SHRNUTÍ

Stříhání brzdové podložky je přesný výrobní proces, který vytváří ocelový konstrukční základ brzdového čelisti. Tento proces využívá lisy s vysokou silou – obvykle v rozmezí 400 až 1 000 tun – ke tvarování ocelových svazků na tuhé desky, které musí odolávat obrovským smykovým silám a tepelným cyklům. Průmysl spoléhá na dva hlavní způsoby: konvenční tváření , které nabízí rychlost a nákladovou efektivitu pro standardní díly, a fine Blanking , který poskytuje vyšší kvalitu řezu a rovinnost (tolerance až ±0,0005 palce) pro složité, vysokovýkonné aplikace.

Kromě základního tváření integruje moderní výroba podložek klíčové bezpečnostní prvky, jako jsou mechanické systémy uchycení (NRS) přímo do procesu tváření za účelem zabránění odloupávání třecího materiálu. Ať už jde o zajištění dokonalé rovinnosti potřebné pro brzdění bez hluku, nebo nanesení pozinkovaných povlaků proti opotřebení způsobenému "rust jacking", kvalita tváření přímo určuje bezpečnost a životnost konečné brzdové destičky.

Výrobní proces: od cívky ke komponentu

Cesta brzdového nosiče začíná dlouho předtím, než vstoupí do lisu. Proces představuje řadu přesných operací navržených tak, aby ze surové oceli vytvořily bezpečnostně kritickou součást schopnou odolat tisícům brzdných cyklů.

1. Příprava a doprava materiálu

Výroba začíná s vysoce pevnými horkovalcenými nebo studeně válcovanými ocelovými pásky, jejichž tloušťka se obvykle pohybuje mezi 2 mm a 6 mm v závislosti na použití vozidla (u těžkých nákladních vozidel může být vyžadována tloušťka až 12 mm). Tyto pásky jsou vedeny přes narovnávač/rovnací zařízení, které odstraňuje zakřivení způsobené navinutím a vnitřní napětí, čímž se zajistí dokonalá rovinnost materiálu před vstupem do lisovací formy. Rovinnost je nepostradatelná; jakékoli zakřivení by se projevilo brzdovým šumem (NVH) ve finální sestavě.

2. Fáze tváření

V tomto klíčovém kroku vstupuje ocelový pásek do lisu s vysokou uzavírací silou – často jde o postupnou matrici nebo speciální přenosový lis. Právě zde se definuje geometrie desky. Lis provede několik operací jediným zdvihem:

• Stříhání: Vysekání vnějšího obvodu desky.
• Prostřihování: Vytvoření otvorů pro čepy třmenů nebo senzory.
• Tváření: Tváření prvků, jako jsou dorazové svorky nebo upevňovací vzory.

U výrobců, kteří hledají rovnováhu mezi vysokým objemem výroby a inženýrskou přesností, partneři jako Shaoyi Metal Technology využívají lisy až do 600 tun k výrobě komponent certifikovaných podle IATF 16949. Jejich kapacity pokrývají celé spektrum od rychlého prototypování (již od 50 dílů) až po sériovou výrobu, čímž zajišťují, že i složité geometrie splňují globální standardy OEM výrobců.

3. Druhotné operace a dokončování

Po opuštění lisu podstupuje deska další zpracování, které zajistí připravenost povrchu. To často zahrnuje výstřely drsnění povrchu pro lepení (pokud není použito mechanické upevnění) odhrotování tříděním pro odstranění ostrých hran, které by mohly poškodit vložky nebo způsobit zranění při montáži. Nakonec jsou desky omyty a často upraveny protikorozními povlaky, jako je zinkování nebo černění.

Přesné stříhání vs. konvenční tváření

Pro inženýry a nákupní manažery je volba mezi přesným stříháním a konvenčním tvářením nejdůležitějším technickým rozhodnutím v dodavatelském řetězci. Ačkoli oba procesy řežou kov, jejich mechanika – i výsledky – se zásadně liší.

Konvenční tváření

U běžného stříhání razník narazí na kov a stříhá jej přibližně do jedné třetiny tloušťky, než se materiál zlomí nebo se „zlomem“ prořízne zbývající část. To vede ke charakteristickému drsnému okraji s „zlomenou plochou matrice“, která je často zkosená. I když je tento postup efektivní a nákladově výhodný pro běžné aplikace, obvykle vyžaduje sekundární broušení nebo ořezávání, pokud je potřeba dokonale hladký okraj pro přesné uložení do třmenu.

Fine Blanking

Jemné stříhání je proces studeného protlačování, který využívá lis s trojím účinkem. Působí tři různé síly: dolní síla razníku, protitlak ze spodní strany a „V-kroužková“ síla, která materiál pevně upne před řezáním. Tím se zabrání deformaci materiálu mimo razník, což vede k dokonale 100% ostříhanému okraji, který je hladký, svislý a bez trhlin.

Mechanické upevňovací systémy (NRS) vs. lepené spoje

Jednou z nejdůležitějších funkcí nosné desky je pevné uchycení třecího materiálu (tělesa brzdových čelistí). Dříve se k tomu používaly lepidla, ale moderní technika dává přednost Mechanickým upevňovacím systémům (MRS) , které jsou často známy pod obchodním názvem NRS (Nucap Retention System).

