Накратко

Штамповането на задната плоча на спирачката е прецизен производствен процес, отговорен за създаването на стоманената конструкция на спирачния накладка. Този процес използва преси с висока мощност – обикновено в диапазона от 400 до 1000 тона, за да оформят стоманени рулони в жестки плочи, които трябва да издържат на огромни срязващи сили и термично циклиране. Индустрията разчита на два основни метода: конвенционално щанцоване , което предлага бързина и икономическа ефективност за стандартни части, и фина преса , който осигурява по-високо качество на ръба и равнинност (допуски до ±0,0005 инча) за сложни, високоефективни приложения.

Освен базово оформяне, съвременното производство на задни плочи включва интегриране на ключови системи за безопасност като механични системи за фиксиране (NRS) директно в процеса на изстругване, за да се предотврати отлъскването на фрикционния материал. Независимо дали се осигурява идеалната равнинност, необходима за спирачка без шум, или се нанасят галванизирани покрития за защита срещу "ръжда и напукване", качеството на изстругването директно определя безопасността и дълголетието на крайния спирачен накладки.

Производственият процес: От койл до компонент

Пътят на една спирачна задна плоча започва задълго преди тя да влезе в пресата. Процесът представлява поредица от прецизни операции, предназначени да превърнат суровия стоман в критичен за безопасността компонент, способен да издържи хиляди цикли на спиране.

1. Подготовка и подаване на материала

Производството започва с високоякостни топло или студеновалцувани рулони от стомана, които обикновено имат дебелина между 2 мм и 6 мм, в зависимост от приложението в автомобила (за тежкотоварни комерсиални превозни средства може да се изисква до 12 мм). Тези рулони се подават през изправящо устройство/нивелир за отстраняване на накъдряността и вътрешните напрежения, като се осигурява напълно плосък материал преди влизане в матрицата. Плоскостта е задължителна; всяка кривина на този етап ще доведе до шум при спирачките (NVH) в крайната сглобка.

2. Етап на избиване

На този ключов етап стоманената лента навлиза в преса с голяма мощност — често прогресивна матрица или специализирана трансфер преса. Тук се оформя геометрията на плочата. Пресата извършва множество операции с един ход:

• Изрязване: Изрязване на външния контур на плочата.
• Пробиване: Създаване на отвори за буталца или сензори на скобата.
• Оформяне: Нанасяне чрез избиване на елементи като упорни клипове или форми за фиксиране.

За производители, търсещи баланс между висока серийност и инженерна прецизност, партньори като Shaoyi Metal Technology използват преси до 600 тона, за да доставят компоненти, сертифицирани по IATF 16949. Възможностите им покриват целия диапазон – от бързо прототипиране (само 50 броя) до масово производство, като гарантират, че дори и сложните геометрии отговарят на стандарти за OEM производители по света.

3. Вторични операции и довършителна обработка

След като плочата напусне пресата, тя подлежи на вторична обработка, за да се осигури готовност на повърхността. Това често включва изстрелване на оръжия структурно обработване на повърхността за адхезивно залепване (ако не се използва механично закрепване) и предпазване от ръбове за премахване на остри ръбове, които биха могли да повредят прокладки или да причинят наранявания при монтажа. Накрая плочите се измиват и често се обработват с антикорозийни покрития като цинково галванизиране или черно оксидиране.

Фино бранширане срещу конвенционално щанцоване

За инженерите и мениджърите по набавяне изборът между фино бранширане и конвенционално щанцоване е най-важното техническо решение в доставката. Въпреки че и двата процеса изрязват метал, механизмите – както и резултатите – са принципно различни.

Конвенционално щанцоване

При традиционното клапане пробойникът въздейства върху метала, отрязвайки го на около една трета от дебелината му, преди материала да се счупи напълно. Това оставя характерен груб ръб с „зона на прекъсване“ по матрицата, която често е конусовидна. Въпреки че е ефективно и икономично за стандартни приложения, традиционното клапане обикновено изисква вторична шлайфане или гребене, ако се изисква напълно гладък ръб за прецизно прилягане на спирачния супорт.

Фина преса

Файн-бланкирането е процес на студено изтласкване, при който се използва тридействащ прес. Прилага се три различни сили: надолу насочена сила на пробойника, контрапрес отдолу и сила на стегане чрез „V-образен пръстен“, която здраво закрепва материала преди рязането. Това предотвратява отместването на материала от пробойника и резултатът е ръб с 100% отрязване, който е гладък, вертикален и без пукнатини.

Механични системи за фиксиране (NRS) срещу лепене с адхезив

Една от най-важните функции на опорната плоча е да задържа здраво фрикционния материал (блокчето на спирачната накладка). Традиционно това се е извършвало чрез лепила, но съвременната инженерна практика предпочита Механични системи за фиксиране (MRS) , често наричани с търговското име NRS (Nucap Retention System).

