1 發(fā)展我國汽車非石棉摩擦材料的緊迫性
由于歷史原因,我國原有汽車工業(yè)和摩擦材料均較落后。不僅產(chǎn)量少,生產(chǎn)品種單一,且車型少,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)很少變化,制動(dòng)系統(tǒng)無大的改進(jìn),一直沿用鼓式制動(dòng)器與石棉摩擦材料。此外,由于社會(huì)公眾對環(huán)境保護(hù)與安全意識反應(yīng)不強(qiáng)烈,以致當(dāng)國際上70年代中期以來掀起“取代石棉”的浪潮時(shí),我國遲遲沒有反應(yīng)。而摩擦材料研究開發(fā)部門,由于一缺資金,二缺協(xié)作,未能與汽車主管部門及主要汽車制造廠家取得完全共識,致使無石棉、低噪聲新型摩擦材料的研制開發(fā)工作受到制約而落后于國外。
我國汽車摩擦材料的生產(chǎn)應(yīng)用狀況,仍基本是裝用傳統(tǒng)的石棉基摩擦材料,僅少數(shù)重型貨車和山區(qū)行駛的車輛使用了常規(guī)
粉末冶金摩擦材料。由于該制動(dòng)摩擦片在山區(qū)坡長路陡的情況下(如云南保山至芒市的上坡長42ｋｍ、下坡長27ｋｍ、坡度達(dá)30°以上)運(yùn)輸時(shí)不再需要淋水(裝用石棉摩擦片時(shí)必須不斷向汽車制動(dòng)鼓淋水以降低溫度,否則無法制動(dòng);且其使用壽命短,易出交通事故),并且粉末冶金摩擦片的使用壽命長,工作可靠性高,故頗受歡迎。但因成本較高,與對偶(灰鑄鐵鼓)的相容性(匹配性)不甚理想,故未獲得大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用,特別是未能取得幾個(gè)大汽車制造廠家的認(rèn)可。80年代中后期以來,我國相繼從國外引進(jìn)很多車型及生產(chǎn)技術(shù),其中制動(dòng)器設(shè)計(jì)采用的摩擦材料均為非石棉摩擦材料,且80%以上是半金屬無石棉型摩擦片。隨著引進(jìn)汽車國產(chǎn)化進(jìn)程的加快,摩擦材料的非石棉化已成為發(fā)展的必然趨勢。我國現(xiàn)有汽車摩擦材料生產(chǎn)廠約20多家,其年產(chǎn)量達(dá)2萬多噸,但其中主要為傳統(tǒng)的石棉型摩擦材料。我國非石棉摩擦材料80年代中期起步,現(xiàn)已有不少廠家在研制和生產(chǎn),但大多尚未達(dá)到規(guī)�；a(chǎn)和大量裝車應(yīng)用水平。
當(dāng)前面臨的問題是,要使國產(chǎn)汽車躋身于國際市場,必須裝用高性能的非石棉摩擦材料,否則出不了國門。但若仍依賴進(jìn)口摩擦材料,則我國汽車生產(chǎn)將受牽制且造價(jià)增高。因此,要打破這一被動(dòng)局面,實(shí)現(xiàn)高性能及低成本的非石棉摩擦材料國產(chǎn)化已是迫在眉睫,刻不容緩。
2 我國非石棉摩擦材料發(fā)展?fàn)顩r及21世紀(jì)初的需求量
2.1 發(fā)展現(xiàn)狀
自80年代以來,我國已有一些單位對汽車用無石棉摩擦材料(如半金屬、混雜纖維型等材料)進(jìn)行研制開發(fā),并取得重大進(jìn)展。例如有些廠通過了試車階段,有些廠已小批量生產(chǎn)維修配件,還有幾家石棉摩擦材料生產(chǎn)廠從國外引進(jìn)了非石棉摩擦材料的生產(chǎn)技術(shù)及設(shè)備,擬與引進(jìn)轎車桑塔納、奧迪、富康等配套。此外,還有不少鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)及其與外商合資、合作企業(yè)生產(chǎn)非石棉制動(dòng)摩擦片,供應(yīng)國內(nèi)外汽車維修市場。但從總體而言,我國無石棉摩擦材料無論是在生產(chǎn)規(guī)模,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性及品種方面,還是在生產(chǎn)技術(shù)及工藝裝備水平等方面,均未達(dá)到經(jīng)濟(jì)規(guī)模批量生產(chǎn)與大量裝車應(yīng)用水平。因此,我國汽車工業(yè)在21世紀(jì)初對非石棉摩擦材料的需求量仍缺口很大,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足我國汽車工業(yè)作為支柱產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的需要。
