TL;DR

Stansning af bremsetromleplade er den præcisionsfremstilling, der skaber den strukturelle stålfundament for en bremseklods. Processen anvender højtonnage presser – typisk i området fra 400 til 1.000 tons – til at forme stålcoiler til stive plader, som skal modstå enorme skærværdier og termiske cykler. Branchen anvender to primære metoder: konventionel stansning , som tilbyder hastighed og omkostningseffektivitet for standarddele, og finblankning , som leverer overlegen kantkvalitet og fladhed (tolerancer så stramme som ±0,0005 tommer) til komplekse, high-performance applikationer.

Udover basisformning integrerer moderne fremstilling af tromleplader afgørende sikkerhedsfunktioner såsom mekaniske fastholdelsessystemer (NRS) direkte ind i stempelprocessen for at forhindre delaminering af friktionsmaterialet. Uanset om det drejer sig om at sikre den perfekte fladhed, der kræves for støjsvag bremsning, eller påførelse af galvaniserede belægninger til at modstå "rustspænding", bestemmer stemplingskvaliteten direkte sikkerheden og levetiden for det endelige bremsebelæg.

Produktionsprocessen: Fra rulle til komponent

Rejsen for en bremsetrækbund begynder langt før den kommer ind i en presse. Processen er en række præcisionsoperationer, der er designet til at omdanne rå stål til en sikkerhedskritisk komponent, som kan klare tusindvis af bremsecykler.

1. Materialeforberedelse og tilførsel

Produktionen starter med højstyrke varmvalsede eller koldvalsede stålruller, typisk med en tykkelse mellem 2 mm og 6 mm afhængigt af køretøjets anvendelse (tunge erhvervskøretøjer kan kræve op til 12 mm). Disse ruller føres gennem en retter/planfører for at fjerne rullespændinger og indre spændinger, så materialet er perfekt fladt, inden det føres ind i værktøjet. Fladhed er absolut nødvendig; enhver buet form her vil resultere i bremsestøj (NVH) i den endelige montage.

2. Stansningsfasen

I denne afgørende fase føres stålstrimlen ind i en kraftig presse – ofte et progressivt værktøj eller en dedikeret transferpresse. Her defineres pladens geometri. Pressen udfører flere operationer i én slagsekvens:

• Blankning: Skæring af pladens ydre omkreds.
• Perforering: Dannelse af huller til kaliperbolt eller sensorer.
• Formning: Påtrykning af funktioner som anslagsklipser eller fastholdelsesmønstre.

For producenter, der søger en balance mellem stor serieproduktion og ingeniørmæssig præcision, er samarbejdspartnere som Shaoyi Metal Technology anvender presser op til 600 tons til levering af komponenter med IATF 16949-certificering. Deres kapacitet dækker alt fra hurtig prototyping (allerede fra 50 dele) til massetilvirken, hvorved selv komplekse geometrier overholder globale OEM-standarder.

3. Sekundære operationer og efterbehandling

Efter at pladen forlader pressen gennemgår den sekundær bearbejdning for at sikre overfladens egenskaber. Dette inkluderer ofte skydning sandblæsning for at ru vide overfladen til limforbindelser (hvis mekanisk fastholdelse ikke anvendes) samt rulleentagning for at fjerne skarpe kanter, som kunne skære i dæksler eller forårsage skader under samling. Til sidst vaskes pladerne og behandles ofte med korrosionsbeskyttende belægninger såsom zinkplatering eller sort oxid.

Finestansning vs. konventionel stansning

For ingeniører og indkøbsdirektører er valget mellem finestansning og konventionel stansning det mest betydningsfulde tekniske valg i varekæden. Selvom begge processer skærer metal, er mekanikken – og resultaterne – grundlæggende forskellige.

Konventionel stansning

Ved konventionel stansning rammer et stempel metallet og skærer det i ca. en tredjedel af sin tykkelse, inden materialet brister eller "brækker" resten af vejen. Dette efterlader en karakteristisk ru kant med en "dødbrekzone", der ofte er formet som en kegle. Selvom metoden er effektiv og økonomisk for almindelige anvendelser, kræver konventionel stansning typisk sekundær slibning eller afskråning, hvis en helt glat kant er nødvendig for præcis passform i bremsesystemer.

Finblankning

Finestansning er en koldextrusionsproces, der anvender en trevirkningspresse. Den benytter tre forskellige kræfter: en nedadrettet stemplekraft, en modtrykkraft fra neden og en "V-ring"-indgrebskraft, der spænder materialet sikkert fast før skæringen. Dette forhindrer materialet i at bevæge sig væk fra stempel, hvilket resulterer i en 100 % skåret kant, der er glat, lodret og uden revner.

Mekaniske fastgørelsessystemer (NRS) mod limføjning

En af de mest kritiske funktioner for bagpladen er at fastholde friktionsmaterialet (bremseklodsblokken) sikkert. Dette blev traditionelt udført ved hjælp af lim, men moderne ingeniørarbejde foretrækker Mekaniske Fastspændingssystemer (MFS) , ofte kendt under handelsnavnet NRS (Nucap Retention System).