Провалът на лепилата

Традиционните спирачни накладки разчитат на термично втвърдяващи се лепила, за да свържат фрикционния материал със стоманената плоча. Въпреки че първоначално са ефективни, тази връзка е подложена на два основни начина на повреда:

1. Топлинно напрежение: Екстремните температури при спиране могат да деградират химичните връзки на лепилото, което води до откъсване на накладката под тежка натоварване.
2. Разпукване от ръжда: В корозивни среди по стоманената плоча се образува ръжда, която прониква под под лепилото. Докато ръждата се разширява (заемайки по-голям обем от стоманата), тя физически отделя фрикционния материал от плочата, което води до слоистост и катастрофален провал.

Механичното решение

Механичното закрепване включва изработването на стотици малки, двупосочни стоманени куки, които се нанасят директно върху повърхността на опорната плоча. По време на процеса на формоване, фрикционният материал се разпределя около и под тези куки и след вулканизацията се превръща в здраво, блокирано съединение. Така се създава физическа връзка, която не може да бъде нарушена от топлина или химикали.

Когато се комбинира с оцinkовано желязо , механичното закрепване напълно елиминира вдигането от ръжда. Тъй като няма слой лепило, който да се повреди, съединението остава сигурно до последния милиметър от фрикционния материал, което значително удължава безопасния експлоатационен живот на спирачните колодки.

Спецификации на материала и стандарти за качество

Цялостността на опорната спирачна плоча зависи изцяло от качеството на суровия материал. Производителите обикновено използват определени класове топло валцувана стомана, като SAPH440 oR Q235 , които предлагат необходимата якост на опън и дуктилност.

Предотвратяване на критични дефекти

Контролът на качеството при штамповането се фокусира върху идентифицирането и отстраняването на микроскопични дефекти, които биха могли да доведат до повреди по време на експлоатация:

• Die Roll: Вдлъбнатината на горната повърхност на штампования ръб. Твърде голям Die Roll може да намали ефективната контактна площ за амортисьора на спирачката, което води до шумове.
• Заравняния: Остри изпъкналости по режещия ръб. Заострените ръбове (burrs), надвишаващи 0,2 мм, могат да попречат на противоразтегачите на суппорта, като предотвратят правилното отдръпване на накладката и причиняват драстично триене.
• Зони на скъсване: При конвенционалното штамповане дълбоките скъсвания могат да разпространят пукнатини под циклично напрежение при спиране.

За осигуряване на надеждност водещите производители подлагат плочите на сериозни изпитвания, включително изпитвания с разпръскване на солена мъгла (за проверка на устойчивостта на покритията срещу корозия) и изпитване на срязване (да се измери силата, необходима за отделяне на фрикционния материал от плочата). Стандартните изисквания за якост на срязване често надвишават 4-5 MPa, за да се осигури безопасност при спиране в аварийни условия.

Инженерна прецизност за безопасност

Производството на задни плочи за спирачни системи е нещо повече от просто пробиване на метал; това е дисциплина на микроните и металургията. Независимо дали се използва икономичната скорост на конвенционалното штамповане или хирургичната прецизност на финото штамповане, целта остава една и съща: да се осигури твърда, непоколебима основа за спирачната система на превозното средство. Докато превозните средства стават по-тежки (с ЕП) и по-тихи, изискванията към задните плочи за по-тесни допуски, по-добра равнинност и механични системи за задържане с гаранция за безопасност ще продължават да нарастват. За покупатели и инженери разбирането на тези основни технологии е първата стъпка към осигуряване на безопасност и висока производителност на пътя.

Често задавани въпроси

1. Какво се случва, ако задната плоча изгние напълно?

Ако тилтавата плоча се корозира значително, може да възникне така нареченото "разширяване от ръжда", при което слоят ръжда се разширява и принуждава фрикционния материал да се отдели (деформира) от стоманената плоча. Това причинява сериозни шумове, вибрации и потенциална пълна загуба на спирачната сила, ако фрикционната падава. Галванизирани плочи с механични системи за закрепване са проектирани специално да предотвратяват този вид повреда.

2. Защо се предпочита финото изрезаване за оригинални спирачни части?

Финото изрезаване се предпочита от производителите на оригинални части (OEM), защото произвежда детайли с превъзходна равнинност и 100% гладки, изрязани ръбове без нужда от вторична обработка. Това гарантира прецизно поставяне в спирачния супорт, минимизирайки вибрациите и шума (NVH), което е от решаващо значение за стандартите за качество на нови превозни средства.

3. Могат ли хващалките на механичната система за закрепване да се използват с всеки фрикционен материал?

Да, механичните фиксиращи куки са съвместими с повечето видове трилни материали, включително полу-метални, керамични и органични съединения. Трилният материал се формова директно върху куките по време на процесите на пресоване и вулканизация, като се създава постоянно механично заключване независимо от химическия състав на накладката.