Plăcuțele de frână sunt cele mai critice piese de siguranță din sistemul de frână, care joacă un rol decisiv în calitatea efectului de frână, iar un bun de frână este protectorul oamenilor și vehiculelor (aeronave).
În primul rând, originea plăcuțelor de frână
În 1897, Herbertfrood a inventat primele tampoane de frână (folosind firul de bumbac ca fibră de armare) și le-a folosit în căruțe trase de cai și mașini timpurii, din care a fost fondată Faimous Ferodo Company. Apoi, în 1909, compania a inventat primul pad de frână din azbest solidificat din lume; În 1968, au fost inventate primele plăcuțe de frână din semi-metal din lume, iar de atunci, materiale de frecare au început să se dezvolte spre azbest. Acasă și în străinătate au început să studieze o varietate de fibre de înlocuire a azbestului, cum ar fi fibra de oțel, fibra de sticlă, fibra aramidă, fibra de carbon și alte aplicații în materiale de frecare.
În al doilea rând, clasificarea plăcuțelor de frână
Există două moduri principale de clasificare a materialelor de frână. Unul este împărțit la utilizarea instituțiilor. Cum ar fi materiale de frână cu automobile, materiale de frână cu tren și materiale de frână de aviație. Metoda de clasificare este simplă și ușor de înțeles. Unul este împărțit în funcție de tipul de material. Această metodă de clasificare este mai științifică. Materialele moderne de frână includ în principal următoarele trei categorii: materiale de frână pe bază de rășină (materiale de frână de azbest, materiale de frână non-asbest, materiale de frână pe bază de hârtie), materiale de frână cu metalurgie cu pulbere, materiale de frână în compozit cu carbon/carbon și materiale de frână pe bază de ceramică.
În al treilea rând, materiale de frână automobile
1, tipul de materiale de frână auto în funcție de materialul de fabricație este diferit. Poate fi împărțit în foi de azbest, foaie semi-metalică sau foi de metal scăzut, foi de nAO (materie organică fără azbest), foaie de carbon și foaie ceramică.
1.1.ASBESTOS FOOT
Încă de la început, azbestul a fost utilizat ca material de armare pentru plăcuțele de frână, deoarece fibra de azbest are o rezistență ridicată și la temperatură ridicată, astfel încât să poată îndeplini cerințele plăcuțelor de frână și discurilor și garniturilor de ambreiaj. Această fibră are o capacitate de tracțiune puternică, poate chiar să se potrivească cu oțel de înaltă calitate și poate rezista la temperaturi ridicate de 316 ° C. Ceea ce este mai mult, azbestul este relativ ieftin. Este extras din minereu de amfibol, care se găsește în cantități mari în multe țări. Materialele de frecare de azbest folosesc în principal fibre de azbest, și anume silicatul de magneziu hidratat (3MGO · 2SIO2 · 2H2O) ca fibră de armare. Se adaugă un umplutură pentru reglarea proprietăților de frecare. Un material compozit al matricei organice este obținut prin apăsarea adezivului într -o matriță de presă fierbinte.
Înainte de anii '70. Fișele de frecare de tip azbest sunt utilizate pe scară largă în lume. Și a dominat mult timp. Cu toate acestea, din cauza performanței slabe de transfer de căldură a azbestului. Căldura de frecare nu poate fi disipată rapid. Acesta va face ca stratul de descompunere termic al suprafeței de frecare să se îngroașe. Creșteți uzura materialului. Între timp. Apa de cristal a fibrei de azbest este precipitată peste 400 ℃. Proprietatea de frecare este redusă semnificativ, iar uzura este crescută dramatic atunci când ajunge la 550 ℃ sau mai mult. Apa de cristal s -a pierdut în mare parte. Îmbunătățirea este complet pierdută. Mai important. Este dovedit medical. Azbestul este o substanță care are daune grave organelor respiratorii umane. Iulie 1989. Agenția SUA pentru Protecția Mediului (EPA) a anunțat că va interzice importul, fabricarea și prelucrarea tuturor produselor de azbest până în 1997.