Svigtet hos lim

Traditionelle bremseklodser er afhængige af varmehærdet lim til at binde friktionsmaterialet til stålpladen. Selvom det oprindeligt er effektivt, er denne binding imod to større svigformer:

1. Termisk skærvirkning: Ekstreme bremsningstemperaturer kan nedbryde limmets kemiske bindinger, hvilket får klodsen til at skære sig løs under stor belastning.
2. Rustspænding: I korrosive miljøer dannes rust på stålpladen og kravler under limmet. Når rusten udvider sig (og optager mere volumen end stålet), løfter den fysisk friktionsmaterialet fra pladen, hvilket fører til lagdeling og katastrofalt svigt.

Den Mekaniske Løsning

Mekanisk fastholdelse indebærer indstansning af hundredvis af små, todirektionale stålhager direkte på bagsiden af bakspladen. Under formningsprocessen strømmer friktionsmaterialet omkring og under disse hager og hærder til et solidt, sammenhængende komposit. Dette skaber en fysisk forbindelse, der ikke kan brydes af varme eller kemikalier.

Når det kombineres med galvaniseret Stål , mekanisk fastholdelse eliminerer fuldstændigt rostspænding. Da der ikke er nogen limlag, der kan svigte, forbliver forbindelsen sikker helt ned til sidste millimeter af friktionsmaterialet, hvilket betydeligt forlænger bremseklodens sikre levetid.

Materialerspecifikationer og kvalitetsstandarder

Holdbarheden af en bremsebaksplade afhænger fuldstændigt af råmaterialets kvalitet. Producenter bruger typisk specifikke kvaliteter af varmvalsede stål, såsom SAPH440 eller Q235 , som tilbyder den nødvendige trækstyrke og ductilitet.

Forebyggelse af kritiske defekter

Kvalitetskontrol i stansning fokuserer på at identificere og eliminere mikroskopiske defekter, som kan føre til fejl i feltet:

• Die Roll: Indtrykket på den øverste overflade af den stansede kant. For stor die roll kan reducere det effektive kontaktareal for bremseskørtlen, hvilket kan medføre støjproblemer.
• Spån: Skarpe projektioner på skærekanten. Spån, der overstiger 0,2 mm, kan forstyrre kaliperens anti-rattle-klip, hvilket forhindrer belægningen i at trække sig korrekt tilbage og forårsager drag.
• Brudzoner: Ved konventionel stansning kan dybe revner sprede revner under den cykliske belastning ved bremsning.

For at sikre pålidelighed udsættes plader for omfattende test, herunder saltvandsspray-test (for at verificere bestandighed af belægninger mod korrosion) og skærværdsprøvning (for at måle den kraft, der kræves for at adskille friktionsmaterialet fra pladen). Standardkrav til skærefasthed overstiger ofte 4-5 MPa for at sikre sikkerhed under nødopbremsning.

Ingeniørpræcision for sikkerhed

Fremstilling af bremsetromleplader er langt mere end blot simpel metalstansning; det er en disciplin af mikrometer og metallurgi. Uanset om man anvender den omkostningseffektive hastighed i konventionel stansning eller den kirurgiske præcision i finstansning, forbliver målet det samme: at levere et stift, uformindskeligt fundament for køretøjets bremsesystem. Efterhånden som køretøjer bliver tungere (med elbiler) og stilleere, vil efterspørgslen efter tromleplader med strammere tolerancer, bedre fladhed og feilsikre mekaniske fastgørelsessystemer kun stige. For købere og ingeniører er forståelse af disse underliggende teknologier det første skridt mod at sikre sikkerhed og ydeevne på vejen.

Ofte stillede spørgsmål

1. Hvad sker der, hvis en tromleplade ruster igennem?

Hvis en bagplade korroderer i betydelig grad, kan det føre til "rustspænding", hvor rustlaget udvider sig og presser friktionsmaterialet væk (afbladning) fra stålpladen. Dette forårsager alvorlig støj, vibration og potentielt et komplet tab af bremsedygtighed, hvis friktionsklodsen løsner sig. Forzinkede plader med mekaniske fastgørelsessystemer er specielt designet til at forhindre denne fejl.

2. Hvorfor foretrækkes finstansning til OEM-bremsedele?

Finstansning foretrækkes af producenter (OEM'er), fordi det producerer dele med overlegen fladhed og 100 % glatte, skårne kanter uden behov for sekundær bearbejdning. Dette sikrer en præcis pasform i bremsekraften, hvilket minimerer støj og vibration (NVH), hvilket er afgørende for kvalitetsstandarder på nye køretøjer.

3. Kan mekaniske fastgørelseskroge anvendes med alle typer friktionsmateriale?

Ja, mekaniske fastgøringshager er kompatible med de fleste friktionsmaterialer, herunder semi-metal, keramik og organiske forbindelser. Friktionsmaterialet formsprøjtes direkte over hagene i formnings- og hærdeprocessen, hvilket skaber et permanent fysisk sammentag uanset bremseskoens kemiske sammensætning.