Fren balataları fren sistemindeki fren efekti kalitesinde belirleyici bir rol oynayan en kritik güvenlik parçalarıdır ve iyi bir fren balatası insanların ve araçların (uçak) koruyucusudur.
İlk olarak, fren balatalarının kökeni
1897'de Herbertfrood ilk fren balatalarını icat etti (pamuk ipliği takviye fiber olarak kullanarak) ve bunları dünyaca ünlü Ferodo Company'nin kurulduğu at arabalarında ve erken arabalarda kullandı. Daha sonra 1909'da şirket dünyanın ilk katılaşmış asbest bazlı fren balatasını icat etti; 1968'de dünyanın ilk yarı metal bazlı fren balataları icat edildi ve o zamandan beri sürtünme malzemeleri asbestsiz doğru gelişmeye başladı. Yurtiçinde ve yurtdışında çelik fiber, cam elyaf, aramid fiber, karbon fiber ve sürtünme malzemelerinde diğer uygulamalar gibi çeşitli asbest replasman liflerini incelemeye başladı.
İkincisi, fren balatalarının sınıflandırılması
Fren malzemelerini sınıflandırmanın iki ana yolu vardır. Bunlardan biri kurumların kullanımına bölünür. Otomobil fren malzemeleri, tren fren malzemeleri ve havacılık fren malzemeleri gibi. Sınıflandırma yöntemi basit ve anlaşılması kolaydır. Biri malzeme türüne göre bölünür. Bu sınıflandırma yöntemi daha bilimseldir. Modern fren malzemeleri esas olarak aşağıdaki üç kategoriyi içerir: reçine bazlı fren malzemeleri (asbest fren malzemeleri, asbest olmayan fren malzemeleri, kağıt bazlı fren malzemeleri), toz metalurji fren malzemeleri, karbon/karbon kompozit fren malzemeleri ve seramik bazlı fren malzemeleri.
Üçüncüsü, otomobil fren malzemeleri
1, üretim malzemesine göre otomobil fren malzemelerinin türü farklıdır. Asbest tabakası, yarı metal tabakası veya düşük metal tabakası, NAO (asbestsiz organik madde) tabakası, karbon karbon tabakası ve seramik tabakaya bölünebilir.
1.1.Asbestos sayfası
En başından beri, asbest fren balataları için bir takviye malzemesi olarak kullanılmıştır, çünkü asbest lifi yüksek mukavemete ve yüksek sıcaklık direncine sahiptir, böylece fren balataları, debriyaj diskleri ve contaları gereksinimlerini karşılayabilir. Bu lif güçlü gerilme kapasitesine sahiptir, yüksek dereceli çeliğe bile eşleşebilir ve 316 ° C yüksek sıcaklıklara dayanabilir. Dahası, asbest nispeten ucuzdur. Birçok ülkede büyük miktarlarda bulunan amfibol cevherinden çıkarılır. Asbest sürtünme malzemeleri esas olarak asbest lifi, yani hidratlanmış magnezyum silikat (3MGO · 2SIO2 · 2H2O) takviye fiberi olarak kullanır. Sürtünme özelliklerini ayarlamak için bir dolgu eklenir. Yapıştırıcının sıcak bir pres kalıbına basılmasıyla organik bir matris kompozit malzeme elde edilir.
1970'lerden önce. Asbest tipi sürtünme sayfaları dünyada yaygın olarak kullanılmaktadır. Ve uzun süre egemen oldu. Bununla birlikte, asbestin zayıf ısı transfer performansı nedeniyle. Sürtünme ısısı hızla dağıtılamaz. Sürtünme yüzeyinin termal bozulma tabakasının kalınlaşmasına neden olur. Malzeme aşınmasını artırın. Bu arada. Asbest lifinin kristal suyu 400 ℃ üzerinde çökeltilir. Sürtünme özelliği önemli ölçüde azalır ve 550 ℃ veya daha fazla ulaştığında aşınma önemli ölçüde artar. Kristal su büyük ölçüde kayboldu. Geliştirme tamamen kayboldu. Daha da önemlisi. Tıbbi olarak kanıtlanmış. Asbest, insan solunum organlarına ciddi zarar veren bir maddedir. Temmuz 1989. ABD Çevre Koruma Ajansı (EPA), 1997 yılına kadar tüm asbest ürünlerinin ithalatını, üretimini ve işlenmesini yasaklayacağını açıkladı.
