As pastillas de freo son as pezas de seguridade máis críticas no sistema de freo, que desempeña un papel decisivo na calidade do efecto de freo, e unha boa almofada de freo é o protector das persoas e dos vehículos (avións).
En primeiro lugar, a orixe das pastillas de freo
En 1897, Herbertfrood inventou as primeiras pastillas de freo (usando o fío de algodón como fibra de reforzo) e usounos en carruaxes e coches precoz, desde os que se fundou a famosa compañía Ferodo. Entón, en 1909, a compañía inventou o primeiro pastel de freo baseado no amianto solidificado do mundo; En 1968, inventáronse as primeiras pastillas de freo a base de semi-metal do mundo e, desde entón, os materiais de fricción comezaron a desenvolverse cara a libre de amianto. Na casa e no estranxeiro comezaron a estudar unha variedade de fibras de recambio de amianto como fibra de aceiro, fibra de vidro, fibra de aramid, fibra de carbono e outras aplicacións en materiais de fricción.
Segundo, a clasificación das pastillas de freo
Hai dúas formas principais de clasificar materiais de freo. Un está dividido polo uso de institucións. Como materiais de freo de automóbil, materiais de freo de tren e materiais de freo de aviación. O método de clasificación é sinxelo e fácil de entender. Un está dividido segundo o tipo de material. Este método de clasificación é máis científico. Os materiais de freo modernos inclúen principalmente as seguintes tres categorías: materiais de freo a base de resina (materiais de freo de amianto, materiais de freo non asbestos, materiais de freo a base de papel), materiais de freo de metalurxia en po, materiais de freo compostos de carbono e materiais de freo baseados en cerámica.
En terceiro lugar, materiais de freo de automóbil
1, o tipo de materiais de freo de automóbiles segundo o material de fabricación é diferente. Pódese dividir en folla de amianto, folla semi-metal ou folla de metal baixo, folla de materia orgánica gratuíta de amianto), folla de carbono de carbono e folla de cerámica.
1.1. Folla de Asbestos
Dende o principio, o amianto foi usado como material de reforzo para as pastillas de freo, porque a fibra de amianto ten alta resistencia e alta resistencia á temperatura, polo que pode cumprir os requisitos de pastillas de freo e discos e xuntas de embrague. Esta fibra ten unha forte capacidade de tracción, pode incluso coincidir con aceiro de alta calidade e pode soportar altas temperaturas de 316 ºC C. ¿É máis, o amianto é relativamente barato. É extraído do mineral de anfibolos, que se atopa en grandes cantidades en moitos países. Os materiais de fricción de amianto usan principalmente fibra de amianto, é dicir, silicato de magnesio hidratado (3MGO · 2SIO2 · 2H2O) como fibra de reforzo. Engádese un recheo para axustar as propiedades de fricción. Obtense un material composto de matriz orgánica premendo o adhesivo nun molde de prensa quente.
Antes dos anos 70. As follas de fricción tipo amianto son amplamente utilizadas no mundo. E dominou durante moito tempo. Non obstante, debido ao mal rendemento de transferencia de calor do amianto. A calor de fricción non se pode disipar rapidamente. Fará que a capa de desintegración térmica da superficie de fricción se engrose. Aumentar o desgaste dos materiais. Mentres tanto. A auga de cristal da fibra de amianto precipítase por encima dos 400 ℃. A propiedade de fricción redúcese significativamente e o desgaste aumenta drasticamente cando chega a 550 ℃ ou máis. A auga de cristal perdeuse en gran medida. A mellora pérdese completamente. Máis importante. Está probado médicamente. O amianto é unha sustancia que ten un dano grave nos órganos respiratorios humanos. Xullo de 1989. A Axencia de Protección Ambiental dos Estados Unidos (EPA) anunciou que prohibiría a importación, fabricación e procesamento de todos os produtos do amianto en 1997.
1.2, folla semi-metal
É un novo tipo de material de fricción desenvolvido a partir de material de fricción orgánica e material tradicional de fricción de metalurxia en po. Emprega fibras metálicas en lugar de fibras de amianto. É un material de fricción non asbestosa desenvolvido pola American Bendis Company a principios dos anos 70.
As pastillas de freo híbridas "semi-metal" (semi-met) están feitas principalmente de la de aceiro rugoso como fibra de reforzo e unha mestura importante. As pastillas de freo orgánicas de amianto e non asbestos (NAO) pódense distinguir facilmente da aparencia (fibras e partículas finas), e tamén teñen certas propiedades magnéticas.
Os materiais de fricción semi-metálicos teñen as seguintes características principais:
(l) Moi estable debaixo do coeficiente de fricción. Non produce a decadencia térmica. Boa estabilidade térmica;
(2) Boa resistencia ao desgaste. A vida útil é de 3-5 veces a dos materiais de fricción de amianto;
(3) bo rendemento de fricción baixo alta carga e coeficiente de fricción estable;
(4) Boa condutividade térmica. O gradiente de temperatura é pequeno. Especialmente adecuado para produtos de freo de disco máis pequenos;
(5) pequeno ruído de freada.
Estados Unidos, Europa, Xapón e outros países comezaron a promover o uso de grandes áreas na década de 1960. A resistencia ao desgaste da folla semi-metal é superior ao 25% superior á da folla de amianto. Na actualidade, ocupa unha posición dominante no mercado de pastillas de freo en China. E a maioría dos coches americanos. Especialmente coches e vehículos de pasaxeiros e carga. O forro de freo semi-metal representou máis do 80%.
