Τα μαξιλαράκια φρένων είναι τα πιο κρίσιμα μέρη ασφαλείας στο σύστημα φρένων, το οποίο διαδραματίζει καθοριστικό ρόλο στην ποιότητα του αποτελέσματος των φρένων και ένα καλό μαξιλάρι φρένων είναι ο προστάτης των ανθρώπων και των οχημάτων (αεροσκάφη).
Πρώτον, η προέλευση των μαξιλαριών φρένων
Το 1897, ο Herbertfrood εφευρέθηκε τα πρώτα μαξιλαράκια φρένων (χρησιμοποιώντας το βαμβάκι ως ενισχυτικές ίνες) και τα χρησιμοποίησε σε βαγόνια και πρώιμα αυτοκίνητα, από τα οποία ιδρύθηκε η παγκοσμίου φήμης εταιρεία Ferodo. Στη συνέχεια, το 1909, η εταιρεία εφευρέθηκε το πρώτο παγκοσμίως στερεωμένο φρένων με βάση τον αμίαντο. Το 1968, εφευρέθηκαν τα πρώτα ημι-μεταλλικά τακάκια με βάση το ημι-μέταλλο και από τότε τα υλικά τριβής έχουν αρχίσει να αναπτύσσονται προς τον αμίαντο χωρίς αμίαντο. Στο εσωτερικό και στο εξωτερικό άρχισαν να μελετούν μια ποικιλία ινών αντικατάστασης αμιάντου, όπως χάλυβα ινών, γυάλινες ίνες, ίνες αραμιδίου, ίνες άνθρακα και άλλες εφαρμογές σε υλικά τριβής.
Δεύτερον, η ταξινόμηση των μαξιλαριών φρένων
Υπάρχουν δύο κύριοι τρόποι ταξινόμησης των υλικών φρένων. Το ένα διαιρείται από τη χρήση των ιδρυμάτων. Όπως υλικά φρένων αυτοκινήτων, υλικά φρένων τρένων και υλικά φρένων αεροπορίας. Η μέθοδος ταξινόμησης είναι απλή και εύκολη στην κατανόηση. Το ένα διαιρείται ανάλογα με τον τύπο υλικού. Αυτή η μέθοδος ταξινόμησης είναι πιο επιστημονική. Τα σύγχρονα υλικά φρένων περιλαμβάνουν κυρίως τις ακόλουθες τρεις κατηγορίες: υλικά φρένων με βάση τη ρητίνη (υλικά φρένων με αμίαντο, υλικά φρένων μη ασβεστού, υλικά φρένων με βάση το χαρτί), υλικά φρένων μεταλλουργίας σκόνης, υλικά φρένων άνθρακα/άνθρακα/άνθρακα και υλικά φρένων που βασίζονται σε κεραμικά.
Τρίτον, υλικά φρένων αυτοκινήτων
1, ο τύπος των υλικών φρένων αυτοκινήτων σύμφωνα με το υλικό παραγωγής είναι διαφορετικός. Μπορεί να χωριστεί σε φύλλο αμιάντου, φύλλο ημι-μετάλλου ή σε φύλλο χαμηλού μεταλλικού, NAO (χωρίς αμίαντο χωρίς οργανική ύλη), φύλλο άνθρακα και κεραμικό φύλλο.
1.1.asbestos φύλλο
Από την αρχή, ο αμίαντος έχει χρησιμοποιηθεί ως ενισχυτικό υλικό για τα μαξιλαράκια φρένων, επειδή οι ίνες αμιάντου έχουν υψηλή αντοχή και υψηλή αντοχή στη θερμοκρασία, ώστε να μπορούν να ανταποκρίνονται στις απαιτήσεις των τακάκια φρένων και των δίσκων συμπλέκτη και των παρεμβυσμάτων. Αυτή η ίνα έχει ισχυρή ικανότητα εφελκυσμού, μπορεί ακόμη και να ταιριάζει με χάλυβα υψηλής ποιότητας και μπορεί να αντέξει υψηλές θερμοκρασίες 316 ° C. Επιπλέον, ο αμίαντος είναι σχετικά φθηνός. Εξάγεται από το Amphibole Ore, το οποίο βρίσκεται σε μεγάλες ποσότητες σε πολλές χώρες. Τα υλικά τριβής αμιάντου χρησιμοποιούν κυρίως ίνες αμιάντου, δηλαδή ενυδατωμένο πυριτικό μαγνήσιο (3MGO · 2SIO2 · 2H2O) ως ινών ενίσχυσης. Προστίθεται ένα πλήρωσης για την προσαρμογή των ιδιοτήτων τριβής. Ένα σύνθετο υλικό οργανικής μήτρας επιτυγχάνεται πατώντας την κόλλα σε ένα καυτό καλούπι τύπου.
