As pastilhas de freio são as peças de segurança mais críticas no sistema de freio, que desempenham um papel decisivo na qualidade do efeito do freio, e uma boa pastilha de freio é o protetor de pessoas e veículos (aeronaves).
Primeiro, a origem das pastilhas de freio
Em 1897, Herbertfrood inventou as primeiras pastilhas de freio (usando fios de algodão como fibra de reforço) e as usou em carruagens puxadas a cavalo e carros precoces, dos quais a mundialmente famosa empresa Ferodo foi fundada. Então, em 1909, a empresa inventou a primeira pastilha de freio solidificada do mundo solidificada; Em 1968, as primeiras pastilhas de freio semi-metal do mundo foram inventadas e, desde então, os materiais de fricção começaram a se desenvolver em direção a livre de amianto. Em casa e no exterior começaram a estudar uma variedade de fibras de reposição de amianto, como fibra de aço, fibra de vidro, fibra de aramida, fibra de carbono e outras aplicações em materiais de atrito.
Segundo, a classificação das pastilhas de freio
Existem duas maneiras principais de classificar os materiais de freio. Um é dividido pelo uso de instituições. Como materiais de freio de automóvel, materiais de freio de trem e materiais de freio de aviação. O método de classificação é simples e fácil de entender. Um é dividido de acordo com o tipo de material. Este método de classificação é mais científico. Os materiais de freio modernos incluem principalmente as seguintes três categorias: materiais de freio à base de resina (materiais de freio de amianto, materiais de freio não asbestos, materiais de freio à base de papel), materiais de freio de metalurgia em pó, materiais de freio composto de carbono/carbono e materiais de freio à base de cerâmica.
Terceiro, materiais de freio de automóvel
1, o tipo de materiais de freio de automóvel de acordo com o material de fabricação é diferente. Pode ser dividido em folha de amianto, folha semi-metal ou folha de metal baixa, folha de NAO (matéria orgânica livre de amianto), folha de carbono e folha de cerâmica.
1.1. Folha de ASbestos
Desde o início, o amianto tem sido usado como material de reforço para pastilhas de freio, porque a fibra de amianto possui alta resistência e alta resistência à temperatura, para que possa atender aos requisitos de pastilhas de freio e discos e juntas de embreagem. Essa fibra tem uma forte capacidade de tração, pode até corresponder a aço de alta qualidade e pode suportar altas temperaturas de 316 ° C. Além disso, o amianto é relativamente barato. É extraído do minério de anfibólio, encontrado em grandes quantidades em muitos países. Os materiais de fricção de amianto usam principalmente fibras de amianto, o silicato de magnésio hidratado (3MGO · 2SIO2 · 2H2O) como fibra de reforço. Um preenchimento para ajustar as propriedades de atrito é adicionado. Um material composto da matriz orgânica é obtido pressionando o adesivo em um molde de imprensa quente.
Antes da década de 1970. As folhas de atrito do tipo amianto são amplamente utilizadas no mundo. E dominado por um longo tempo. No entanto, devido ao mau desempenho da transferência de calor do amianto. O calor do atrito não pode ser dissipado rapidamente. Isso fará com que a camada de decaimento térmica da superfície de atrito espete. Aumentar o desgaste do material. Enquanto isso. A água cristalina da fibra de amianto é precipitada acima de 400 ℃. A propriedade de atrito é significativamente reduzida e o desgaste aumenta drasticamente quando atinge 550 ℃ ou mais. A água do cristal foi amplamente perdida. O aprimoramento está completamente perdido. Mais importante. É medicamente comprovado. O amianto é uma substância que sofre sérios danos aos órgãos respiratórios humanos. Julho de 1989. A Agência de Proteção Ambiental dos EUA (EPA) anunciou que proibiria a importação, fabricação e processamento de todos os produtos de amianto até 1997.
1.2, folha semi-metal
É um novo tipo de material de atrito desenvolvido com base no material de atrito orgânico e no material de fricção de metalurgia em pó tradicional. Ele usa fibras de metal em vez de fibras de amianto. É um material de fricção que não é asbestos desenvolvido pela American Bendis Company no início dos anos 1970.
As pastilhas de freio híbridas "semi-metal" (semi-meta) são feitas principalmente de lã de aço áspero como uma fibra de reforço e uma mistura importante. As pastilhas de freio orgânicas de amianto e não-asbestos (NaO) podem ser facilmente distinguidas da aparência (fibras e partículas finas) e também têm certas propriedades magnéticas.
Os materiais de atrito semi-metálicos têm as seguintes características principais:
(l) muito estável abaixo do coeficiente de atrito. Não produz decaimento térmico. Boa estabilidade térmica;
(2) boa resistência ao desgaste. A vida útil é 3-5 vezes a dos materiais de atrito do amianto;
(3) bom desempenho de atrito sob alta carga e coeficiente de atrito estável;
(4) Boa condutividade térmica. O gradiente de temperatura é pequeno. Especialmente adequado para produtos de freio de disco menores;
(5) Ruído de frenagem pequena.
Estados Unidos, Europa, Japão e outros países começaram a promover o uso de grandes áreas na década de 1960. A resistência ao desgaste da folha semi-metal é mais de 25% maior que a da folha de amianto. Atualmente, ocupa uma posição dominante no mercado de pastilhas de freio na China. E a maioria dos carros americanos. Especialmente carros e veículos de passageiros e carga. O revestimento de freio semi-metal foi responsável por mais de 80%.