2.2 21世紀(jì)初我國汽車工業(yè)對非石棉摩擦材料的需求量
根據(jù)我國汽車工業(yè)“九五”期末及2010年發(fā)展規(guī)劃,2000年我國各類汽車的生產(chǎn)能力為300萬輛,其中轎車約為150萬輛;當(dāng)年全國各類汽車保有量達(dá)2000萬輛,其中轎車600萬輛。至2010年,我國汽車工業(yè)初步建成為國民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè),到時(shí)除有一批骨干汽車制造廠外,還將有2～3家年產(chǎn)汽車達(dá)百萬輛的大型汽車集團(tuán)公司,以利于與國際著名大汽車公司相競爭。
轎車用摩擦材料按全部采用非石棉摩擦材料計(jì)算,則2000年轎車生產(chǎn)裝車用非石棉摩擦材料配套量為150萬輛份,其中盤式制動(dòng)片600萬片(約為1500ｔ)、長弧制動(dòng)片600萬片(約為600ｔ)、離合器片300萬片(約750ｔ),合計(jì)共為2850ｔ。
由于汽車摩擦片既是保安件又是易損件,其社會(huì)維修配件需用量很大。而且隨著車型及使用條件的不同,摩擦片更換周期也不同。通常制動(dòng)摩擦片幾乎每年都要更新,而離合器片使用壽命也不到2年,其社會(huì)維修率可統(tǒng)一按制動(dòng)摩擦片100%,離合器片70%計(jì)算。這樣,2000年轎車制動(dòng)摩擦片的社會(huì)維修量為600萬輛份,其中盤式制動(dòng)片2400萬片(約6000ｔ)、長弧制動(dòng)片2400萬片(約2400ｔ);轎車離合器片的社會(huì)維修量為420萬輛份,折合840萬片(約2100ｔ)。以上合計(jì)為10500ｔ。
從上述新車裝車和社會(huì)維修兩方面分析預(yù)測,2000年轎車用非石棉摩擦材料總需求量為:①制動(dòng)器片750萬輛份,其中盤式制動(dòng)片3000萬片(約7500ｔ),長弧制動(dòng)片3000萬片(約3000ｔ);②離合器片570萬輛份,折合1140萬片(約2850ｔ)。總計(jì)13350ｔ。
預(yù)計(jì)經(jīng)“九五”技術(shù)改造后,我國可望形成150萬輛份轎車的無石棉制動(dòng)片(約2100ｔ),60萬輛份轎車離合器片(約為300ｔ)的生產(chǎn)能力�？鄢@些,2000年用非石棉摩擦材料需求量為:制動(dòng)摩擦片600萬輛份(8400ｔ),離合器片510萬輛份(約2550ｔ),總計(jì)為10950ｔ。按非石棉摩擦材料生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)規(guī)模為250萬輛份,還需新建3個(gè)廠方可滿足需要,并要求產(chǎn)品及工藝水平達(dá)到國際90年代水平。
3 我國非石棉摩擦材料生產(chǎn)與國外的差距及改進(jìn)措施
3.1 制造技術(shù)方面目前我國非石棉摩擦材料如半金屬及混雜纖維型材料的研制和生產(chǎn)雖取得一些成果,但在連續(xù)性、大批量、高速度及優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)等方面,與國外相比仍存在很大差距。具體表現(xiàn)為下述幾個(gè)方面:
①生產(chǎn)配料及稱量方面:國外采用機(jī)械化、自動(dòng)化配料和稱量,而我國大都為人工操作;
②生產(chǎn)過程中工藝參數(shù)的控制:國外對其溫度、壓力、時(shí)間等工藝參數(shù)采用微機(jī)控制,我國大都為人工控制;
③制品外形尺寸精度:國外制品外形尺寸精度小于0 05ｍｍ,而我國則小于0 3ｍｍ;