Πριν από τη δεκαετία του 1970. Τα φύλλα τριβής τύπου αμιάντου χρησιμοποιούνται ευρέως στον κόσμο. Και κυριάρχησε για μεγάλο χρονικό διάστημα. Ωστόσο, λόγω της κακής απόδοσης μεταφοράς θερμότητας του αμιάντου. Η θερμότητα τριβής δεν μπορεί να διαλυθεί γρήγορα. Θα προκαλέσει την πυκνότητα του στρώματος θερμικής αποσύνθεσης της επιφάνειας τριβής. Αυξήστε τη φθορά του υλικού. Εν τω μεταξύ. Το κρυσταλλικό νερό των ινών αμιάντου κατακρημνίζεται πάνω από 400 ℃. Η ιδιότητα τριβής μειώνεται σημαντικά και η φθορά αυξάνεται δραματικά όταν φτάσει τα 550 ℃ ή περισσότερο. Το κρυσταλλικό νερό έχει χαθεί σε μεγάλο βαθμό. Η βελτίωση χάνεται εντελώς. Το πιο σημαντικό. Είναι ιατρικά αποδεδειγμένο. Ο αμίαντος είναι μια ουσία που έχει σοβαρή βλάβη στα ανθρώπινα αναπνευστικά όργανα. Ιούλιος 1989. Η Υπηρεσία Προστασίας του Περιβάλλοντος των ΗΠΑ (EPA) ανακοίνωσε ότι θα απαγορεύσει την εισαγωγή, την κατασκευή και την επεξεργασία όλων των προϊόντων αμιάντου μέχρι το 1997.
1.2, ημι-μετάλλιο φύλλο
Είναι ένας νέος τύπος υλικού τριβής που αναπτύχθηκε με βάση το υλικό οργανικής τριβής και το παραδοσιακό υλικό τριβής μεταλλουργίας σε σκόνη. Χρησιμοποιεί μεταλλικές ίνες αντί για ίνες αμιάντου. Πρόκειται για ένα υλικό τριβής μη-ασβεστού που αναπτύχθηκε από την American Bendis Company στις αρχές της δεκαετίας του 1970.
Τα "ημι-μέταλλα" υβριδικά τακάκια φρένων (ημι-met) είναι κυρίως κατασκευασμένα από ακατέργαστο χαλύβδινο μαλλί ως ενισχυτική ίνα και σημαντικό μείγμα. Ο αμίαντος και τα μη-Αμπεστάο οργανικά τακάκια φρένων (NAO) μπορούν εύκολα να διακριθούν από την εμφάνιση (λεπτές ίνες και σωματίδια) και έχουν επίσης ορισμένες μαγνητικές ιδιότητες.
Τα ημι-μεταλλικά υλικά τριβής έχουν τα ακόλουθα κύρια χαρακτηριστικά:
(L) Πολύ σταθερό κάτω από τον συντελεστή τριβής. Δεν παράγει θερμική αποσύνθεση. Καλή θερμική σταθερότητα.
(2) Καλή αντίσταση φθοράς. Η διάρκεια ζωής είναι 3-5 φορές αυτή των υλικών τριβής αμιάντου.
(3) καλή απόδοση τριβής υπό υψηλό φορτίο και σταθερό συντελεστή τριβής.
(4) καλή θερμική αγωγιμότητα. Η κλίση της θερμοκρασίας είναι μικρή. Ιδιαίτερα κατάλληλα για μικρότερα προϊόντα φρένων δίσκου.
(5) Μικρό θόρυβο πέδησης.
Οι Ηνωμένες Πολιτείες, η Ευρώπη, η Ιαπωνία και άλλες χώρες άρχισαν να προωθούν τη χρήση μεγάλων περιοχών στη δεκαετία του 1960. Η αντοχή στη φθορά του ημι-μετάλλου είναι περισσότερο από 25% υψηλότερη από αυτή του φύλλου αμιάντου. Επί του παρόντος, καταλαμβάνει μια κυρίαρχη θέση στην αγορά των φρένων στην Κίνα. Και τα περισσότερα αμερικανικά αυτοκίνητα. Ειδικά αυτοκίνητα και οχήματα επιβατών και φορτίου. Η ημι-μετάλλων επένδυσης φρένου αντιπροσώπευε περισσότερο από 80%.
Ωστόσο, το προϊόν έχει επίσης τις ακόλουθες ελλείψεις:
(l) Οι ίνες χάλυβα είναι εύκολο να σκουριάσουν, εύκολο να κολλήσουν ή να βλάψουν το ζευγάρι μετά τη σκουριά και η αντοχή του προϊόντος μειώνεται μετά τη σκουριά και η φθορά αυξάνεται.