1.2, yarı metal sayfa
Organik sürtünme malzemesi ve geleneksel toz metalurji sürtünme malzemesi temelinde geliştirilen yeni bir sürtünme malzemesi türüdür. Asbest lifleri yerine metal lifler kullanır. 1970'lerin başında American Bendis Company tarafından geliştirilen asbest olmayan bir sürtünme malzemesidir.
"Yarı metal" hibrit fren balataları (yarı-Met) esas olarak bir takviye fiberi ve önemli bir karışım olarak kaba çelik yünden yapılmıştır. Asbest ve asbest dışı organik fren balataları (NAO), görünümden (ince lifler ve parçacıklar) kolayca ayırt edilebilir ve ayrıca belirli bir manyetik özelliklere sahiptir.
Yarı metalik sürtünme malzemeleri aşağıdaki ana özelliklere sahiptir:
(l) Sürtünme katsayısının altında çok kararlı. Termal bozulma üretmez. İyi termal stabilite;
(2) İyi aşınma direnci. Hizmet ömrü asbest sürtünme malzemelerinin 3-5 katıdır;
(3) yüksek yük ve kararlı sürtünme katsayısı altında iyi sürtünme performansı;
(4) İyi termal iletkenlik. Sıcaklık gradyanı küçüktür. Özellikle daha küçük disk fren ürünleri için uygundur;
(5) Küçük fren gürültüsü.
Amerika Birleşik Devletleri, Avrupa, Japonya ve diğer ülkeler 1960'larda geniş alanların kullanımını teşvik etmeye başladı. Yarı metal tabakanın aşınma direnci asbest tabakasından% 25 daha yüksektir. Şu anda, Çin'deki fren pedi pazarında baskın bir pozisyona sahip. Ve çoğu Amerikan arabası. Özellikle arabalar, yolcu ve kargo araçları. Yarı metal fren astarı%80'den fazlasını oluşturmuştur.
Bununla birlikte, ürün ayrıca aşağıdaki eksikliklere sahiptir:
(l) Çelik elyafın paslanması kolaydır, pastan sonra çifte yapışması veya hasar görmesi kolaydır ve pastan sonra ürünün mukavemeti azalır ve aşınma artar;
(2) Fren sisteminin yüksek sıcaklıkta gaz direnci üretmesine neden olan yüksek termal iletkenlik, sürtünme tabakası ve çelik plaka dekolmanına neden olur:
(3) Yüksek sertlik ikili malzemeye zarar verecek, bu da gevezelik ve düşük frekanslı fren gürültüsü ile sonuçlanacaktır;
(4) Yüksek yoğunluk.
"Yarı metal" in küçük bir eksiklikleri olmasa da, iyi üretim istikrarı, düşük fiyatı nedeniyle, otomotiv fren balataları için hala tercih edilen malzemedir.
1.3. Nao filmi
1980'lerin başında, dünyada çeşitli hibrit fiber takviyeli asbest içermeyen fren astarları, yani üçüncü nesil asbest içermeyen organik madde NAO tipi fren balataları vardı. Amacı çelik fiber tek takviyeli yarı metalik fren malzemelerinin kusurlarını telafi etmektir, kullanılan lifler bitki elyafı, aramong lifi, cam elyaf, seramik fiber, karbon fiber, mineral fiber vb. Birden fazla lifin uygulanması nedeniyle, fren astarındaki lifler birbirini performansı tamamlar ve fren astarı formülünü mükemmel kapsamlı performansla tasarlamak kolaydır. NAO tabakasının ana avantajı, düşük veya yüksek sıcaklıkta iyi frenleme etkisini korumak, aşınmayı azaltmak, gürültüyü azaltmak ve sürtünme malzemelerinin mevcut geliştirme yönünü temsil eden fren diskinin servis ömrünü uzatmaktır. Dünyaca ünlü Benz/Philodo fren balatalarının markaları tarafından kullanılan sürtünme malzemesi, herhangi bir sıcaklıkta serbestçe fren yapabilen, sürücünün ömrünü koruyabilen ve fren diskinin ömrünü en üst düzeye çıkarabilen üçüncü nesil NAO asbest içermeyen organik malzemedir.