④制品表面燒灼處理:國外采用自動(dòng)化表面燒灼處理,而我國對其表面基本未作燒灼處理;⑤產(chǎn)品防噪聲、防銹蝕及打印商標(biāo)等工藝操作:國外采用自動(dòng)化或機(jī)械化操作,而我國在這方面仍很落后。
3.2 產(chǎn)品性能方面我國汽車用摩擦材料一直沿用石棉制品,現(xiàn)在無石棉摩擦材料的研制和生產(chǎn)已取得重大進(jìn)展,但產(chǎn)品的品種系列性差,性能等級不分明,穩(wěn)定性及熱衰退性,以及其它性能亦較差。具體表現(xiàn)在:
①非石棉摩擦材料所占比重仍很少:國外非石棉摩擦材料已占摩擦材料總量的90%,而我國則剛起步;
②產(chǎn)品熱衰退率高:國外產(chǎn)品熱衰退率為25%～30%,而我國高達(dá)40%～50%;
③磨損率高:我國同類產(chǎn)品的磨損率比國外高1倍以上;
④硬度高:國外產(chǎn)品的硬度為ＨＢ25,而我國為ＨＢ35～40;
⑤密度大:國外產(chǎn)品的密度為1 7±0 08ｇ ｃｍ3,我國產(chǎn)品密度大多在2 0ｇ ｃｍ3以上;
⑥使用壽命短:制動(dòng)片使用壽命,國外高達(dá)(4～5)×104ｋｍ,而我國僅(2～3)×104ｋｍ;離合器片,國外高達(dá)(10～15)×104ｋｍ,我國僅(3～5)×104ｋｍ;
⑦產(chǎn)品力學(xué)性能:國外制動(dòng)片的力學(xué)強(qiáng)度高達(dá)392～490ｋＰａ,我國為343～441ｋＰａ;國外離合器片的轉(zhuǎn)速大于10000ｒ ｍｉｎ,而我國僅為5000～6000ｒ ｍｉｎ。
3.3 主要改進(jìn)措施汽車工業(yè)及其零部件工業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)是專業(yè)性強(qiáng),其產(chǎn)品*適于經(jīng)濟(jì)規(guī)模生產(chǎn)。這樣就會(huì)使產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,成本低,銷價(jià)便宜,從而成為市場有競爭力的產(chǎn)品,給企業(yè)帶來顯著效益。這就需要高技術(shù)、高資金的投入,才能擁有先進(jìn)的工藝和采用自動(dòng)化、半自動(dòng)化設(shè)備的流水線生產(chǎn)方式,才能有*大批量的產(chǎn)出。其主要改進(jìn)措施如下:
①引進(jìn)與其配套車型一致的非石棉摩擦材料配方及產(chǎn)品開發(fā)資料等關(guān)鍵技術(shù)軟件;
②引進(jìn)關(guān)鍵生產(chǎn)專用設(shè)備;③引進(jìn)產(chǎn)品性能主要測試設(shè)備,如摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)、離合器回轉(zhuǎn)破裂試驗(yàn)機(jī)等
4 結(jié)束語改革開放以來,通過吸收外資,引進(jìn)發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)技術(shù)專用設(shè)備,使我國的汽車工業(yè)與無石棉摩擦材料生產(chǎn)獲得了迅速發(fā)展。我國引進(jìn)車型,特別是轎車、微型車、輕型車等所用的非石棉摩擦材料,基本上已都是半金屬摩擦材料。我國目前已從過去完全依賴進(jìn)口發(fā)展到引進(jìn)技術(shù)及設(shè)備,開始自行生產(chǎn)非石棉摩擦片。但是,我國與國外的差距現(xiàn)在仍較大。今后,我國應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)對半金屬型摩擦材料配方及生產(chǎn)工藝技術(shù)的研究,加強(qiáng)對汽車制動(dòng)器綜合使用性能要求的研究,尤其是低熱導(dǎo)率、低噪聲國際第二代及第三代半金屬摩擦材料的研究,力爭在21世紀(jì)初葉趕上國際20世紀(jì)90年代的水平,并形成規(guī)模化生產(chǎn)和達(dá)到大量裝車的應(yīng)用水平。
