Revêtement de disques de frein par soudage laser

Revêtir efficacement les disques de frein – et respecter les exigences EURO-7

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La norme EURO-7 va profondément transformer l'industrie automobile : pour la première fois, non seulement les émissions des moteurs à combustion, mais aussi l'usure des freins seront réglementées. Premier constat : les particules fines doivent diminuer de manière significative sur de nombreux modèles. En conséquence, les OEM et les fournisseurs recherchent une nouvelle solution pour le système de freinage, où les disques de frein revêtus se révèlent actuellement être la solution royale pour cette tâche. Mais comment appliquer les différents systèmes de revêtement de manière fiable et efficace dans le cadre d'une production à grande échelle ? EMAG propose la réponse appropriée à cette question : une solution complète prête pour la série pour le revêtement des disques de frein par soudage laser - qui a déjà fait ses preuves en production. Mais qu'est-ce qui la distingue en détail ?

L'ELC 450 DUO LMD avec deux modules de processus permet une productivité accrue lors du revêtement des disques de frein en matériaux durs. Image : Emag

Le problème est aussi simple que rapidement expliqué : les systèmes de freinage conventionnels produisent trop de particules fines selon l'UE, les nouvelles limites de la norme EURO-7 entraînant un très grand écart technologique entre les émissions de particules fines des modèles actuels et futurs. Ainsi, la limite supérieure pour tous les nouveaux véhicules n'est plus que de 7 milligrammes de particules fines par kilomètre - aujourd'hui, une voiture particulière émet selon le modèle jusqu'à 40 milligrammes.

Cette modification représente un défi de développement pour les fabricants de modèles plus grands (avec plus d'émissions de particules fines), d'autant plus qu'avec le frein, une composante critique pour la sécurité est concernée, dont la conception est très complexe dans les détails. Au centre se trouvent surtout les deux 'partenaires de frottement' disque de frein et plaquette de frein, car leur interaction génère les particules fines.

Un défi technique

Quelles sont donc les possibilités de réduire les particules fines ? Cette question préoccupe les développeurs depuis un certain temps, les systèmes d'aspiration près des freins s'étant révélés être une voie problématique. D'une part, seules une partie des émissions sont aspirées, d'autre part, les fabricants devraient prévoir un espace supplémentaire et accepter des masses non suspendues plus élevées. L'utilisation de plaquettes de frein dites NAO (Non-Asbestos Organic) ne constitue pas non plus une solution satisfaisante, car ici les émissions de particules fines ne diminuent qu'avec des disques de frein neufs. Après une courte période d'utilisation, elles remontent à leur niveau actuel. Dans ce contexte, les disques de frein revêtus se développent actuellement comme la solution royale : le disque de frein conventionnel reçoit simplement un nouveau revêtement qui offre une protection contre la corrosion, l'usure et les particules fines.

Construction de l'outil laser : le matériau de revêtement est alimenté sous forme de poudre et fusionné avec la surface de la pièce par un processus laser. Image : Emag

Les disques de frein revêtus ne sont fondamentalement rien de nouveau, mais en raison des coûts de production élevés, ils ne sont jusqu'à présent utilisés que dans une niche. Un facteur est que les procédés de projection thermique et le galvanoplastie ne créent pas de liaison métallurgique avec le matériau de base. Par conséquent, des prétraitements coûteux sont nécessaires pour l'adhésion du revêtement. De plus, les couches sont (trop) épaisses et l'apport de chaleur est élevé. Dans ce contexte, un nouveau développement d'EMAG dans le domaine du soudage laser des disques de frein représente un bond quantique pour cette tâche.

La nouvelle solution de production est économique, adaptée à la production en série, fiable dans le processus - et variable, car une multitude de combinaisons de matériaux peuvent être utilisées pour le revêtement.

ELC 450 LMD - solution machine modulaire pour le soudage laser

Soudage laser d'EMAG : solution parfaite pour la production en série. Image : Emag

L'ELC 450 LMD est une solution machine innovante d'EMAG, qui se distingue par sa modularité et sa flexibilité. L'idée de base derrière l'ELC 450 LMD est l'utilisation de modules de processus qui peuvent être combinés et étendus en fonction des exigences des clients. La machine est disponible dans différentes configurations, qui se composent du nombre de modules de processus.

La variante de base, l'ELC 450 LMD, dispose d'un module de processus. L'ELC 450 DUO LMD est équipée de deux modules de processus, tandis que dans l'ELC 450 TRIO LMD, comme son nom l'indique, trois modules de processus sont utilisés. Ces concepts de machines modulaires permettent de répondre de manière optimale aux exigences des clients en matière de structure de revêtement et de productivité. Cela détermine ensuite le choix de la configuration de la machine. L'ELC 450 LMD peut réaliser à la fois des systèmes à 1 couche et à 2 couches. La combinaison de la puissance laser et du taux d'application détermine le concept de machine le mieux adapté à chaque cas d'application.

La durée de vie plus longue des disques de frein revêtus a également un impact positif et aide à réduire la charge environnementale. Contrairement aux disques de frein conventionnels, les disques de frein revêtus ont une durée de vie nettement plus longue, ce qui signifie qu'ils doivent être remplacés moins souvent. Cela réduit le besoin de nouveaux disques de frein et aide à diminuer l'impact environnemental lié à la fabrication, au transport et à l'élimination. De plus, la nouvelle génération de disques de frein réduit les coûts de maintenance des véhicules, ce qui permet d'économiser du temps et de l'argent. Dans l'ensemble, le revêtement des disques de frein offre une solution durable pour prolonger la durée de vie des disques de frein et réduire la charge environnementale.

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