Seramik frenlerin benzersiz özellikleri

Standart disk frenler, dolgu maddesinin metal talaşlarıyla güçlendirildiği dökme demir veya çelik disklerden ve balatalardan oluşur. Sürtünme balatalarının temeli asbest olduğunda, bileşimle ilgili özel bir soru ortaya çıkmadı, ancak daha sonra frenleme sırasında açığa çıkan asbest liflerinin ve tozun güçlü kanserojen özelliklere sahip olduğu ortaya çıktı. Asbest kullanımı yasaklandı ve pedlerde çeşitli organik bileşikler kullanılmaya başlandı. Aşırı koşullar altında özelliklerinin yetersiz olduğu ortaya çıktı.

Seramik nedir ve neden?

Seramik, organik ve metal olmayan her şey sayılabilir. Zor koşullarda çalışan otomobil frenlerinin sürtünme balataları için ihtiyaç duyulan şeyin tam olarak özellikleri olduğu ortaya çıktı.

Disk frenin diğerlerine göre büyük avantajları vardır ancak özelliği balata alanının küçük olmasıdır. Ve yüksek frenleme gücü, büyük miktarda termal enerjinin hızlı bir şekilde salınması anlamına gelir. Bildiğiniz gibi enerji, açığa çıktığı güç ve zamanla orantılıdır. Ve her ikisi de arabanın frenleme verimliliğini belirler.

Aynı fizik gereği, ısının çevredeki boşluğa dağılacak zamanı olmadığında, kısa sürede sınırlı bir hacimde önemli enerjinin salınması, sıcaklığın artmasına neden olur. Fren balatalarının yapıldığı geleneksel malzemelerin artık başa çıkamadığı yer burasıdır. Havalandırmalı disklerin kullanılması termal rejimi uzun vadede stabilize edebilir ancak temas bölgesindeki yerel aşırı ısınmayı engellemez. Balata malzemesi tam anlamıyla buharlaşır ve ortaya çıkan fraksiyonlar kaygan bir ortam oluşturur, sürtünme katsayısı keskin bir şekilde düşer ve frenler başarısız olur.

Genellikle silisyum karbür olmak üzere çeşitli inorganik maddelere dayanan seramikler çok daha yüksek sıcaklıklara dayanabilir. Üstelik ısındıklarında yalnızca en yüksek sürtünme katsayısını sağlayan optimum moda girerler.

Takviye olmadan astarlar yeterli mukavemete sahip olamaz, bu amaçla bileşime çeşitli lifler eklenir. Çoğu zaman bunlar bakır talaşıdır, spor frenleri için karbon fiber kullanılır. Takviye malzemesi seramik ile karıştırılarak yüksek sıcaklıkta pişirilir.

Uygulamanın niteliğine bağlı olarak ped formülasyonu farklı olabilir. Bu, frenlerin amacına göre belirlenir; sokak, spor veya ekstrem tip balatalar ayırt edilir. Farklı çalışma sıcaklıkları ve limitleri vardır. Ancak genel olarak zor koşullarda işin verimliliğini artırmak olacaktır:

• sürtünme katsayısı kararlılığı;
• disk aşınmasının en aza indirilmesi;
• çalışma gürültüsünün ve titreşim yükünün azaltılması;
• Yüksek çalışma sıcaklıklarında malzemenin yüksek dayanıklılığı ve güvenliği.

Sadece pedler değil, diskler de seramik kullanılarak yapılır. Aynı zamanda, karışık kullanım durumunda aşınma artışı olmaz, seramik pedler çelik ve dökme demir disklerin daha hızlı aşınmasına yol açmaz. Seramik rotorlar (diskler), termal olarak yüklenen koşullar altında yüksek mukavemet ile ayırt edilir, bu da onların kabul edilemeyecek kadar büyük boyutlarda yapılmamasına ve ayrıca ani soğuma sırasında artık deformasyonlar bırakmamasına olanak tanır. Ve böyle bir ısıtmayla, doğal soğutma bile sınırlı bir süre içinde önemli sıcaklık değişikliklerine yol açar.

Seramik frenlerin artıları ve eksileri

Seramiğin avantajları zaten söylendi, ancak çok açık olmayan faktörlerle desteklenebilirler:

• bu tür mekanizmalar daha az ağırlığa ve eşit verimliliğe sahip boyutlara sahiptir, bu da süspansiyon dinamiğinin yaysız ağırlık gibi önemli bir göstergesini azaltır;
• çevreye zararlı madde salınımı yoktur;
• sıcaklık arttıkça frenlerin etkinliği azalmaz, aksine artar, bu bazen ön ısıtma gerektirir;
• takviye malzemesi yüksek sıcaklıkta korozyona maruz kalmaz;
• Bir tarif seçilirken seramiklerin özellikleri iyi tahmin edilir ve programlanır, bu da çok çeşitli uygulamalar için benzer parçaların üretilmesini mümkün kılar;
• Ferro içeren parçaların seramik olanlarla kombinasyonları mümkündür, seramik pedler için aynı disklerin kullanılması gerekli değildir;
• Seramik parçalar yumuşak koşullar altında kullanıldığında çok dayanıklıdır.

Bazı dezavantajlar vardı, ancak avantajlarla karşılaştırıldığında bunların çoğu yok:

• seramik frenler hala daha pahalıdır;
• özellikle etkili bileşimler, sıcaklık düştükçe sürtünme katsayısı düştüğü için ön ısıtma gerektirir;
• belirli koşullar altında ortadan kaldırılması zor bir gıcırtı yaratabilirler.

Güçlü sürüş ve spor için seramik fren parçalarının alternatifinin olmadığı aşikardır. Diğer durumlarda, yüksek fiyatları, kullanımlarının tavsiye edilebilirliği hakkında düşünmenizi sağlar.