(2) Υψηλή θερμική αγωγιμότητα, η οποία είναι εύκολο να προκαλέσει το σύστημα φρένων να παράγει αντοχή στο αέριο σε υψηλή θερμοκρασία, με αποτέλεσμα το στρώμα τριβής και την αποσύνδεση του χάλυβα:
(3) Η υψηλή σκληρότητα θα βλάψει το διπλό υλικό, με αποτέλεσμα τη φλόγα και τον θόρυβο φρεναρίσματος χαμηλής συχνότητας.
(4) Υψηλή πυκνότητα.
Αν και το "ημι-μεταλλικό" δεν έχει μικρές ελλείψεις, αλλά λόγω της καλής σταθερότητας παραγωγής, χαμηλής τιμής, εξακολουθεί να είναι το προτιμώμενο υλικό για τα τακάκια φρένων αυτοκινήτων.
1.3. NAO ταινία
Στις αρχές της δεκαετίας του 1980, υπήρχε μια ποικιλία υβριδικών ινών που ενισχύθηκαν με τον αμίαντο φρένων στον κόσμο, δηλαδή την τρίτη γενιά των φρένων τύπου Nao τύπου NAO χωρίς αμιάντο. Σκοπός του είναι να αντισταθμίσει τα ελαττώματα των ενισχυμένων ενισχυμένων ενισχυμένων ενισχυμένων υλικών φρένων, οι ίνες που χρησιμοποιούνται είναι φυτικές ίνες, ίνες Aramong, γυάλινες ίνες, κεραμικές ίνες, ίνες άνθρακα, ορυκτές ίνες και ούτω καθεξής. Λόγω της εφαρμογής πολλαπλών ινών, οι ίνες στην επένδυση των φρένων συμπληρώνονται μεταξύ τους στην απόδοση και είναι εύκολο να σχεδιάσουμε τη φόρμουλα επένδυσης φρένων με εξαιρετική ολοκληρωμένη απόδοση. Το κύριο πλεονέκτημα του φύλλου NAO είναι να διατηρηθεί η καλή φρενάρωση σε χαμηλή ή υψηλή θερμοκρασία, να μειώσει τη φθορά, να μειώσει το θόρυβο και να επεκτείνει τη διάρκεια ζωής του δίσκου φρένων, που αντιπροσωπεύει την τρέχουσα κατεύθυνση ανάπτυξης των υλικών τριβής. Το υλικό τριβής που χρησιμοποιείται από όλες τις παγκοσμίου φήμης μάρκες των Benz/Philodo Brake Pads είναι το οργανικό υλικό της τρίτης γενιάς NAO, το οποίο μπορεί να φρενάρει ελεύθερα σε οποιαδήποτε θερμοκρασία, να προστατεύσει τη διάρκεια ζωής του οδηγού και να μεγιστοποιήσει τη διάρκεια ζωής του δίσκου φρένων.
1.4, φύλλο άνθρακα άνθρακα
Το υλικό σύνθετης τριβής άνθρακα είναι ένα είδος υλικού με μήτρα ενισχυμένου άνθρακα άνθρακα. Οι ιδιότητες τριβής του είναι εξαιρετικές. Χαμηλή πυκνότητα (μόνο χάλυβα). Επίπεδο υψηλού χωρητικότητας. Έχει πολύ υψηλότερη θερμική χωρητικότητα από τα υλικά και το χάλυβα μεταλλουργίας σε σκόνη. Υψηλή ένταση θερμότητας. Δεν υπάρχει παραμόρφωση, φαινόμενο προσκόλλησης. Θερμοκρασία λειτουργίας έως 200 ℃. Καλή τριβή και απόδοση φορέστε. Μεγάλη διάρκεια ζωής. Ο συντελεστής τριβής είναι σταθερός και μετριοπαθής κατά τη διάρκεια της πέδησης. Τα σύνθετα φύλλα άνθρακα-άνθρακα χρησιμοποιήθηκαν για πρώτη φορά σε στρατιωτικά αεροσκάφη. Αργότερα υιοθετήθηκε από τα αγωνιστικά αυτοκίνητα της Formula 1, τα οποία είναι η μόνη εφαρμογή υλικών άνθρακα άνθρακα σε τακάκια φρένων αυτοκινήτων.
