BOR KATKILI ASBESTSİZ OTOMOTİV FREN BALATASI ÜRETİMİ VE FRENLEME KARAKTERİSTİĞİNİN İNCELENMEİ

Abstract

Otomotiv fren balatalarında, insan sağlığına olumsuz etkileri nedeniyle yasaklanan asbestin yerine asbestsiz organik fren balatası (non-asbestos organic-NAO) araştırma ve geliştirme çalışmaları hızlanmıştır. Son yirmi yılda otomotiv teknolojisindeki hızlı gelişmelerin sonucu olarak çok daha yüksek hız ve ivme kabiliyetine sahip taşıtlar üretilmiştir. Bu nedenle otomotiv frenlerinde kullanılan sürtünme kompozitleri de malzeme teknolojisinde popülerlik kazanmıştır.Bu çalışmada asbest ve elyaf katkı malzemesi bulunmayan disk fren balatası üretiminde bor mineralleri, bor türevleri (borik asit, boraks, üleksit, kolemanit) ve sedir çamı kozalak tozu kullanılmıştır. Balata performansının etkisini belirlemek için farklı üretim parametreleri uygulanmıştır. Böylece balata performansı üzerinde etkili olan parametreler araştırılmıştır. Bor minerallerinin komponent içerisindeki optimum oranını belirlemek için farklı balata kompozisyonu oluşturulmuştur. Üretilen balataların sürtünme katsayısı-zaman-sürtünme yüzey sıcaklığı değişimlerini belirlemek için deneysel çalışmalar yapılmış ve elde edilen değerlerle grafikler oluşturulmuştur. Numunelerin aşınma, sertlik, yoğunluk değerleri ve farklı sıvılara dayanımı ölçülmüş ve SEM resimleri çekilmiştir. Elde edilen bilimsel veri ve bulgular, fren balatasından istenen fiziksel, kimyasal ve mekanik özellikleri karşılayan sürtünme malzemeleri için yeni bir yaklaşım getirmiştir.

In automotive brake lining, instead of asbestos that was prohibited because of negative effects on human health, non-asbestos organic brake lining research and development works were accelerated. In recent twenty years in consequence of fast development in automotive technology, vehicles that have more speed and acceleration capability were produced. Therefore, friction composites used in automotive brake gained popularity in material technology.In this study, in production of disc brake lining without asbestos and fiber addition material, boron minerals, boron derivatives (boric acid, borax, ulexite, kolemanit) and powder of cedar pine cone were used. In order to determine effects of brake lining performance carried out different manufacture parameter. Thus, the crucial parameters in brake lining performance were searched. In order to determine optima ratio of boron minerals in component, different brake lining composition was created. In order to define friction coefficient-time friction surface temperature changing of produced brake lining, experimental studies were carried out and graphics were carried out with obtained values. The wear, hardness, density values and resistance in different liquids of samples were measured and were taken SEM (Scanning Electron Microscopy) photos. The obtained scientific data and indication brought a new approach that supplied physical, chemical and mechanic feature wanted from brake lining, for friction materials.