Powlekanie tarcz hamulcowych za pomocą spawania laserowego

Efektywne powlekanie tarcz hamulcowych – i spełnienie wymogów EURO-7

13385

Norma EURO-7 znacząco zmieni przemysł motoryzacyjny: Po raz pierwszy regulowane będą nie tylko emisje silników spalinowych, ale także zużycie hamulców. Pierwsza konkluzja: Powstający pył drobny musi znacznie się zmniejszyć w wielu modelach. W związku z tym producenci OEM i dostawcy poszukują nowego rozwiązania dla systemu hamulcowego, przy czym obecnie powlekane tarcze hamulcowe okazują się być najlepszym rozwiązaniem dla tego zadania. Ale jak można w sposób bezpieczny i efektywny wprowadzić różne systemy powłok w ramach produkcji o dużej skali?

ELC 450 DUO LMD z dwoma modułami procesowymi umożliwia zwiększenie wydajności przy powlekaniu twardych materiałów tarcz hamulcowych. Zdjęcie: Emag

Problem jest tak prosty, jak szybko można go wyjaśnić: Konwencjonalne systemy hamulcowe generują z punktu widzenia UE zbyt wiele cząstek pyłu, przy czym nowe limity normy EURO-7 prowadzą do bardzo dużej technologicznej 'luki' między emisjami pyłu drobnego obecnych i przyszłych modeli. Górna granica dla wszystkich nowych pojazdów wynosi tylko 7 miligramów pyłu na kilometr - dzisiaj samochód osobowy emituje w zależności od modelu nawet do 40 miligramów.

Szczególnie dla producentów większych modeli (z większymi emisjami pyłu) ta zmiana wiąże się z zadaniem rozwojowym, tym bardziej, że hamulec jest krytycznym elementem bezpieczeństwa, którego projektowanie w szczegółach jest bardzo skomplikowane. W centrum uwagi znajdują się przede wszystkim dwa 'partnerzy tarcia' - tarcza hamulcowa i klocki hamulcowe, ponieważ ich współdziałanie generuje pył drobny.

Techniczne wyzwanie

Jakie możliwości istnieją więc, aby zredukować pył drobny? To pytanie nurtuje projektantów od dłuższego czasu, przy czym systemy odciągowe w pobliżu hamulców okazały się problematycznym rozwiązaniem. Po pierwsze, odciągane jest tylko część emisji, po drugie, producenci musieliby zaplanować dodatkową przestrzeń i zaakceptować wyższe masy niesprężynowe. Użycie tzw. klocków hamulcowych NAO (Non-Asbestos Organic) również nie stanowi zadowalającego rozwiązania, ponieważ emisje pyłu drobnego maleją tylko w przypadku fabrycznie nowych tarcz hamulcowych. Po krótkim czasie użytkowania ponownie wzrastają do obecnego poziomu. W tym kontekście powlekane tarcze hamulcowe rozwijają się jako najlepsze rozwiązanie: Konwencjonalna tarcza hamulcowa po prostu otrzymuje nową powłokę, która chroni przed korozją, zużyciem i pyłem drobnym.

Budowa narzędzia laserowego: Materiał powlekający jest podawany w postaci proszku i łączony z powierzchnią elementu za pomocą procesu laserowego. Zdjęcie: Emag

Powlekane tarcze hamulcowe zasadniczo nie są niczym nowym, jednak z powodu wysokich kosztów produkcji dotychczas stosowane są tylko w niszy. Ogrywają rolę, że procesy natryskowe i galwanizacja nie tworzą połączenia metalurgicznego z materiałem podstawowym. W związku z tym do przymocowania powłoki konieczne są kosztowne wstępne obróbki. Ponadto powłoki są (zbyt) grube, a wprowadzenie ciepła jest wysokie. W tym kontekście nowy rozwój EMAG w zakresie laserowego spawania przyrostowego tarcz hamulcowych stanowi skok jakościowy dla tego zadania.

Nowe rozwiązanie produkcyjne jest ekonomiczne, nadaje się do produkcji seryjnej, jest bezpieczne procesowo - i elastyczne, ponieważ można zastosować wiele kombinacji materiałowych przy powlekaniu.

ELC 450 LMD - modułowe rozwiązanie maszynowe do laserowego spawania przyrostowego

Laserowe spawanie przyrostowe od EMAG: Idealne rozwiązanie dla produkcji seryjnej. Zdjęcie: Emag

ELC 450 LMD to innowacyjne rozwiązanie maszynowe od EMAG, które wyróżnia się swoją modułowością i elastycznością. Podstawową ideą ELC 450 LMD jest wykorzystanie modułów procesowych, które można łączyć i rozszerzać w zależności od wymagań klienta. Maszyna dostępna jest w różnych konfiguracjach, które składają się z liczby modułów procesowych.

Wariant podstawowy, ELC 450 LMD, ma jeden moduł procesowy. ELC 450 DUO LMD jest wyposażona w dwa moduły procesowe, podczas gdy w ELC 450 TRIO LMD, jak sama nazwa wskazuje, stosowane są trzy moduły procesowe. Te modułowe koncepcje maszynowe umożliwiają optymalne spełnienie wymagań klientów dotyczących budowy powłok i wydajności. Z tego wynika wybór konfiguracji maszyny. ELC 450 LMD może realizować zarówno systemy jednowarstwowe, jak i dwuwarstwowe. Połączenie mocy lasera i szybkości nanoszenia określa najlepiej odpowiednią koncepcję maszyny dla danego zastosowania.

Dłuższy czas użytkowania powlekanych tarcz hamulcowych również ma pozytywny wpływ i pomaga zredukować obciążenie środowiska. W przeciwieństwie do konwencjonalnych tarcz hamulcowych, powlekane tarcze hamulcowe mają znacznie dłuższą żywotność, co oznacza, że muszą być wymieniane rzadziej. To zmniejsza zapotrzebowanie na nowe tarcze hamulcowe i pomaga zredukować obciążenie środowiska związane z produkcją, transportem i utylizacją. Ponadto nowa generacja tarcz hamulcowych zmniejsza nakład pracy na konserwację pojazdów, co oszczędza czas i koszty. Ogólnie rzecz biorąc, powlekanie tarcz hamulcowych stanowi zrównoważone rozwiązanie w celu wydłużenia żywotności tarcz hamulcowych i redukcji obciążenia środowiska.

Kontakt:

www.emag.com