1 發(fā)展我國(guó)汽車非石棉摩擦材料的緊迫性
由于歷史原因,我國(guó)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(wú)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(duì)環(huán)境保護(hù)與安全意識(shí)反應(yīng)不強(qiáng)烈,以致當(dāng)國(guó)際上70年代中期以來(lái)掀起“取代石棉”的浪潮時(shí),我國(guó)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(shí),致使無(wú)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(guó)外。
我國(guó)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(zhǎng)路陡的情況下(如云南保山至芒市的上坡長(zhǎng)42ｋｍ、下坡長(zhǎng)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(wú)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(zhǎng),工作可靠性高,故頗受歡迎。但因成本較高,與對(duì)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(lái),我國(guó)相繼從國(guó)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(wú)石棉型摩擦片。隨著引進(jìn)汽車國(guó)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(shì)。我國(guó)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(wàn)多噸,但其中主要為傳統(tǒng)的石棉型摩擦材料。我國(guó)非石棉摩擦材料80年代中期起步,現(xiàn)已有不少?gòu)S家在研制和生產(chǎn),但大多尚未達(dá)到規(guī)模化生產(chǎn)和大量裝車應(yīng)用水平。
當(dāng)前面臨的問題是,要使國(guó)產(chǎn)汽車躋身于國(guó)際市場(chǎng),必須裝用高性能的非石棉摩擦材料,否則出不了國(guó)門。但若仍依賴進(jìn)口摩擦材料,則我國(guó)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(guó)產(chǎn)化已是迫在眉睫,刻不容緩。
2 我國(guó)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(lái),我國(guó)已有一些單位對(duì)汽車用無(wú)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(guò)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(guó)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(guó)內(nèi)外汽車維修市場(chǎng)。但從總體而言,我國(guó)無(wú)石棉摩擦材料無(wú)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(guó)汽車工業(yè)在21世紀(jì)初對(duì)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(guó)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(guó)汽車工業(yè)對(duì)非石棉摩擦材料的需求量
根據(jù)我國(guó)汽車工業(yè)“九五”期末及2010年發(fā)展規(guī)劃,2000年我國(guó)各類汽車的生產(chǎn)能力為300萬(wàn)輛,其中轎車約為150萬(wàn)輛;當(dāng)年全國(guó)各類汽車保有量達(dá)2000萬(wàn)輛,其中轎車600萬(wàn)輛。至2010年,我國(guó)汽車工業(yè)初步建成為國(guó)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(wàn)輛的大型汽車集團(tuán)公司,以利于與國(guó)際著名大汽車公司相競(jìng)爭(zhēng)。
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(wàn)輛份,其中盤式制動(dòng)片600萬(wàn)片(約為1500ｔ)、長(zhǎng)弧制動(dòng)片600萬(wàn)片(約為600ｔ)、離合器片300萬(wàn)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(wàn)輛份,其中盤式制動(dòng)片2400萬(wàn)片(約6000ｔ)、長(zhǎng)弧制動(dòng)片2400萬(wàn)片(約2400ｔ);轎車離合器片的社會(huì)維修量為420萬(wàn)輛份,折合840萬(wàn)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(cè),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(wàn)輛份,其中盤式制動(dòng)片3000萬(wàn)片(約7500ｔ),長(zhǎng)弧制動(dòng)片3000萬(wàn)片(約3000ｔ);②離合器片570萬(wàn)輛份,折合1140萬(wàn)片(約2850ｔ)。總計(jì)13350ｔ。
預(yù)計(jì)經(jīng)“九五”技術(shù)改造后,我國(guó)可望形成150萬(wàn)輛份轎車的無(wú)石棉制動(dòng)片(約2100ｔ),60萬(wàn)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(wàn)輛份(8400ｔ),離合器片510萬(wàn)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(wàn)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(guó)際90年代水平。
3 我國(guó)非石棉摩擦材料生產(chǎn)與國(guó)外的差距及改進(jìn)措施
3.1 制造技術(shù)方面目前我國(guó)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(guó)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(guó)外采用機(jī)械化、自動(dòng)化配料和稱量,而我國(guó)大都為人工操作;
②生產(chǎn)過(guò)程中工藝參數(shù)的控制:國(guó)外對(duì)其溫度、壓力、時(shí)間等工藝參數(shù)采用微機(jī)控制,我國(guó)大都為人工控制;
③制品外形尺寸精度:國(guó)外制品外形尺寸精度小于0 05ｍｍ,而我國(guó)則小于0 3ｍｍ;
④制品表面燒灼處理:國(guó)外采用自動(dòng)化表面燒灼處理,而我國(guó)對(duì)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(guó)外采用自動(dòng)化或機(jī)械化操作,而我國(guó)在這方面仍很落后。
3.2 產(chǎn)品性能方面我國(guó)汽車用摩擦材料一直沿用石棉制品,現(xiàn)在無(wú)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(jí)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(guó)外非石棉摩擦材料已占摩擦材料總量的90%,而我國(guó)則剛起步;
②產(chǎn)品熱衰退率高:國(guó)外產(chǎn)品熱衰退率為25%～30%,而我國(guó)高達(dá)40%～50%;
③磨損率高:我國(guó)同類產(chǎn)品的磨損率比國(guó)外高1倍以上;
④硬度高:國(guó)外產(chǎn)品的硬度為ＨＢ25,而我國(guó)為ＨＢ35～40;
⑤密度大:國(guó)外產(chǎn)品的密度為1 7±0 08ｇ ｃｍ3,我國(guó)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(guó)外高達(dá)(4～5)×104ｋｍ,而我國(guó)僅(2～3)×104ｋｍ;離合器片,國(guó)外高達(dá)(10～15)×104ｋｍ,我國(guó)僅(3～5)×104ｋｍ;
⑦產(chǎn)品力學(xué)性能:國(guó)外制動(dòng)片的力學(xué)強(qiáng)度高達(dá)392～490ｋＰａ,我國(guó)為343～441ｋＰａ;國(guó)外離合器片的轉(zhuǎn)速大于10000ｒ ｍｉｎ,而我國(guó)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(chǎng)有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品,給企業(yè)帶來(lái)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(cè)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(yǔ)改革開放以來(lái),通過(guò)吸收外資,引進(jìn)發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)技術(shù)專用設(shè)備,使我國(guó)的汽車工業(yè)與無(wú)石棉摩擦材料生產(chǎn)獲得了迅速發(fā)展。我國(guó)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(guó)目前已從過(guò)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(guó)與國(guó)外的差距現(xiàn)在仍較大。今后,我國(guó)應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)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(duì)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(guó)際第二代及第三代半金屬摩擦材料的研究,力爭(zhēng)在21世紀(jì)初葉趕上國(guó)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。