Selhání lepidel

Tradiční brzdové čelisti spoléhají na tepelně vytvrzované lepidlo, které spojuje třecí materiál s ocelovou deskou. Ačkoli je spojení na počátku účinné, je náchylné ke dvěma hlavním typům poruch:

1. Teplotní smyk: Extrémní teploty při brzdění mohou poškodit chemické vazby lepidla, což může vést k odtržení čelisti při vysokém zatížení.
2. Zvedání korozí: V agresivním prostředí se na ocelové desce tvoří rez, která proniká pod lepivem. Jak se rez rozšiřuje (zabírá větší objem než ocel), fyzicky odděluje třecí materiál od desky, což vede k vrstvení a katastrofálnímu selhání.

Mechanické řešení

Mechanické uchycení zahrnuje výrobu stovek malých ocelových háčků s obousměrným působením, které jsou přímo vytvářeny klenutím na povrchu nosné destičky. Během procesu lisování se třecí materiál rozprostře kolem a pod tyto háčky a po vytvrzení vytvoří pevný, vzájemně propojený kompozit. Tím vzniká fyzické spojení, které nelze porušit teplem ani chemikáliemi.

Při kombinaci s galvanizovaná ocel , mechanické uchycení úplně eliminuje korozní nadzvedávání. Jelikož neexistuje žádná lepidlová vrstva, která by mohla selhat, spojení zůstává bezpečné až do posledního milimetru třecího materiálu, což výrazně prodlužuje bezpečnou životnost brzdových čelistí.

Specifikace materiálu a kvalitativní normy

Integrita brzdové nosné destičky závisí výhradně na kvalitě surového materiálu. Výrobci obvykle používají specifické třídy za tepla válcované oceli, například SAPH440 nebo Q235 , které nabízejí potřebnou mez pevnosti a tažnost.

Prevence kritických vad

Kontrola kvality při stříhání se zaměřuje na identifikaci a odstranění mikroskopických vad, které by mohly vést ke selhání v provozu:

• Die Roll: Prohlubeň na horním povrchu ohýbané hrany. Nadměrný die roll může snížit efektivní kontaktní plochu brzdového podložky, což může způsobit problémy se šumem.
• Hroty: Ostré výčnělky na stříhané hraně. Hrany přesahující 0,2 mm mohou narušit funkci protišumových klipsů třmenů, což brání správnému retrakci běžence a způsobuje tah.
• Zóny lomu: U konvenčního stříhání mohou hluboké trhliny šířit praskliny za cyklického namáhání při brzdění.

Pro zajištění spolehlivosti podrobuje vrcholoví výrobci desky důkladnému testování, včetně testy postřiku solným mlžením (pro ověření odolnosti povlaků proti korozi) a zkouška smyku (pro měření síly potřebné k oddělení třecího materiálu od desky). Standardní požadavky na pevnost ve smyku často převyšují 4–5 MPa, aby byla zajištěna bezpečnost při nouzovém brzdění.

Inženýrská přesnost pro bezpečnost

Výroba brzdových nosných desek je mnohem více než pouhá děrování kovu; jedná se o obor přesnosti v mikronech a metalurgie. Ať už se používá nákladově výhodná rychlost konvenčního stříhání, nebo chirurgická přesnost jemného stříhání, cíl zůstává stejný: poskytnout tuhou, nepoddajnou základnu pro brzdový systém vozidla. Jakmile vozidla rostou ve hmotnosti (zejména elektrické vozy EV) a jsou tišší, bude se zvyšovat požadavek na nosné desky s úžeji tolerovanými rozměry, lepší rovinností a bezpečnostními mechanickými upevňovacími systémy. Pro nákupce a inženýry je porozumění těmto základním technologiím prvním krokem k zajištění bezpečnosti a výkonu na silnici.

Nejčastější dotazy

1. Co se stane, když nosná deska prosere?

Pokud se nosná deska výrazně zkoroduje, může dojít k tzv. „rust jacking“, kdy vrstva rzi expanduje a nutí třecí materiál se oddělit (odloupnout) od ocelové desky. To způsobuje silné hluky, vibrace a potenciálně úplnou ztrátu brzdné síly, pokud se třecí segment uvolní. Galvanizované desky s mechanickými upevňovacími systémy jsou navrženy právě pro prevenci tohoto selhání.

2. Proč je pro originální brzdové díly OEM preferováno jemné stříhání?

Původní výrobci (OEM) preferují jemné stříhání, protože vyrábí díly s vynikající rovinností a 100% hladkými, střižnými hranami bez nutnosti dodatečného opracování. To zajišťuje přesné uložení uvnitř brzdového tělesa, minimalizuje vibrace a hluk (NVH), což je klíčové pro standardy kvality nových vozidel.

3. Lze upevňovací háčky s mechanickým uchycením použít s jakýmkoli třecím materiálem?

Ano, mechanické držáky jsou kompatibilní s většinou třecích materiálů, včetně polokovových, keramických a organických sloučenin. Třecí materiál je během lisování a vytvrzování formován přímo přes háčky, čímž vzniká trvalé fyzické spojení bez ohledu na chemické složení destičky.