On es fabriquen els discos de fre?

Si alguna vegada us heu preguntat on es fabriquen els discos de fre, aquest article us pot ajudar a entendre aquesta important peça d'automòbil.Els discos de fre estan fets de molts materials diferents.Alguns d'aquests materials inclouen acer, ceràmica composta, fibra de carboni i ferro colat.Obteniu més informació sobre cadascun d'aquests materials per entendre com es fabriquen.Això us farà estar més preparat per prendre una decisió informada sobre el producte que necessiteu comprar.A més, explicarem les diferències entre aquests materials i com funcionen.

Acer

Si estàs buscant un disc de fre d'acer, has vingut al lloc correcte.Aquests discs no només funcionen perfectament, també són molt assequibles.Els discos de fre d'acer es fabriquen amb acer inventiu, que és resistent a l'àcid clorhídric.Els presents inventors van utilitzar aquest acer per fabricar discos de fre amb el nivell més alt possible de duresa i resistència a l'abrasió.Els aliatges utilitzats en els discs de fre d'acer es basen en carboni, crom i silici, cosa que li confereix una excel·lent durabilitat.

La combinació dels dos aliatges té efectes significatius en el rendiment global dels discs de fre.La capa superior A357/SiC AMMC maximitza l'allargament, mentre que el processament d'agitació per fricció perfecciona les partícules intermetàl·liques per minimitzar el trencament.Aquest material té la resistència a la tracció més alta, que proporciona la rigidesa requerida pel cos del disc de fre.Tanmateix, a diferència de l'acer, els discos compostos híbrids tenen una millor resistència al desgast.És més adequat per a aplicacions on es requereix una resistència al desgast extrema.

Els discos de fre d'acer també són més resistents a la corrosió que les pastilles de fre.A més, són més barats que les alternatives.Podeu estalviar molts diners comprant discos de fre nous.Els discs de fre d'acer poden durar molt de temps amb un llit adequat.Aquest procés garantirà una conducció suau al fre i evitarà que es produeixi qualsevol tipus de dany.Però, no està exempt dels seus inconvenients.Per exemple, si teniu un disc amb inclusions de cementita, és possible que no sigui possible reacondicionar-lo.

El material utilitzat en els discos de fre d'acer també ha de ser de ceràmica capaç de resistir els danys tèrmics.A més, les partícules ceràmiques també han de ser bons conductors tèrmics.La velocitat de transferència de calor determina la temperatura de treball de la superfície de contacte del disc.Quan compreu un disc de fre d'acer nou, també podeu obtenir-ne una garantia si voleu substituir-lo.Hi ha moltes raons per les quals els discs de fre d'acer poden ser una millor opció.

Compost ceràmic

El futur dels discos de fre de ceràmica és brillant.Aquests discos tenen el potencial de millorar l'economia de combustible alhora que redueixen les distàncies d'aturada.Per tal de desenvolupar aquests frens, cal un extens programa de proves en carretera i en pista.Durant aquest procés, la càrrega tèrmica col·locada en un fre de disc es mesura per mitjans físics i químics.Els efectes de l'ús d'alta temperatura poden ser reversibles o irreversibles segons el tipus de pastilla de fre i les condicions de funcionament.

L'inconvenient dels CMC és que actualment són cars.No obstant això, malgrat el seu rendiment superior, no s'utilitzen habitualment en vehicles de mercat massiu.Tot i que la matèria primera utilitzada no és cara, els costos encara són elevats i, a mesura que els CMC guanyen popularitat, els preus haurien de baixar.Això es deu al fet que els CMC només generen una petita quantitat de calor i l'expansió tèrmica dels discs de fre pot debilitar el material.També es poden produir esquerdes a la superfície, fent que el disc de fre es torni ineficaç.

Tanmateix, els discos de fre de carboni-ceràmica són extremadament cars.La producció d'aquests discos pot trigar 20 dies.Aquests discs de fre són molt lleugers, cosa que és un avantatge per als cotxes lleugers.Tot i que els discos de fre de carboni-ceràmica poden no ser una opció ideal per a tots els cotxes, la naturalesa lleugera i duradora del material els converteix en una bona opció per a vehicles d'alt rendiment.En general, el preu dels discos compostos ceràmics és aproximadament la meitat del cost dels discos d'acer.

Els discos de fre de carboni-carboni són cars i els danys són una preocupació amb aquests discos de fre.Els discos ceràmics de carboni són molt ratllables i els fabricants recomanen que els encoixineu amb un material protector.Alguns productes químics per a detalls de cotxes i netejadors químics de rodes poden danyar els discos de carbonoceràmica.Els discos ceràmics de carboni també poden ratllar i fer que es formin estelles de carboni a la pell.I si no aneu amb compte, un disc de carboni-ceràmica pot acabar a la vostra falda.

Ferro colat

El procés de recobriment de zinc de discs de fre de ferro colat no és nou.Durant el procés de fabricació, el disc es neteja amb gra angular de ferro refrigerat i s'aplica una capa de zinc.Aquest procés es coneix com a xerardització.En aquest procés, un arc elèctric fon la pols de zinc o filferro en un tambor i el projecta a la superfície del disc.El disc de fre triga unes 2 hores a xerarditzar.Les seves dimensions són de 10,6 polzades de diàmetre per 1/2 polzada de gruix.Les pastilles de fre actuaran sobre les 2,65 polzades exteriors del disc.