Non obstante, o produto tamén ten as seguintes carencias:
(l) A fibra de aceiro é fácil de ferruxe, fácil de pegar ou danar a parella despois da ferruxe, e a forza do produto redúcese despois da ferruxe e aumenta o desgaste;
(2) Alta condutividade térmica, que é fácil facer que o sistema de freo produza resistencia ao gas a alta temperatura, obtendo a capa de fricción e o desprendemento de placas de aceiro:
(3) a alta dureza danará o dobre material, dando lugar a un ruído de freada de chattero e baixa frecuencia;
(4) Alta densidade.
Aínda que "semi-metal" non ten pequenas deficiencias, pero pola súa boa estabilidade de produción, baixo prezo, non deixa de ser o material preferido para as pastillas de freo de automoción.
1.3. Filme Nao
A principios dos anos 80, había unha variedade de revestimentos de freo sen amianto reforzados con fibra híbrida no mundo, é dicir, a terceira xeración de pastillas de freo de tipo orgánico sen materia orgánica sen amianto. O seu propósito é compensar os defectos de fibra de aceiro único materiais de freo semi-metálicos reforzados, as fibras utilizadas son fibra vexetal, fibra de aramong, fibra de vidro, fibra cerámica, fibra de carbono, fibra mineral e así por diante. Por mor da aplicación de múltiples fibras, as fibras do forro de freo compleméntanse entre si no rendemento, e é fácil deseñar a fórmula de forro de freo cun excelente rendemento completo. A principal vantaxe da folla NAO é manter un bo efecto de freada a baixa ou alta temperatura, reducir o desgaste, reducir o ruído e ampliar a vida útil do disco de freo, representando a dirección actual de desenvolvemento dos materiais de fricción. O material de fricción empregado por todas as marcas famosas mundiais de pastillas de freo de Benz/Philodo é o material orgánico sen amianto de terceira xeración, que pode frear libremente a calquera temperatura, protexer a vida do condutor e maximizar a vida do disco de freo.
1.4, folla de carbono de carbono
O material de fricción composta de carbono de carbono é unha especie de material con matriz de carbono reforzado con fibra de carbono. As súas propiedades de fricción son excelentes. Baixa densidade (só aceiro); Nivel de alta capacidade. Ten unha capacidade de calor moito maior que os materiais e o aceiro de metalurxia en po; Alta intensidade de calor; Sen deformación, fenómeno de adhesión. Temperatura de funcionamento ata 200 ℃; Boa fricción e desgaste. Longa vida de servizo. O coeficiente de fricción é estable e moderado durante a freada. As follas compostas de carbono-carbono foron usadas por primeira vez nos avións militares. Máis tarde foi adoptado por coches de carreiras de Fórmula 1, que é a única aplicación de materiais de carbono de carbono nas pastillas de freo de automoción.
O material de fricción composta de carbono de carbono é un material especial con estabilidade térmica, resistencia ao desgaste, condutividade eléctrica, resistencia específica, elasticidade específica e moitas outras características. Non obstante, os materiais de fricción compostos de carbono-carbono tamén teñen as seguintes carencias: o coeficiente de fricción é inestable. Está moi afectado pola humidade;
A mala resistencia á oxidación (a oxidación grave prodúcese por encima dos 50 ° C no aire). Altos requisitos para o ambiente (seco, limpo); É moi caro. O uso está limitado a campos especiais. Esta é tamén a principal razón pola que limitar os materiais de carbono de carbono son difíciles de promover amplamente.
1.5, pezas de cerámica
Como novo produto en materiais de fricción. As pastillas de freo de cerámica teñen as vantaxes de sen ruído, sen cinzas caídas, sen corrosión do cubo das rodas, unha longa vida útil, protección ambiental, etc. As pastillas de freo de cerámica foron desenvolvidas orixinalmente por compañías xaponesas de freo na década dos noventa. Pouco a pouco se converte na nova querida do mercado de pastillas de freo.
O representante típico de materiais de fricción a base de cerámica son os compostos C/ C-SIC, é dicir, os compostos de carburo de silicio reforzado con fibra de carbono C/ SIC. Investigadores da Universidade de Stuttgart e do Instituto de Investigación Aeroespacial alemá estudaron a aplicación de compostos C/ C-SIC no campo da fricción e desenvolveron pastillas de freo C/ C-SIC C/ C-SIC para o seu uso en coches Porsche. Laboratorio Nacional de Oak Ridge con compostos de Honeywell Advnanced, Honeywellaireratf Systems Systems e Honeywell CommercialVehicle Systems que a compañía traballa xuntos para desenvolver pastillas de freo compostas de baixo custo C/SIC para substituír o ferro fundido e as almofadas de freo de aceiro fundidas empregadas en vehículos pesados.
2, vantaxes de almofada de freo composto de cerámica de carbono:
1, en comparación coas tradicionais pastillas de freo de ferro fundido gris, o peso das pastillas de freo de cerámica de carbono redúcese en aproximadamente un 60%e a masa de non suspensión redúcese en case 23 quilogramos;
2, o coeficiente de fricción do freo ten un aumento moi elevado, aumenta a velocidade de reacción do freo e a atenuación do freo redúcese;
3, a elongación de tracción de materiais cerámicos de carbono oscila entre o 0,1% e o 0,3%, o que é un valor moi alto para os materiais cerámicos;
4, o pedal de disco cerámico séntese extremadamente cómodo, pode producir inmediatamente a forza de freada máxima na fase inicial de freada, polo que nin sequera hai que aumentar o sistema de asistencia de freo e a freada global é máis rápida e máis curta que o sistema de freada tradicional;
5, para resistir a lume alto, hai illamento de calor cerámico entre o pistón de freo e o forro de freo;
6, o disco de freo de cerámica ten unha durabilidade extraordinaria, se o uso normal é a substitución libre de toda a vida e o disco de freo de ferro fundido ordinario úsase xeralmente durante uns anos para substituír.
Tempo de publicación: setembro de 08-2023