクルのために機械を解放するために、印刷機の外で行われます。
主要なコンポーネントとそれぞれの機能
マシンの主要コンポーネントを理解すると、プロセスの各ステップがなぜそのように行われるのかを理解しやすくなります。
| コンポーネント | 機能 |
|---|---|
| 油圧ラム/シリンダー | 型締圧力を発生させて金型に加えます。 |
| 加熱プラテン | 通常は電気加熱ロッドを使用して、樹脂硬化のための金型温度を維持します。 |
| 金型・ダイセット | パッドの形状を整え、バックプレートを固定位置に保持します |
| PLC制御盤 | 圧力曲線、温度、滞留時間、脱気サイクルをプログラム |
| エジェクターシステム | プレス後、硬化したパッドを金型キャビティから押し出します。 |
| 圧力センサー | リアルタイムのトン数データを監視し、PLC にフィードバックします。 |
油圧プレス、機械プレス、自動プレス: メカニズムの違い
すべてのブレーキパッドプレス機が同じ方法で圧力を加えるわけではありません。メカニズムの選択は、サイクル タイム、精度、労働要件に影響します。
| 種類 | 圧力源 | 典型的な使用例 |
|---|---|---|
| 手動油圧プレス | オペレーター制御の油圧ポンプ | 小規模なワークショップ、少量生産またはサンプル生産 |
| 半自動油圧プレス | PLC制御油圧シリンダー | コストと生産量のバランスをとった中規模工場 |
| 全自動プレスライン | ロボットによるローディングを備えたサーボ油圧システム | 大量のOEMおよび輸出生産 |
実際には、基礎となる物理学は 3 つすべてで同じです。つまり、熱と圧力と滞留時間によって摩擦材料が硬化します。変化するのは、機械がそのサイクルをどれだけ一貫して迅速に繰り返すことができるかです。完全に自動化されたラインは、1 回のサイクルを完了するごとにサイクルを完了できます。 90～150秒 一方、手動プレスの場合は、ロードとアンロードを含めてバッチごとに数分かかる場合があります。
プレスの品質を決定する主要なパラメータ
完成したパッドの品質のほぼすべての変動は 4 つの変数で制御され、それぞれの変数は生産実行前に機械のコントロール パネルで設定されます。
- 圧力 (トン数): 低すぎるとパッドは多孔質のままになります。高すぎるとバックプレートに亀裂が入ったり、金型が損傷したりする可能性があります
- 温度: 樹脂の硬化範囲内 (通常は 150°C ～ 200°C) 内に留まらなければなりません。そうしないと、硬化が不完全になるか不均一になります。
- 滞在時間: 厚いパッドや密度の高いフォーミュラでは、より長いホールド時間が必要となり、多くの場合最大 180 秒になります。
- 金型精度： キャビティの公差はパッドの厚さの一貫性に影響し、高品質のプレスでは通常 ±0.1 mm 以内に保たれます。
一般的な差し迫った欠陥とその原因
ブレーキ パッド製造における品質に関する苦情のほとんどは、プレス サイクルの特定の段階にまで遡るため、何を確認すべきかが分かれば、トラブルシューティングは簡単になります。
| 欠陥 | 考えられる原因 | 予防 |
|---|---|---|
| バックプレートからの剥離 | プレート表面の準備が不十分または圧力が不十分です | 積み込む前にショットブラストとプライマーコーティングを確認してください |
| 内部空隙/水泡 | 脱気のスキップまたは不十分な脱気 | バンピングサイクルを追加または延長する |
| パッド全体の密度が不均一 | 材料の計量が一貫していない | 重量計を±0.5 gの公差に校正します |
| 表面割れ | 金型温度が高すぎる、または突出後の冷却が速すぎる | 温度上昇を制御し、徐々に冷却します |
生産ラインに適した機械を選択する方法
ブレーキ パッド プレス機の購入を検討している場合、上記の作業プロセスは、いくつかの実際的な購入基準に変換されます。
- トン数をパッドのサイズとキャビティ数に合わせます。サイズが小さいプレスでは、大型のトラックパッドに必要な密度に達することができません。
- PLC 制御により、さまざまなパッド配合に対して独立した圧力、温度、滞留時間のプログラミングが可能であることを確認します。
- 金型サプライヤーが均一な厚さに対してキャビティ公差 ±0.1 mm を維持できることを確認します。
- 内蔵の脱気/バンピング機能について質問してください。これが、信頼性の高い印刷機と欠陥が発生しやすい印刷機の違いとなることがよくあります。
- 自動積み込みと人件費を天秤にかける - 生産量が増えると自動化が最も早く効果を発揮します
つまり、ブレーキパッドプレス機の仕事は原理的には簡単で、制御された時間熱と圧力を加えるだけですが、一貫した出力はそのサイクル内のすべての変数を厳密に制御することにかかっています。各ステップを理解すると、製造現場での問題を診断したり、新しい機器を選択するときに適切な質問をしたりすることがはるかに簡単になります。
