Unde sunt fabricate discurile de frana?

Dacă v-ați întrebat vreodată unde sunt fabricate discurile de frână, acest articol vă poate ajuta să înțelegeți această piesă importantă pentru automobile.Discurile de frână sunt fabricate din multe materiale diferite.Unele dintre aceste materiale includ oțel, compozit ceramic, fibră de carbon și fontă.Aflați mai multe despre fiecare dintre aceste materiale pentru a înțelege cum sunt fabricate.Acest lucru vă va face mai bine echipat pentru a lua o decizie informată cu privire la produsul pe care trebuie să-l cumpărați.De asemenea, vom explica diferențele dintre aceste materiale și modul în care funcționează.

Oţel

Dacă sunteți în căutarea unui disc de frână din oțel, ați ajuns la locul potrivit.Aceste discuri nu numai că funcționează perfect, dar sunt și foarte accesibile.Discurile de frână din oțel sunt fabricate din oțel inventiv, care este rezistent la acidul clorhidric.Inventatorii de față au folosit acest oțel pentru a face discuri de frână cu cel mai înalt nivel posibil de duritate și rezistență la abraziune.Aliajele folosite la discurile de frână din oțel sunt pe bază de carbon, crom și siliciu, ceea ce îi conferă o durabilitate excelentă.

Combinația celor două aliaje are efecte semnificative asupra performanței generale a discurilor de frână.Stratul superior A357/SiC AMMC maximizează alungirea, în timp ce procesarea prin agitare prin frecare rafinează particulele intermetalice pentru a minimiza fisurarea.Acest material are cea mai mare rezistență la tracțiune, ceea ce asigură rigiditatea cerută de corpul discului de frână.Cu toate acestea, spre deosebire de oțel, discurile hibride compozite au o rezistență mai bună la uzură.Este cel mai potrivit pentru aplicații în care este necesară o rezistență extremă la uzură.

Discurile de frână din oțel sunt, de asemenea, mai rezistente la coroziune decât plăcuțele de frână.În plus, sunt mai ieftine decât alternativele.Puteți economisi mulți bani cumpărând discuri de frână noi-nouțe.Discurile de frână din oțel pot dura mult timp cu așternut adecvat.Acest proces va asigura o rulare lină a frânei și va preveni orice fel de daune.Dar, nu este lipsit de dezavantajele sale.De exemplu, dacă aveți un disc cu incluziuni de cementită, este posibil să nu fie posibil să-l recondiționați.

Materialul folosit la discurile de frână din oțel ar trebui să fie, de asemenea, fabricat din ceramică capabilă să reziste la deteriorarea termică.În plus, particulele ceramice ar trebui să fie, de asemenea, buni conductori termici.Rata transferului de căldură determină temperatura de lucru a suprafeței de contact a discului.Când cumpărați un nou disc de frână din oțel, puteți obține și o garanție pentru el dacă doriți să-l înlocuiți.Există multe motive pentru care discurile de frână din oțel pot fi o alegere mai bună.

Compozit ceramic

Viitorul discurilor de frână ceramice este strălucitor.Aceste discuri au potențialul de a îmbunătăți economia de combustibil, reducând simultan distanțele de oprire.Pentru a dezvolta aceste frâne, este necesar un program extins de teste pe șosea și pe pistă.În timpul acestui proces, sarcina termică plasată pe o frână cu disc este măsurată prin mijloace fizice și chimice.Efectele utilizării la temperaturi ridicate pot fi reversibile sau ireversibile în funcție de tipul plăcuței de frână și de condițiile de funcționare.

Dezavantajul CMC-urilor este că în prezent sunt scumpe.Cu toate acestea, în ciuda performanței lor superioare, acestea nu sunt utilizate în mod obișnuit în vehiculele de pe piața de masă.Deși materia primă folosită nu este scumpă, costurile sunt încă mari, iar pe măsură ce CMC-urile câștigă în popularitate, prețurile ar trebui să scadă.Acest lucru se datorează faptului că CMC-urile generează doar o cantitate mică de căldură, iar dilatarea termică a discurilor de frână poate slăbi materialul.Crăpăturile pot apărea și la suprafață, ceea ce face ca discul de frână să devină ineficient.

