Classificazione delle pastiglie dei freni

In termini di oggetti di applicazione, le pastiglie dei freni si dividono in: pastiglie dei freni per freni a disco, pastiglie dei freni per freni a tamburo e pastiglie dei freni per camion di grandi dimensioni; dalla composizione dei materiali di attrito, pastiglie dei freni Principalmente suddivise nelle seguenti categorie: pastiglie dei freni in amianto, pastiglie dei freni semimetalliche, pastiglie dei freni meno metalliche, pastiglie dei freni con formula NAO, pastiglie dei freni in ceramica e pastiglie dei freni in ceramica NAO.
Pastiglie dei freni in amianto
L'amianto è stato utilizzato fin dall'inizio come materiale di rinforzo per le pastiglie dei freni. Grazie all'elevata resistenza e alla resistenza alle alte temperature delle fibre di amianto, può soddisfare i requisiti delle pastiglie dei freni, dei dischi e delle pastiglie della frizione. Questa fibra ha una forte resistenza alla trazione, può persino eguagliare l'acciaio di alta qualità e può resistere a temperature elevate di 316 gradi. Ancora più importante, l’amianto è relativamente economico e viene estratto dal minerale di anfibolo, che è stato trovato in grandi quantità in molti paesi, quindi le pastiglie dei freni in amianto una volta sono diventate la principale fonte di pastiglie dei freni.
Ma le pastiglie dei freni in amianto sono ormai in gran parte obsolete perché presentano alcuni gravi difetti.
Innanzitutto, la comunità medica ha confermato che l’amianto è cancerogeno. Le sue fibre aghiformi possono facilmente entrare nei polmoni e rimanervi, causando irritazione e infine portando al cancro ai polmoni. Il periodo di incubazione di questa malattia può durare dai 15 ai 30 anni. Secondo i test condotti dall’OSHA (Occupational Safety and Health Association) degli Stati Uniti, ogni volta che viene eseguito un test di attrito di routine, le pastiglie dei freni producono milioni di fibre di amianto che vengono emesse nell’aria. Le fibre di amianto possono entrare nei polmoni delle persone mentre respirano, mettendo seriamente in pericolo la salute.
Inoltre, oltre ai rischi per la salute, esiste un altro importante problema legato alle pastiglie dei freni contenenti amianto. Poiché l'amianto è isolante, la sua conduttività termica è particolarmente scarsa. Di solito, l'uso ripetuto del freno provoca un accumulo di calore nella pastiglia del freno. Quando la pastiglia del freno si surriscalda, le sue prestazioni di frenata cambiano. Se la pastiglia del freno raggiunge una certa temperatura può anche causare un guasto del freno.
Pertanto, le pastiglie dei freni in amianto non possono più soddisfare i requisiti delle automobili moderne in termini di alta velocità, carichi pesanti, carrozzeria leggera e protezione ambientale a causa dei loro difetti come l'inquinamento ambientale e la scarsa stabilità alle alte temperature.
Pastiglie freno semimetalliche
Le pastiglie dei freni ibride semi-metalliche (Semi-met) utilizzano principalmente lana d'acciaio grezza come fibra di rinforzo e una miscela importante. Le pastiglie dei freni di tipo organico (NAO) di tipo amianto e non amianto possono essere facilmente distinte dall'aspetto (fibre e particelle fini) e hanno anche un certo magnetismo.
La lana d'acciaio ha un'elevata resistenza e conduttività termica, il che fa sì che le pastiglie dei freni ibride semi-metalliche abbiano caratteristiche di frenata diverse dalle tradizionali pastiglie dei freni in amianto. Ad esempio, una pastiglia freno semimetallica ha un elevato contenuto di metallo interno ed un'elevata resistenza. L'alto contenuto di metallo modifica anche le caratteristiche di attrito della pastiglia freno. Ciò di solito significa che una pastiglia freno semimetallica richiede una pressione frenante maggiore per completare lo stesso processo di frenata. effetto movimento. Un elevato contenuto di metallo, soprattutto in ambienti a bassa temperatura, significa anche che le pastiglie dei freni causeranno una maggiore usura della superficie del disco o del tamburo e produrranno un rumore maggiore.