1.2, foaie semi-metalică
Este un nou tip de material de frecare dezvoltat pe baza materialului de frecare organică și a materialului tradițional de frecare a metalurgiei cu pulbere. Folosește fibre metalice în loc de fibre de azbest. Este un material de frecare non-asbest dezvoltat de compania americană Bendis la începutul anilor '70.
Plăcile de frână hibride „semi-metalice” (semi-met) sunt confecționate în principal din lână de oțel dur ca o fibră de armare și un amestec important. Azbestul și plăcuțele de frână organice non-asbest (NAO) pot fi distinse cu ușurință de aspect (fibre fine și particule) și au, de asemenea, o anumită proprietăți magnetice.
Materialele de frecare semi-metalice au următoarele caracteristici principale:
(l) Foarte stabil sub coeficientul de frecare. Nu produce descompunere termică. Stabilitate termică bună;
(2) Rezistență bună la uzură. Durata de viață a serviciului este de 3-5 ori mai mare decât a materialelor de frecare a azbestului;
(3) performanță bună de frecare sub încărcare mare și coeficient de frecare stabil;
(4) Conductivitate termică bună. Gradientul de temperatură este mic. Potrivit mai ales pentru produsele mai mici de frână cu disc;
(5) Zgomot mic de frânare.
Statele Unite, Europa, Japonia și alte țări au început să promoveze utilizarea zonelor mari în anii '60. Rezistența la uzură a foii semi-metalice este mai mare de 25% mai mare decât cea a foii de azbest. În prezent, ocupă o poziție dominantă pe piața de frână din China. Și majoritatea mașinilor americane. În special mașini și vehicule de pasageri și marfă. Căptușeala de frână semi-metalică a reprezentat mai mult de 80%.
Cu toate acestea, produsul are și următoarele deficiențe:
(L) Fibra de oțel este ușor de ruginit, ușor de lipit sau deteriorat perechea după rugină, iar rezistența produsului este redusă după rugină, iar uzura este crescută;
(2) Conductivitate termică ridicată, care este ușor de determinat ca sistemul de frână să producă rezistență la gaze la temperaturi ridicate, ceea ce duce la stratul de frecare și detașarea plăcii de oțel:
(3) Duritatea ridicată va deteriora materialul dual, rezultând zgomotul de frânare de chat și cu frecvență joasă;
(4) Densitate ridicată.
Deși „semi-metal” nu are mici deficiențe, dar din cauza stabilității sale de producție bune, a prețului scăzut, este totuși materialul preferat pentru plăcuțele de frână auto.
1.3. Film Nao
La începutul anilor 1980, în lume au existat o varietate de căptușeli de frână fără azbest hibrid, adică a treia generație de plăcuțe de frână de tip NaO, de tip NaO, a treia generație. Scopul său este să compenseze defectele materialelor de frână semi-metalice cu o singură fibră din fibră de oțel, fibre de plantă, fibră de aramong, fibră de sticlă, fibre ceramică, fibră de carbon, fibră minerală și așa mai departe. Din cauza aplicării mai multor fibre, fibrele din căptușeala de frână se completează reciproc în performanță și este ușor de proiectat formula de căptușeală a frână cu performanțe cuprinzătoare excelente. Principalul avantaj al foii NAO este de a menține un efect de frânare bun la temperaturi scăzute sau ridicate, reducerea uzurii, reducerea zgomotului și extinderea duratei de viață a discului de frână, reprezentând direcția actuală de dezvoltare a materialelor de frecare. Materialul de frecare folosit de toate mărcile celebre mondiale ale plăcuțelor de frână Benz/Philodo este materialul organic fără azbest din a treia generație, care poate frâna liber la orice temperatură, proteja viața șoferului și poate maximiza viața discului de frână.