Cu toate acestea, discurile de frână carbon-ceramice sunt extrem de scumpe.Producția acestor discuri poate dura 20 de zile.Aceste discuri de frână sunt foarte ușoare, ceea ce este un plus pentru mașinile ușoare.Deși discurile de frână carbon-ceramice pot să nu fie o opțiune ideală pentru toate mașinile, natura ușoară și durabilă a materialului le face o opțiune bună pentru vehiculele de înaltă performanță.În general, prețul discurilor ceramice compozite este de aproximativ jumătate din costul discurilor din oțel.

Discurile de frână carbon-carbon sunt scumpe, iar deteriorarea este o problemă cu aceste discuri de frână.Discurile carbon-ceramice sunt foarte zgâriabile, iar producătorii recomandă ca aceste discuri să fie acoperite cu un material de protecție.Unele substanțe chimice pentru detalierea mașinii și agenți de curățare chimici pentru roți pot deteriora discurile carbon-ceramice.Discurile carbon-ceramice se pot zgâria și pot provoca formarea de așchii de carbon în piele.Și dacă nu ești atent, un disc carbon-ceramic poate ajunge în poală.

Fontă

Procesul de acoperire cu zinc a discurilor de frână din fontă nu este nou.În timpul procesului de fabricație, discul este curățat cu nisip unghiular de fier răcit și se aplică un strat de zinc.Acest proces este cunoscut sub numele de șerardizare.În acest proces, un arc electric topește pulberea sau sârma de zinc într-un tambur și o proiectează pe suprafața discului.Durează aproximativ 2 ore pentru a șerardiza discul de frână.Dimensiunile sale sunt de 10,6 inci în diametru și 1/2 inch grosime.Plăcuțele de frână vor acționa pe partea exterioară a discului de 2,65 inci.

Deși discurile de frână din fontă sunt încă folosite pentru fabricarea unor vehicule, producătorii caută din ce în ce mai mult materiale alternative pentru realizarea acestor produse.De exemplu, componentele ușoare ale frânei pot permite o frânare mai performantă și pot reduce greutatea vehiculului.Cu toate acestea, prețul lor poate fi comparabil cu frânele din fontă.O combinație de materiale noi este o opțiune excelentă pentru a crește eficiența combustibilului a unui vehicul și a îmbunătăți performanța.Mai jos sunt enumerate câteva beneficii ale discurilor de frână pe bază de aluminiu.

Pe regiuni, piața globală a discurilor de frână din fontă este segmentată în trei regiuni majore: America de Nord, Europa și Asia Pacific.În Europa, piața este segmentată în continuare de Franța, Germania, Italia, Spania și Restul Europei.În Asia-Pacific, piața discurilor de frână din fontă este estimată să crească la un CAGR de peste 20% până în 2023. Orientul Mijlociu și Africa este de așteptat să crească la cel mai rapid ritm în următorii ani, cu un CAGR de aproximativ 30% .Cu o industrie auto în creștere, economiile emergente cumpără din ce în ce mai mult vehicule cu două roți.

În ciuda avantajelor discurilor de frână din aluminiu, discurile de frână din fontă au câteva dezavantaje.Aluminiul pur este destul de fragil și are o rezistență la uzură foarte scăzută, dar aliajele îi pot îmbunătăți performanța.Discurile de frână din aluminiu pot dura mulți ani, reducând masa nesusținută cu 30% până la șaptezeci la sută.Și sunt ușoare, rentabile și reciclabile.Sunt o opțiune mai bună decât discurile de frână din fontă.

