[发明专利]制动盘及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于机动车的制动盘和一种制造方法，该方法特别包括对制动盘的摩擦环表面的粗糙化处理。

背景技术

这种包括用于降低摩擦环表面磨损的涂层的机动车制动盘由现有技术中已知。

DE10 342 743A1描述了一种用于制造机动车的制动盘的方法以及该制动盘本身，所述制动盘包括基体，该基体至少在外表面区域中包括耐磨层，该耐磨层起摩擦层的作用。此外，在基体和耐磨外层之间存在由增附剂材料形成的区域，其中由增附剂材料形成的区域和耐磨外层被设计为渐变层，它们的组合沿着层厚度方向而变化。

此外，DE10 2004 016 098A1描述了一种制动盘，该制动盘同样具有基体，该基体在其外表面区域内至少部分承载一用作摩擦层的耐磨层。在基体和耐磨外层之间设有一作为增附剂涂层和/或防腐层的中间层，且该中间层是电镀涂覆的。

增附剂涂层的涂覆带来额外的过程步骤和材料支出，但是其中经过涂层处理的制动盘的附着问题大多没有被令人满意地解决。存在这样的危险，即当制动盘在使用过程中承受大负荷时，可能包含中间层在内的涂层发生松脱或剥落，因为涂层彼此之间以及涂层与摩擦面表面之间大多情况下为材料结合连接，没有形成足够稳定的连接。

因此，为了改进在摩擦环表面和起保护作用的涂层之间的接触面，已经致力于对摩擦环表面进行机械或激光结构化处理，从而增大接触面。

在EP1336054B1中考虑到了机械处理，对要求一定的涂层厚度的制动盘坯件进行精确的车削处理，然后例如通过机械方式清理制动盘上的加工残留物，并且紧接着通过精细的刚石或具有类似特性的喷丸材料的喷丸处理进行粗糙化处理。

摩擦环表面的激光结构化处理是一个相当耗时的过程，其会形成大的高温影响区并促使在部件边沿形成焊口，这样就无法实现摩擦环表面的令人满意的结构化。

原则上，在专利申请文件DE2 318 098中已经对要覆盖上由金属、塑料或橡胶制成的涂层的金属工件的表面处理进行了说明：在此考虑到，在涂覆涂层之前对该工件进行多次粗糙化处理，或通过化学方式——例如通过蚀刻——进行预先准备，其中不利地产生了不均匀的表面结构。可通过使用电子射束克服该缺点，因为通过或多或少的能量输入和电子射束的聚焦可对表面的特定的厚度范围和厚度区域实现粗糙化处理或甚至熔化，其中通过在含氧气氛中的处理而产生氧化物和熔渣，这些氧化物和熔渣又会损害增大后的表面的附着特性并且因此在电子射束处理后必须利用选出的化学材料来清除，尤其是通过蚀刻方法除去。

发明内容

从这种现有技术出发，本发明的目的在于，提供一种用于对摩擦环表面进行处理的经过改进的方法，从而使该摩擦环表面能与保护涂层更好且更持久地连接。

该目的通过具有权利要求1所述特征的方法来实现。

本发明的目的还在于，提供一种制动盘，该制动盘具有在基体的摩擦环表面与保护涂层之间的经过改进的连接。

该目的通过具有权利要求4所述特征的制动盘来实现。

在各个从属权利要求中说明了该方法和该装置的改进方案。

根据本发明的、用于制造由具有带有涂层的摩擦环表面的基体构成的制动盘的方法在第一个实施方式中设有以下步骤：首先提供基体，然后通过将电子射束对准（射向）摩擦环表面而对摩擦环表面进行粗糙化处理，其中在摩擦环表面中在每平方毫米的摩擦环表面上产生规定数量的凹处。其中对电子射束的能量、方向以及与待处理表面之间的距离进行调整，以使凹处彼此之间的布置结构按预先设定的方式实现，以及每个凹处都具有预先设定的深度和形状。

现在能在不必进行蚀刻步骤或其它的清理步骤或中间步骤的情况下涂覆摩擦环表面涂层。因此，如果例如在不含氧气的气氛或真空中进行电子射束处理，就可以省去用于清除经过粗糙化处理的表面上的熔渣残余物的蚀刻。但即使不是上述情况，并且由于在含氧的照射过程中存在氧气而在摩擦环表面上形成了熔渣等，也无需蚀刻步骤，因为在随后进行的涂层涂覆中会将可能存在的熔渣残余物由此排挤出去或一起嵌入到结构中。

因此有利地提供了一种用于优化摩擦环表面的过程安全的且能复制的方法，通过该方法能将扩大了2至6倍的摩擦环表面通过机械咬合的方式更好地与构成涂层的材料连接在一起。有利的是，通过电子射束进行的结构化过程仅需短的周期时间，并且实现了涂层的因而被优化的渐变的（graduellen）结构。