دیسک های ترمز کجا ساخته می شوند؟

اگر تا به حال به این فکر کرده اید که دیسک های ترمز کجا ساخته می شوند، این مقاله می تواند به شما در درک این بخش مهم خودرو کمک کند.دیسک های ترمز از مواد مختلفی ساخته شده اند.برخی از این مواد عبارتند از فولاد، کامپوزیت سرامیکی، فیبر کربن و چدن.در مورد هر یک از این مواد بیشتر بدانید تا نحوه ساخت آنها را بدانید.این باعث می‌شود که برای تصمیم‌گیری آگاهانه در مورد محصولی که باید بخرید، مجهزتر شوید.همچنین، تفاوت بین این مواد و نحوه کار آنها را توضیح خواهیم داد.

فولاد

اگر به دنبال دیسک ترمز فولادی هستید، به جای درستی آمده اید.این دیسک ها نه تنها عالی کار می کنند، بلکه بسیار مقرون به صرفه هستند.دیسک های ترمز فولادی با استفاده از فولاد اختراعی ساخته می شوند که در برابر اسید هیدروکلریک مقاوم است.مخترعان حاضر از این فولاد برای ساخت دیسک های ترمز با بالاترین سطح ممکن از چقرمگی و مقاومت در برابر سایش استفاده کردند.آلیاژهای مورد استفاده در دیسک های ترمز فولادی بر پایه کربن، کروم و سیلیکون هستند که دوام بسیار خوبی به آن می بخشد.

ترکیب این دو آلیاژ اثرات قابل توجهی بر عملکرد کلی دیسک های ترمز دارد.لایه بالایی A357/SiC AMMC ازدیاد طول را به حداکثر می‌رساند، در حالی که پردازش اغتشاشی اصطکاکی ذرات بین فلزی را برای به حداقل رساندن ترک‌خوردگی پالایش می‌کند.این ماده دارای بالاترین استحکام کششی است که سفتی مورد نیاز بدنه دیسک ترمز را فراهم می کند.با این حال، بر خلاف فولاد، دیسک های کامپوزیت هیبریدی مقاومت سایشی بهتری دارند.برای کاربردهایی که مقاومت در برابر سایش شدید مورد نیاز است بهترین گزینه است.

دیسک های ترمز فولادی نیز نسبت به لنت ترمز در برابر خوردگی مقاوم تر هستند.علاوه بر این، آنها ارزان تر از جایگزین هستند.با خرید دیسک ترمز جدید می توانید در هزینه های خود صرفه جویی کنید.دیسک های ترمز فولادی با بستر مناسب می توانند برای مدت طولانی دوام بیاورند.این فرآیند سواری نرم بر روی ترمز را تضمین می کند و از بروز هر نوع آسیبی جلوگیری می کند.اما، بدون اشکال نیست.به عنوان مثال، اگر دیسکی با اجزای سمنتیت دارید، ممکن است امکان بازسازی آن وجود نداشته باشد.

مواد مورد استفاده در دیسک‌های ترمز فولادی نیز باید از سرامیک‌هایی ساخته شوند که در برابر آسیب‌های حرارتی مقاومت کنند.علاوه بر این، ذرات سرامیکی نیز باید رسانای حرارتی خوبی باشند.سرعت انتقال حرارت دمای کار سطح تماس دیسک را تعیین می کند.هنگام خرید دیسک ترمز فولادی جدید، در صورت تمایل به تعویض آن، می توانید برای آن گارانتی نیز دریافت کنید.دلایل زیادی وجود دارد که چرا دیسک های ترمز فولادی ممکن است انتخاب بهتری باشند.

کامپوزیت سرامیکی

آینده دیسک های ترمز سرامیکی روشن است.این دیسک ها پتانسیل بهبود مصرف سوخت را دارند و در عین حال فاصله توقف را کاهش می دهند.به منظور توسعه این ترمزها، یک برنامه آزمایشی گسترده در جاده و مسیر مورد نیاز است.در طی این فرآیند، بار حرارتی قرار داده شده بر روی ترمز دیسکی با ابزارهای فیزیکی و شیمیایی اندازه گیری می شود.اثرات استفاده از دمای بالا بسته به نوع لنت ترمز و شرایط کار می تواند برگشت پذیر یا غیرقابل برگشت باشد.

نقطه ضعف CMC ها این است که در حال حاضر گران هستند.با این حال، علیرغم عملکرد برتر آنها، معمولاً در وسایل نقلیه انبوه استفاده نمی شوند.اگرچه مواد خام مورد استفاده گران نیست، هزینه ها همچنان بالا است و با افزایش محبوبیت CMC ها، قیمت ها باید کاهش یابد.این به این دلیل است که CMC ها تنها مقدار کمی گرما تولید می کنند و انبساط حرارتی دیسک های ترمز می تواند مواد را ضعیف کند.ترک خوردگی می تواند روی سطح نیز رخ دهد و باعث بی اثر شدن دیسک ترمز شود.