No entanto, o produto também possui as seguintes deficiências:
(l) A fibra de aço é fácil de enferrujar, é fácil enfiar ou danificar o par após a ferrugem, e a força do produto é reduzida após a ferrugem e o desgaste é aumentado;
(2) Alta condutividade térmica, que é fácil de fazer com que o sistema de freio produza resistência a gás em alta temperatura, resultando na camada de atrito e no descolamento de placas de aço:
(3) Alta dureza danificará o material duplo, resultando em conversas e ruído de frenagem de baixa frequência;
(4) alta densidade.
Embora "semi-metal" não tenha pequenas deficiências, mas devido à sua boa estabilidade de produção, preço baixo, ainda é o material preferido para pastilhas de freio automotivas.
1.3. Filme Nao
No início dos anos 80, havia uma variedade de revestimentos de freio sem amianto reforçados com fibras híbridas no mundo, ou seja, a terceira geração de pastilhas de freio do tipo NAO de matéria orgânica sem amianto. Seu objetivo é compensar os defeitos dos materiais de freio semi-metálicos reforçados de fibra de aço, as fibras utilizadas são fibras de planta, fibra de aramong, fibra de vidro, fibra de cerâmica, fibra de carbono, fibra mineral e assim por diante. Devido à aplicação de várias fibras, as fibras no revestimento do freio se complementam no desempenho e é fácil projetar a fórmula do revestimento do freio com excelente desempenho abrangente. A principal vantagem da folha de NaO é manter um bom efeito de frenagem a baixa ou alta temperatura, reduzir o desgaste, reduzir o ruído e prolongar a vida útil do disco de freio, representando a direção atual de desenvolvimento dos materiais de atrito. O material de atrito usado por todas as marcas mundialmente famosas das pastilhas de freio Benz/Philodo é o material orgânico sem amianto Nao de terceira geração, que pode frear livremente a qualquer temperatura, proteger a vida útil do motorista e maximizar a vida útil do disco do freio.
1.4, folha de carbono de carbono
O material de atrito composto de carbono é um tipo de material com matriz de carbono reforçada com fibra de carbono. Suas propriedades de atrito são excelentes. Baixa densidade (somente aço); Alto nível de capacidade. Possui uma capacidade de calor muito maior que os materiais de metalurgia e aço em pó; Alta intensidade de calor; Sem deformação, fenômeno de adesão. Temperatura operacional de até 200 ℃; Bom atrito e desempenho de desgaste. Vida de serviço longo. O coeficiente de atrito é estável e moderado durante a frenagem. As folhas compostas de carbono carbono foram usadas pela primeira vez em aeronaves militares. Mais tarde, foi adotado pelos carros de corrida da Fórmula 1, que é a única aplicação de materiais de carbono em pastilhas de freio automotivas.
O material de atrito composto de carbono é um material especial com estabilidade térmica, resistência ao desgaste, condutividade elétrica, força específica, elasticidade específica e muitas outras características. No entanto, os materiais de atrito compostos de carbono-carbono também têm as seguintes deficiências: o coeficiente de atrito é instável. É muito afetado pela umidade;
Baixa resistência a oxidação (oxidação grave ocorre acima de 50 ° C no ar). Altos requisitos para o meio ambiente (seco, limpo); É muito caro. O uso é limitado a campos especiais. Essa também é a principal razão pela qual os materiais de carbono limitando são difíceis de promover amplamente.
1.5, peças de cerâmica
Como um novo produto em materiais de atrito. As pastilhas de freio de cerâmica têm as vantagens de sem ruído, sem cinzas em queda, sem corrosão do cubo das rodas, vida útil longa, proteção ambiental e assim por diante. As pastilhas de freio de cerâmica foram originalmente desenvolvidas por empresas japonesas de pastilhas de freio nos anos 90. Gradualmente, torne -se a nova queridinha do mercado de past de freio.
O representante típico dos materiais de atrito à base de cerâmica é os compósitos C/ C-SiC, ou seja, compósitos de matriz de carboneto de silício reforçados com fibra de carbono C/ SiC. Pesquisadores da Universidade de Stuttgart e do Instituto Aeroespacial Alemão estudaram a aplicação de compósitos C/ C-SIC no campo do atrito e desenvolveram pastilhas de freio C/ C-SIC para uso em carros da Porsche. Laboratório Nacional de Oak Ridge com compósitos aconselhados Honeywell, sistemas de lnading da Honeywellaireratf e sistemas comerciais de veículos da Honeywell que a empresa está trabalhando juntos para desenvolver pastilhas de freio composto C/SiC de baixo custo para substituir as pastilhas de ferro fundido e aço fundido usadas em veículos pesados.
2, Vantagens de pastilha de freio composto de cerâmica de carbono:
1, em comparação com as tradicionais pastilhas de freio de ferro fundido cinza, o peso das pastilhas de freio de cerâmica de carbono é reduzido em cerca de 60%e a massa não-suspensão é reduzida em quase 23 kg;
2, o coeficiente de atrito do freio tem um aumento muito alto, a velocidade da reação do freio é aumentada e a atenuação do freio é reduzida;
3, o alongamento de tração de materiais de cerâmica de carbono varia de 0,1% a 0,3%, o que é um valor muito alto para materiais de cerâmica;
4, o pedal do disco cerâmico parece extremamente confortável, pode produzir imediatamente a força de frenagem máxima no estágio inicial da frenagem, portanto, não há necessidade de aumentar o sistema de assistência ao freio, e a frenagem geral é mais rápida e mais curta que o sistema de frenagem tradicional;
5, para resistir ao fogo alto, há isolamento de calor cerâmica entre o pistão do freio e o revestimento do freio;
6, o disco de freio de cerâmica tem durabilidade extraordinária, se o uso normal for uma substituição livre de vida e o disco de freio de ferro fundido comum é geralmente usado por alguns anos para substituir.
Tempo de postagem: set-08-2023