Encara que els discos de fre de ferro colat encara es fan servir per fabricar alguns vehicles, els fabricants busquen cada cop més materials alternatius per fabricar aquests productes.Per exemple, els components de frens lleugers poden permetre una frenada de major rendiment i reduir el pes del vehicle.Tanmateix, el seu preu pot ser comparable als frens de ferro colat.Una combinació de nous materials és una opció excel·lent per augmentar l'eficiència del combustible d'un vehicle i millorar el rendiment.A continuació es mostren alguns dels avantatges dels discos de fre basats en alumini.

Per regió, el mercat global dels discos de fre de ferro colat està segmentat en tres regions principals: Amèrica del Nord, Europa i Àsia Pacífic.A Europa, el mercat està encara més segmentat per França, Alemanya, Itàlia, Espanya i la resta d'Europa.A Àsia i el Pacífic, s'estima que el mercat dels discos de fre de ferro colat creixerà a un CAGR superior al 20% el 2023. S'espera que l'Orient Mitjà i Àfrica creixin al ritme més ràpid en els propers anys, amb un CAGR al voltant del 30% .Amb una indústria de l'automoció en creixement, les economies emergents compren cada cop més vehicles de dues rodes.

Malgrat els avantatges dels discos de fre d'alumini, els discos de fre de ferro colat tenen alguns desavantatges.L'alumini pur és bastant trencadís i té una resistència al desgast molt baixa, però els aliatges poden millorar el seu rendiment.Els discos de fre d'alumini poden durar molts anys, reduint la massa no suspendida entre un 30% i un setanta per cent.I són lleugers, rendibles i reciclables.Són una millor opció que els discos de fre de ferro colat.

Fibra de carboni

A diferència dels discos de fre tradicionals, els de carboni-carboni poden suportar temperatures extremadament altes.Les capes teixides i basades en fibres del material li permeten resistir l'expansió tèrmica alhora que és lleuger.Aquestes propietats el fan ideal per a discs de fre, que s'utilitzen sovint en sèries de carreres i avions.Però també hi ha desavantatges.Si voleu gaudir dels avantatges dels discos de fre de fibra de carboni, hauríeu de conèixer una mica el seu procés de fabricació.

Tot i que els discos de fre de carboni tenen molts avantatges a la pista de curses, no són adequats per a la conducció diària.No són resistents a les temperatures de la carretera i un prototip de disc de carboni perd de tres a quatre mil·límetres de gruix en 24 hores d'ús continu.Els discos de carboni també requereixen recobriments especials per evitar l'oxidació tèrmica, que pot provocar una corrosió important.I, els discos de carboni també tenen un preu elevat.Si busqueu un disc de fre de carboni durador i d'alta qualitat, considereu un dels millors del món.

A més dels avantatges d'estalvi de pes, els discos de fre de carboni-ceràmica també duren més.Duraran més que els discos de fre convencionals i fins i tot poden durar tota la vida útil del vehicle.Si no conduïu diàriament, podreu utilitzar un disc de fre de carboni-ceràmica durant dècades.De fet, els discos ceràmics de carboni es consideren més duradors que els discos de fre tradicionals, malgrat el seu preu més elevat.

El coeficient de fricció dels discos de fre de carboni-ceràmica és superior al dels discos de ferro colat, reduint el temps d'activació de la frenada en un deu per cent.Una diferència de deu peus podria salvar vides humanes, així com evitar danys a la carrosseria del cotxe.Amb una frenada excepcional, un disc de carboni-ceràmica és essencial per al rendiment d'un cotxe.No només ajudarà al conductor, sinó que també millorarà la seguretat del vehicle.

resina fenòlica

La resina fosfòrica és un tipus de material utilitzat en els discos de fre.Les seves bones propietats d'unió amb la fibra el converteixen en un excel·lent substitut de l'amiant.Depenent del percentatge de resina fenòlica, els discs de fre poden ser més durs i compresius.Aquestes característiques es podrien utilitzar per substituir l'amiant en els discs de fre.Un disc de fre de resina fenòlica d'alta qualitat pot durar tota la vida, el que significa un cost de reemplaçament més baix.

Hi ha dos tipus de resina fenòlica als discos de fre.Un és una resina termoendurible i l'altre és un material no polar i no reactiu.Els dos tipus de resina s'utilitzen per produir discos i pastilles de fre.La resina fenòlica s'utilitza en pastilles de fre comercials perquè es descompon a uns 450 °C, mentre que la resina de polièster es descompon a 250-300 °C.

La quantitat i el tipus d'aglutinant tenen un paper important en el rendiment de fricció d'un disc de fre de resina fenòlica.La resina fenòlica és generalment menys resistent als canvis de temperatura que altres materials, però es pot fer més estable amb certs additius.Per exemple, la resina fenòlica es pot modificar amb líquid de closca d'anacard per millorar la seva duresa i el seu coeficient de fricció a 100 °.Com més gran sigui el percentatge de CNSL, menor serà el coeficient de fricció.Tanmateix, es va augmentar l'estabilitat tèrmica de la resina i es van reduir les taxes d'esvaïment i recuperació.

El desgast inicial fa que les partícules s'alliberin de la resina i formin un altiplà primari.Aquest altiplà primari és el tipus de material de fricció més comú.Aquest és un procés dinàmic, on les fibres d'acer i les partícules de coure o llautó endurits d'alta resistència entren en contacte amb el disc.Aquestes partícules tenen un valor de duresa que supera la duresa del disc.L'altiplà també tendeix a recollir partícules de desgast micromètriques i submicromètriques.