Fibra de carbon

Spre deosebire de discurile de frână tradiționale, cele carbon-carbon pot rezista la temperaturi extrem de ridicate.Straturile țesute și pe bază de fibre ale materialului îi permit să reziste expansiunii termice, fiind în același timp ușor.Aceste proprietăți îl fac ideal pentru discurile de frână, care sunt adesea folosite în seriile de curse și avioane.Dar există și dezavantaje.Dacă vrei să te bucuri de beneficiile discurilor de frână din fibră de carbon, ar trebui să știi puțin despre procesul lor de fabricație.

Deși discurile de frână din carbon au multe avantaje pe circuitul de curse, ele nu sunt potrivite pentru conducerea zilnică.Nu sunt rezistente la temperaturile drumului, iar un prototip de disc de carbon pierde de la trei până la patru milimetri din grosime în 24 de ore de utilizare continuă.Discurile de carbon necesită, de asemenea, acoperiri speciale pentru a preveni oxidarea termică, care poate duce la coroziune semnificativă.Și discurile de carbon au, de asemenea, un preț ridicat.Dacă sunteți în căutarea unui disc de frână din carbon durabil și de înaltă calitate, luați în considerare unul dintre cele mai bune din lume.

Pe lângă avantajele de reducere a greutății, discurile de frână carbon-ceramice durează și mai mult.Acestea vor rezista mai mult decât discurile de frână convenționale și pot dura chiar și toată viața vehiculului.Dacă nu conduceți zilnic, veți putea folosi un disc de frână carbon-ceramic timp de zeci de ani.De fapt, discurile carbon-ceramice sunt considerate mai durabile decât discurile de frână tradiționale, în ciuda prețului lor mai mare.

Coeficientul de frecare al discurilor de frână carbon-ceramice este mai mare decât cel al discurilor din fontă, reducând timpul de activare a frânării cu zece procente.O diferență de trei metri ar putea salva vieți omenești, precum și ar putea preveni deteriorarea caroseriei mașinii.Cu o frânare excepțională, un disc carbon-ceramic este esențial pentru performanța unei mașini.Nu numai că va ajuta șoferul, dar va îmbunătăți și siguranța vehiculului.

Rășină fenolică

Rășina fosforică este un tip de material folosit la discurile de frână.Proprietățile sale bune de aderență cu fibre îl fac un înlocuitor excelent pentru azbest.În funcție de procentul de rășină fenolică, discurile de frână pot fi mai dure și mai compresive.Aceste caracteristici ar putea fi folosite pentru a înlocui azbestul din discurile de frână.Un disc de frână din rășină fenolică de înaltă calitate poate dura toată viața, ceea ce înseamnă un cost de înlocuire mai mic.

Există două tipuri de rășină fenolică în discurile de frână.Unul este o rășină termorezistabilă, iar celălalt este un material nepolar, nereactiv.Ambele tipuri de rășină sunt folosite pentru a produce discuri și plăcuțe de frână.Rășina fenolică este utilizată în plăcuțele comerciale de frână deoarece se descompune la aproximativ 450°C, în timp ce rășina poliesterică se descompune la 250-300°C.

Cantitatea și tipul de liant joacă un rol important în performanța la frecare a unui disc de frână din rășină fenolică.Rășina fenolică este în general mai puțin rezistentă la schimbările de temperatură decât alte materiale, dar poate fi făcută mai stabilă cu anumiți aditivi.De exemplu, rășina fenolică poate fi modificată cu lichid de coajă de nucă de caju pentru a-și îmbunătăți duritatea și coeficientul de frecare la 100°.Cu cât procentul de CNSL este mai mare, cu atât coeficientul de frecare este mai mic.Cu toate acestea, stabilitatea termică a rășinii a fost crescută, iar ratele de decolorare și de recuperare au fost reduse.

Uzura inițială face ca particulele să se elibereze din rășină și să formeze un platou primar.Acest platou primar este cel mai comun tip de material de frecare.Acesta este un proces dinamic, în care fibrele de oțel și particulele de cupru sau alamă întărite de înaltă rezistență intră în contact cu discul.Aceste particule au o valoare a durității care depășește duritatea discului.Platoul tinde, de asemenea, să colecteze particule de uzură micrometrice și submicrometrice.