1.4, foaia de carbon de carbon
Materialul de frecare compozit de carbon este un fel de material cu matrice de carbon armat din fibră de carbon. Proprietățile sale de frecare sunt excelente. Densitate mică (numai din oțel); Nivel de capacitate ridicată. Are o capacitate de căldură mult mai mare decât materialele de metalurgie cu pulbere și oțel; Intensitate ridicată a căldurii; Fără deformare, fenomen de adeziune. Temperatura de funcționare până la 200 ℃; Fricțiune bună și performanță de uzură. Durata de viață lungă. Coeficientul de frecare este stabil și moderat în timpul frânei. Fișele compozite cu carbon de carbon au fost utilizate pentru prima dată în aeronavele militare. Ulterior a fost adoptată de mașinile de curse de Formula 1, care este singura aplicație a materialelor de carbon de carbon în plăcuțele de frână auto.
Materialul de frecare compozit din carbon este un material special cu stabilitate termică, rezistență la uzură, conductivitate electrică, rezistență specifică, elasticitate specifică și multe alte caracteristici. Cu toate acestea, materialele de frecare compozite cu carbon-carbon au, de asemenea, următoarele deficiențe: coeficientul de frecare este instabil. Este foarte afectat de umiditate;
Rezistență slabă de oxidare (oxidarea severă are loc peste 50 ° C în aer). Cerințe ridicate pentru mediu (uscat, curat); Este foarte scump. Utilizarea este limitată la câmpuri speciale. Acesta este, de asemenea, principalul motiv pentru care limitarea materialelor de carbon de carbon este dificil de promovat pe scară largă.
1,5, piese ceramice
Ca produs nou în materiale de frecare. Plăcuțele de frână din ceramică au avantajele fără zgomot, fără cenușă care se încadrează, fără coroziune a butucului roților, durată de viață lungă, protecție asupra mediului și așa mai departe. Plăcile de frână din ceramică au fost inițial dezvoltate de companiile japoneze de frână din anii 90. Deveniți treptat noua Darling of the Brake Pad.
Reprezentantul tipic al materialelor de frecare pe bază de ceramică este compozitele C/ C-SIC, adică compozite de carbură de siliciu armat cu fibră de carbon C/ SIC. Cercetătorii de la Universitatea din Stuttgart și Institutul de Cercetare Aerospațială Germană au studiat aplicarea compozitelor C/ C-SIC în domeniul frecării și au dezvoltat tampoane de frână C/ C-SIC pentru utilizare în mașinile Porsche. Laboratorul Național Oak Ridge, cu compozite avansate Honeywell, sisteme de lnading Honeywellaireratf și sisteme Honeywell Commercialvehicle, compania lucrează împreună pentru a dezvolta tampoane de frână compozite C/SIC scăzute pentru a înlocui fontă și fontă de frână din oțel din oțel utilizate în vehicule grele.
2, Avantaje pentru palete de frână compuse din ceramică din carbon:
1, în comparație cu plăcuțele tradiționale de frână din fontă gri, greutatea plăcuțelor de frână din ceramică din carbon este redusă cu aproximativ 60%, iar masa de non-suspensie este redusă cu aproape 23 kilograme;
2, coeficientul de frecare a frânei are o creștere foarte mare, viteza de reacție a frânei este crescută și atenuarea frânei este redusă;
3, alungirea la tracțiune a materialelor ceramice din carbon variază de la 0,1% la 0,3%, ceea ce reprezintă o valoare foarte mare pentru materialele ceramice;
4, pedala cu disc ceramic se simte extrem de confortabilă, poate produce imediat forța maximă de frânare în stadiul inițial de frânare, astfel încât nu este nevoie de creșterea sistemului de asistență la frânare, iar frânarea generală este mai rapidă și mai scurtă decât sistemul tradițional de frânare;
5, pentru a rezista la căldură mare, există o izolație de căldură ceramică între pistonul de frână și căptușeala de frână;
6, discul de frână ceramică are o durabilitate extraordinară, dacă utilizarea normală este înlocuirea fără viață, iar discul obișnuit de frână din fontă este utilizat în general timp de câțiva ani pentru a fi înlocuit.
Timpul post: 08-2023 septembrie