Το σύνθετο υλικό τριβής άνθρακα είναι ένα ειδικό υλικό με θερμική σταθερότητα, αντίσταση φθοράς, ηλεκτρική αγωγιμότητα, ειδική αντοχή, ειδική ελαστικότητα και πολλά άλλα χαρακτηριστικά. Ωστόσο, τα υλικά σύνθετων τριβών άνθρακα-άνθρακα έχουν επίσης τις ακόλουθες ελλείψεις: ο συντελεστής τριβής είναι ασταθής. Επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό από την υγρασία.
Η κακή αντοχή στην οξείδωση (σοβαρή οξείδωση εμφανίζεται πάνω από 50 ° C στον αέρα). Υψηλές απαιτήσεις για το περιβάλλον (ξηρό, καθαρό). Είναι πολύ ακριβό. Η χρήση περιορίζεται σε ειδικά πεδία. Αυτός είναι και ο κύριος λόγος για τον οποίο ο περιορισμός των υλικών άνθρακα είναι δύσκολο να προωθηθεί ευρέως.
1.5, κεραμικά κομμάτια
Ως νέο προϊόν σε υλικά τριβής. Τα κεραμικά μαξιλαράκια φρένων έχουν τα πλεονεκτήματα χωρίς θόρυβο, χωρίς πτώση τέφρας, χωρίς διάβρωση του διανομέα τροχών, μακρά διάρκεια ζωής, προστασία του περιβάλλοντος και ούτω καθεξής. Τα κεραμικά μαξιλαράκια φρένων αναπτύχθηκαν αρχικά από τις ιαπωνικές εταιρείες φρένων στη δεκαετία του 1990. Σταδιακά γίνονται η νέα αγάπη της αγοράς του Pad Brake.
Ο τυπικός αντιπροσωπευτικός των υλικών τριβής που βασίζονται σε κεραμικά είναι σύνθετα σύνθετα C/ C-SIC, δηλαδή σύνθετα καρβιδίου ενισχυμένης από ίνες άνθρακα. Οι ερευνητές του Πανεπιστημίου της Στουτγάρδης και του Γερμανικού Ινστιτούτου Αεροδιαστημικής Έρευνας έχουν μελετήσει την εφαρμογή σύνθετων υλικών C/ C-SIC στον τομέα της τριβής και ανέπτυξαν τα μαξιλάρια φρένων C/ C-SIC για χρήση στα αυτοκίνητα Porsche. Το Εθνικό Εργαστήριο Oak Ridge με τα Honeywell Advnanced Composites, τα συστήματα Honeywellaireratf Lnading και τα συστήματα CommercialveHicle Honeywell, η εταιρεία συνεργάζεται για την ανάπτυξη σύνθετων φρένων C/SIC χαμηλού κόστους για να αντικαταστήσει τα χυτοσίδηρο και τα χυτά φρένα που χρησιμοποιούνται σε οχήματα βαρέως τύπου.
2, Carbon Ceramic Composite Pad Brake Padantages:
1, σε σύγκριση με τα παραδοσιακά μαξιλάρια φρένων από χυτοσίδηρο, το βάρος των κεραμικών φρένων άνθρακα μειώνεται κατά περίπου 60%και η μάζα μη ανάρτησης μειώνεται κατά σχεδόν 23 κιλά.
2, ο συντελεστής τριβής φρένου έχει πολύ υψηλή αύξηση, η ταχύτητα αντίδρασης του φρένου αυξάνεται και η εξασθένηση του φρένου μειώνεται.
3, η επιμήκυνση των κεραμικών υλικών άνθρακα κυμαίνεται από 0,1% έως 0,3%, γεγονός που είναι πολύ υψηλή τιμή για τα κεραμικά υλικά.
4, το πεντάλ κεραμικού δίσκου αισθάνεται εξαιρετικά άνετα, μπορεί να παράγει αμέσως τη μέγιστη δύναμη πέδησης στο αρχικό στάδιο της πέδησης, οπότε δεν υπάρχει κανένας λόγος να αυξηθεί το σύστημα βοήθειας των φρένων και το συνολικό φρενάρισμα είναι ταχύτερο και μικρότερο από το παραδοσιακό σύστημα πέδησης.
5, προκειμένου να αντισταθεί η υψηλή θερμότητα, υπάρχει κεραμική θερμομόνωση μεταξύ του εμβόλου φρένων και της επένδυσης φρένων.
6, ο κεραμικός δίσκος φρένων έχει εξαιρετική ανθεκτικότητα, εάν η κανονική χρήση είναι ελεύθερη αντικατάσταση ζωής και ο συνηθισμένος δίσκος φρένων χυτοσίδηρο χρησιμοποιείται γενικά για μερικά χρόνια για να αντικατασταθεί.
Χρόνος δημοσίευσης: SEP-08-2023