I principali vantaggi delle pastiglie freno semimetalliche sono la capacità di controllo della temperatura e una temperatura di frenata più elevata. Rispetto alle pastiglie dei freni del tipo amianto, che hanno scarse prestazioni di trasferimento del calore e scarse capacità di raffreddamento dei dischi e dei tamburi dei freni, aiutano a frenare la frenata durante la frenata. Il rotore e il tamburo del freno dissipano il calore dalle loro superfici e il calore viene trasferito alla pinza del freno e ai suoi componenti. Naturalmente, se il calore non viene gestito correttamente, si verificheranno dei problemi. La temperatura del liquido dei freni aumenterà quando riscaldato. Se la temperatura raggiunge un certo livello, i freni si restringono e il liquido dei freni bolle. Questo calore ha un certo impatto anche sulle pinze dei freni, sulle guarnizioni dei pistoni e sulle molle di ritorno, accelerandone l'invecchiamento. Ecco perché è necessario rimontare le pinze freno e sostituire le parti metalliche durante la manutenzione dei freni.
Pastiglie freno in materiale di attrito organico (NAO) privo di amianto
Le pastiglie freno organiche senza amianto utilizzano principalmente fibra di vetro, fibra di poliestere aromatico o altre fibre (carbonio, ceramica, ecc.) come materiali di rinforzo. Le loro prestazioni dipendono principalmente dal tipo di fibra e da altre miscele di additivi.
I materiali di attrito organici privi di amianto sono stati sviluppati principalmente come alternative all'amianto da utilizzare sui tamburi dei freni o sulle ganasce dei freni, ma più recentemente si stanno cominciando a provare anche come sostituti delle pastiglie dei freni a disco anteriori. In termini di prestazioni, le pastiglie dei freni di tipo NAO sono più vicine alle pastiglie dei freni in amianto rispetto alle pastiglie dei freni semimetalliche. Non ha una buona conduttività termica e una buona controllabilità alle alte temperature come le pastiglie dei freni semimetalliche.
Il materiale delle pastiglie dei freni NAO ha subito diversi cambiamenti. L'attuale materiale NAO ha effettivamente superato le prestazioni delle pastiglie dei freni in amianto sotto molti aspetti, principalmente in termini di prestazioni anti-attrito e rumore. La durata delle pastiglie dei freni NAO è significativamente più lunga di quella delle pastiglie dei freni in amianto ed è utile anche per prolungare la durata dei tamburi e dei dischi dei freni.
Pastiglie freno in ceramica
Le pastiglie dei freni in ceramica sono un nuovo tipo di materiale di attrito, originariamente sviluppato dalle aziende giapponesi di pastiglie dei freni negli anni '90. Le pastiglie dei freni in ceramica sono composte da fibre ceramiche, materiali di riempimento privi di ferro, adesivi e una piccola quantità di metallo. Presentano i vantaggi di resistenza alle alte temperature, assenza di rumore, assenza di polvere, assenza di corrosione del mozzo della ruota, lunga durata e protezione ambientale.
Le pastiglie dei freni in ceramica sono ora ampiamente utilizzate nei mercati automobilistici giapponese e nordamericano e anche i nuovi modelli europei hanno iniziato ad essere dotati di pastiglie dei freni in ceramica. Il riconoscimento dei materiali d'attrito ceramici da parte del mercato internazionale ha accelerato la ricerca e lo sviluppo di pastiglie freno in ceramica nel mio paese. Allo stato attuale, le principali aziende nazionali di pastiglie freno hanno capacità di ricerca, sviluppo e produzione indipendenti per pastiglie freno in ceramica di fascia medio-alta e le hanno fornite ad alcuni grandi produttori automobilistici stranieri, entrando gradualmente nei mercati esteri di fascia medio-alta . Tuttavia, il mercato interno non è stato ben sviluppato. Il motivo è innanzitutto che il prezzo dei materiali d'attrito ceramici è elevato, il che è difficile da accettare per gli OEM. In secondo luogo, i paesi stranieri hanno requisiti più elevati in termini di protezione acustica e ambientale. I materiali di attrito in ceramica sono molto apprezzati all'estero per i loro vantaggi quali silenziosità, durata e protezione ambientale. Tuttavia, a questo aspetto non viene prestata sufficiente attenzione a livello nazionale e anche la consapevolezza dei consumatori su questo aspetto è relativamente carente. Lo sviluppo delle pastiglie freno per automobili domestiche è ancora nella fase in cui si concentra sull'effetto frenante e sulla sicurezza, e non è arrivato al punto in cui si concentra il comfort e la protezione dell'ambiente.
Anche se è improbabile che le pastiglie dei freni in ceramica sostituiscano le pastiglie dei freni tradizionali a breve termine, le auto moderne si stanno sviluppando nella direzione di alte prestazioni, alta velocità, sicurezza e comfort, il che richiede che il sistema frenante, che è una parte importante dell'auto, deve essere sicuro e affidabile. Allo stesso tempo, è necessario sviluppare continuamente nuovi materiali per freni per soddisfare requisiti più severi e le pastiglie dei freni in ceramica diventeranno inevitabilmente una tendenza di sviluppo in futuro.