1.4, karbon karbon tabakası
Karbon karbon kompozit sürtünme malzemesi, karbon fiber takviyeli karbon matrisi olan bir tür malzemedir. Sürtünme özellikleri mükemmel. Düşük yoğunluk (sadece çelik); Yüksek kapasite seviyesi. Toz metalurji malzemeleri ve çelikten çok daha yüksek bir ısı kapasitesine sahiptir; Yüksek ısı yoğunluğu; Deformasyon yok, yapışma fenomeni. 200 ℃'ye kadar çalışma sıcaklığı; İyi sürtünme ve aşınma performansı. Uzun hizmet hayatı. Sürtünme katsayısı, frenleme sırasında kararlı ve orta düzeydedir. Karbon-karbon kompozit tabakaları ilk olarak askeri uçaklarda kullanıldı. Daha sonra otomotiv fren balatalarında karbon malzemelerinin tek uygulaması olan Formula 1 yarış otomobilleri tarafından benimsenmiştir.
Karbon karbon kompozit sürtünme malzemesi, termal stabilite, aşınma direnci, elektriksel iletkenlik, spesifik mukavemet, spesifik esneklik ve diğer birçok özelliğe sahip özel bir malzemedir. Bununla birlikte, karbon-karbon kompozit sürtünme malzemeleri de aşağıdaki eksikliklere sahiptir: sürtünme katsayısı kararsızdır. Nemden büyük ölçüde etkilenir;
Kötü oksidasyon direnci (havada 50 ° C'nin üzerinde şiddetli oksidasyon meydana gelir). Çevre için yüksek gereksinimler (kuru, temiz); Çok pahalı. Kullanım özel alanlarla sınırlıdır. Karbon malzemelerinin sınırlandırılmasının geniş çapta teşvik edilmesi zor olmasının ana nedeni de budur.
1.5, seramik parçalar
Sürtünme malzemelerinde yeni bir ürün olarak. Seramik fren balatalarının gürültü, düşen kül, tekerlek göbeği korozyonu, uzun servis ömrü, çevre koruması vb. Seramik fren balataları başlangıçta Japon fren balatası şirketleri tarafından 1990'larda geliştirildi. Yavaş yavaş fren balatası pazarının yeni sevgilisi olun.
Seramik bazlı sürtünme malzemelerinin tipik temsilcisi C/ C-SIC kompozitleri, yani karbon fiber takviyeli silikon karbür matrisi C/ sic kompozitlerdir. Stuttgart Üniversitesi ve Alman Havacılık Araştırma Enstitüsü'nden araştırmacılar, sürtünme alanında C/ C-SIC kompozitlerinin uygulanmasını incelediler ve Porsche otomobillerinde kullanım için C/ C-SIC fren balataları geliştirdiler. Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı Honeywell Advanced Composites, Honeywellaireratf Lnading Systems ve Honeywell Ticari Sistemleri Şirket, ağır hizmet tipi araçlarda kullanılan dökme demir ve dökme çelik fren balatalarının yerini almak için düşük maliyetli C/sic kompozit fren balataları geliştirmek için birlikte çalışıyor.
2, karbon seramik kompozit fren balatası avantajları:
1, geleneksel gri dökme demir fren balataları ile karşılaştırıldığında, karbon seramik fren balatalarının ağırlığı yaklaşık%60 azaltılır ve süspansiyon olmayan kütle yaklaşık 23 kilogram azaltılır;
2, fren sürtünme katsayısı çok yüksek bir artışa sahiptir, fren reaksiyonu hızı artar ve fren zayıflaması azalır;
3, karbon seramik malzemelerinin gerilme uzaması% 0.1 ila% 0.3 arasında değişmektedir, bu da seramik malzemeler için çok yüksek bir değerdir;
4, seramik disk pedalı son derece rahat hissediyor, frenlemenin ilk aşamasında hemen maksimum fren kuvvetini üretebilir, bu nedenle fren yardım sistemini artırmaya gerek yoktur ve genel fren geleneksel fren sisteminden daha hızlı ve daha kısadur;
5, yüksek ateşe direnmek için, fren pistonu ve fren astarı arasında seramik ısı yalıtımı vardır;
6, seramik fren diski olağanüstü dayanıklılığa sahiptir, eğer normal kullanım ömür boyu serbest yedek ise ve sıradan dökme demir fren diski genellikle birkaç yıl boyunca kullanılır.
Post-Saat: Eylül-08-2023