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Auteur(s)
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Jean-Jacques CARRÉ : Ingénieur de l’École Supérieure des Techniques Aéronautiques et de Construction Automobile - Directeur Études Produits à la société Bendix Europe , Division Technique
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Lire l’articleINTRODUCTION
Après avoir rappelé qu’un organe de friction est un transformateur d’énergie mécanique en chaleur (article Théorie du freinage ) et dimensionné les garnitures et contre-matériaux en fonction de la puissance spécifique, le but de cet article est de donner les critères de choix, la conception, les caractéristiques générales, les essais et les nouvelles générations de matériaux de friction (garnitures et contre-matériaux).
Les contre-matériaux de friction à géométrie particulière : frein automatique, frein sur moteur électrique ou frein pour application ferroviaire (par exemple, TGV) seront étudiés dans chaque article relatif aux freins correspondants.
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Caractéristiques générales des garnitures
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2. Qualités requises des garnitures
Les garnitures de freins doivent posséder de nombreuses qualités, en dehors de la condition purement fonctionnelle, plaçant en premier le coefficient de frottement et une faible usure en second.
Des contraintes complémentaires viennent s’ajouter : techniques, économiques, de confort et d’environnement.
Les critères de choix sont dans l’ordre :
-
la stabilité du coefficient de frottement µ ;
-
une garniture sans amiante ;
-
une garniture silencieuse permettant un freinage sans vibration ;
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une garniture conservant une bonne performance à chaud et ne provoquant pas d’étincelage ;
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une garniture garantissant une usure patin / rotor en rapport avec l’application recherchée et sans corrosion du contre-matériau ;
-
une compressibilité minimale 3.2.1 pour ne pas altérer l’indice de commande.
2.1 Composition des garnitures
Les garnitures se présentent sous forme tissée, moulée ou frittée. Les premières employées étaient obtenues par tissage de coton ou d’amiante, armé ou non de fils métalliques et imprégné.
Les constituants principaux d’une garniture de friction peuvent être classés en trois groupes distincts :
-
les liants, dont le rôle est d’assurer la cohésion de l’ensemble des constituants ;
-
les fibres de renforcement, jusqu’alors en amiante (remplacées sur les nouvelles garnitures) ;
-
les charges diverses, permettant de donner à la garniture des caractéristiques de frottement et d’usure.
-
Les liants sont des produits minéraux ou organiques du type résine thermodurcissable (phénoplaste) et des caoutchoucs. Ils ont la particularité de fluer et de se liquéfier partiellement sous pression vers 150 oC,...
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