با این حال، دیسک های ترمز کربن سرامیکی بسیار گران هستند.تولید این دیسک ها می تواند 20 روز طول بکشد.این دیسک های ترمز بسیار سبک وزن هستند که برای خودروهای سبک وزن یک مزیت محسوب می شود.اگرچه دیسک های ترمز کربن سرامیکی ممکن است گزینه ایده آلی برای همه خودروها نباشند، ماهیت سبک وزن و بادوام مواد آن را به گزینه ای مناسب برای خودروهای با کارایی بالا تبدیل می کند.به طور کلی قیمت دیسک های کامپوزیت سرامیکی حدود نیمی از قیمت تمام شده دیسک های فولادی است.

دیسک های ترمز کربن-کربن گران هستند و آسیب دیدن این دیسک های ترمز نگران کننده است.دیسک‌های کربن سرامیکی بسیار خراش‌پذیر هستند و سازندگان توصیه می‌کنند که این دیسک‌ها را با مواد محافظ بپوشانید.برخی از مواد شیمیایی خودرو و پاک کننده های شیمیایی چرخ می توانند به دیسک های سرامیکی کربن آسیب برسانند.دیسک‌های سرامیکی کربنی نیز می‌توانند خراشیده شوند و باعث ایجاد خرده‌های کربن در پوست شما شوند.و اگر مراقب نباشید، یک دیسک کربن سرامیکی می تواند در دامان شما قرار بگیرد.

چدن

فرآیند پوشش روی دیسک های ترمز چدنی جدید نیست.در طول فرآیند تولید، دیسک با سنگ ریزه زاویه ای آهن سرد تمیز می شود و یک لایه روی اعمال می شود.این فرآیند به عنوان sherardizing شناخته می شود.در این فرآیند، یک قوس الکتریکی پودر روی یا سیم را در یک درام ذوب کرده و آن را روی سطح دیسک پخش می کند.تقریباً 2 ساعت طول می کشد تا دیسک ترمز شیارارد شود.ابعاد آن 10.6 اینچ قطر در 1/2 اینچ ضخامت است.لنت های ترمز روی 2.65 اینچ بیرونی دیسک عمل می کنند.

اگرچه هنوز از دیسک‌های ترمز چدنی برای تولید برخی خودروها استفاده می‌شود، اما سازندگان به طور فزاینده‌ای به دنبال مواد جایگزین برای ساخت این محصولات هستند.به عنوان مثال، اجزای ترمز سبک وزن می توانند ترمزگیری با عملکرد بالاتر را فعال کرده و وزن خودرو را کاهش دهند.با این حال، قیمت آنها ممکن است با ترمزهای چدنی قابل مقایسه باشد.ترکیبی از مواد جدید یک گزینه عالی برای افزایش بهره وری سوخت خودرو و بهبود عملکرد است.در زیر برخی از مزایای دیسک های ترمز مبتنی بر آلومینیوم ذکر شده است.

بر اساس منطقه، بازار جهانی دیسک های ترمز چدنی به سه منطقه اصلی تقسیم می شود: آمریکای شمالی، اروپا و آسیا و اقیانوسیه.در اروپا، بازار بیشتر توسط فرانسه، آلمان، ایتالیا، اسپانیا و بقیه اروپا تقسیم شده است.در آسیا و اقیانوسیه، تخمین زده می‌شود که بازار دیسک‌های ترمز چدنی تا سال 2023 با CAGR بیش از 20 درصد رشد کند. انتظار می‌رود خاورمیانه و آفریقا با سریع‌ترین نرخ در سال‌های آینده رشد کنند و CAGR حدود 30 درصد باشد. .با رشد صنعت خودروسازی، اقتصادهای نوظهور به طور فزاینده ای خودروهای دو چرخ را خریداری می کنند.

با وجود مزایای دیسک های ترمز آلومینیومی، دیسک های ترمز چدنی دارای معایبی هستند.آلومینیوم خالص کاملاً شکننده است و مقاومت سایشی بسیار کمی دارد، اما آلیاژها می توانند عملکرد آن را بهبود بخشند.دیسک های ترمز آلومینیومی می توانند سال ها دوام بیاورند و جرم فنر نشده را 30 تا 70 درصد کاهش دهند.و سبک وزن، مقرون به صرفه و قابل بازیافت هستند.آنها گزینه بهتری نسبت به دیسک های ترمز چدنی هستند.

فیبر کربن

برخلاف دیسک‌های ترمز سنتی، دیسک‌های کربن کربنی می‌توانند دمای بسیار بالا را تحمل کنند.لایه های بافته شده و الیافی این ماده به آن اجازه می دهد در مقابل انبساط حرارتی مقاومت کند و در عین حال سبک وزن باشد.این ویژگی ها آن را برای دیسک های ترمز، که اغلب در سری های مسابقه ای و هواپیما استفاده می شود، ایده آل می کند.اما نکات منفی نیز وجود دارد.اگر می خواهید از مزایای دیسک های ترمز فیبر کربنی بهره مند شوید، باید کمی در مورد روند ساخت آنها بدانید.

در حالی که دیسک های ترمز کربنی مزایای زیادی در مسیر مسابقه دارند، اما برای رانندگی روزمره مناسب نیستند.آنها در برابر دمای جاده مقاوم نیستند و نمونه اولیه دیسک کربن در 24 ساعت استفاده مداوم 3 تا 4 میلی متر ضخامت خود را از دست می دهد.برای جلوگیری از اکسیداسیون حرارتی که می تواند منجر به خوردگی قابل توجهی شود، دیسک های کربنی نیز به پوشش های خاصی نیاز دارند.و دیسک های کربنی نیز برچسب قیمت بالایی دارند.اگر به دنبال دیسک ترمز کربنی بادوام و با کیفیت هستید، یکی از بهترین های دنیا را در نظر بگیرید.

علاوه بر مزایای کاهش وزن، دیسک های ترمز کربن سرامیکی نیز عمر طولانی تری دارند.آنها بیشتر از دیسک های ترمز معمولی دوام می آورند و حتی می توانند عمر خودرو را دوام بیاورند.اگر به صورت روزانه رانندگی نمی‌کنید، می‌توانید برای چندین دهه از یک دیسک ترمز کربن-سرامیکی استفاده کنید.در واقع، دیسک های کربن سرامیکی با وجود قیمت بالاتر، دوام بیشتری نسبت به دیسک های ترمز سنتی دارند.

ضریب اصطکاک دیسک‌های ترمز کربن سرامیکی بالاتر از دیسک‌های چدنی است و زمان فعال‌سازی ترمز را ده درصد کاهش می‌دهد.یک تفاوت ده فوتی می تواند جان انسان ها را نجات دهد و همچنین از آسیب بدنه خودرو جلوگیری کند.با ترمز استثنایی، دیسک کربن سرامیکی برای عملکرد خودرو ضروری است.این نه تنها به راننده کمک می کند، بلکه ایمنی وسیله نقلیه را نیز بهبود می بخشد.

رزین فنولیک

رزین فسفریک نوعی ماده مورد استفاده در دیسک ترمز است.خواص پیوند خوب آن با الیاف آن را به یک جایگزین عالی برای آزبست تبدیل می کند.بسته به درصد رزین فنلی، دیسک های ترمز می توانند سخت تر و فشرده تر باشند.از این ویژگی ها می توان برای جایگزینی آزبست در دیسک های ترمز استفاده کرد.دیسک ترمز رزین فنولیک با کیفیت بالا می تواند مادام العمر دوام بیاورد که به معنای هزینه تعویض کمتر است.

دو نوع رزین فنولیک در دیسک ترمز وجود دارد.یکی یک رزین گرما سخت و دیگری یک ماده غیر قطبی و غیر واکنشی است.هر دو نوع رزین برای تولید دیسک ترمز و لنت استفاده می شود.رزین فنولیک در لنت های ترمز تجاری استفاده می شود زیرا در حدود 450 درجه سانتیگراد تجزیه می شود، در حالی که رزین پلی استر در دمای 250-300 درجه سانتیگراد تجزیه می شود.

مقدار و نوع بایندر نقش مهمی در عملکرد اصطکاک دیسک ترمز رزین فنولی دارد.رزین فنلی معمولاً نسبت به سایر مواد در برابر تغییرات دما مقاومت کمتری دارد، اما می‌توان با افزودنی‌های خاصی پایدارتر ساخت.به عنوان مثال، رزین فنولیک را می توان با مایع پوسته بادام هندی اصلاح کرد تا سختی و ضریب اصطکاک آن را در 100 درجه بهبود بخشد.هر چه درصد CNSL بیشتر باشد، ضریب اصطکاک کمتر است.با این حال، پایداری حرارتی رزین افزایش یافت و میزان محو شدن و بازیابی کاهش یافت.

سایش اولیه باعث آزاد شدن ذرات از رزین و تشکیل یک فلات اولیه می شود.این فلات اولیه رایج ترین نوع مواد اصطکاکی است.این یک فرآیند پویا است که در آن الیاف فولادی و ذرات مس یا برنج سخت شده با کشش بالا با دیسک تماس پیدا می‌کنند.این ذرات دارای مقدار سختی هستند که از سختی دیسک بیشتر است.فلات همچنین تمایل به جمع آوری ذرات سایشی میکرومتریک و زیر میکرومتری دارد.