Zusammenfassung

Das Stanzen von Bremsrückplatten ist ein präzises Fertigungsverfahren, das die strukturelle Stahlgrundlage eines Bremsbelags herstellt. Dabei werden Pressen mit hohem Tonnagebereich – typischerweise zwischen 400 und 1.000 Tonnen – verwendet, um Stahlcoils in starre Platten umzuformen, die extremen Scherkräften und thermischen Wechselbelastungen standhalten müssen. Die Branche setzt dabei auf zwei Hauptverfahren: konventionelles Stanzverfahren , das bei Standardteilen Geschwindigkeit und Kosteneffizienz bietet, und feinschneiden , das eine überlegene Kantengüte und Flachheit (Toleranzen bis zu ±0,0005 Zoll) für komplexe, leistungsstarke Anwendungen liefert.

Über die einfache Umformung hinaus integriert die moderne Fertigung von Rückplatten entscheidende Sicherheitsmerkmale wie mechanische Haltesysteme (NRS) direkt in den Stanzprozess, um eine Ablösung des Reibbelags zu verhindern. Egal, ob die perfekte Flachheit für geräuschfreies Bremsen sichergestellt wird oder verzinkte Beschichtungen zur Abwehr von „Rostsprengung“ aufgebracht werden – die Stanzqualität bestimmt unmittelbar Sicherheit und Lebensdauer des Endprodukts Bremsbelag.

Der Herstellungsprozess: Vom Coil zum Bauteil

Die Reise einer Bremsbelagträgerplatte beginnt lange, bevor sie in eine Presse gelangt. Der Prozess besteht aus einer Abfolge präziser Arbeitsschritte, die darauf ausgelegt sind, Rohstahl in ein sicherheitskritisches Bauteil zu verwandeln, das Tausende von Bremsvorgängen übersteht.

1. Materialvorbereitung und Zuführung

Die Produktion beginnt mit hochfesten warmgewalzten oder kaltgewalzten Stahlcoils, deren Dicke je nach Fahrzeuganwendung typischerweise zwischen 2 mm und 6 mm variiert (für schwerere Nutzfahrzeuge können bis zu 12 mm erforderlich sein). Diese Coils werden durch einen Richt- bzw. Nivellierautomaten geführt, um die Wendung der Spule und innere Spannungen zu beseitigen, wodurch sichergestellt wird, dass das Material vollständig plan ist, bevor es in den Werkzeugstempel gelangt. Die Ebenheit ist unverzichtbar; jegliche Krümmung würde sich später in Geräuschen (NVH) beim Bremsen im Endmontageprozess bemerkbar machen.

2. Die Stanzphase

In diesem entscheidenden Schritt gelangt das Stahlband in eine Hochtonnage-Presse – oft eine fortlaufende Werkzeuganordnung oder eine spezielle Transferpresse. Hier wird die Geometrie der Platte definiert. Die Presse führt mehrere Operationen in einem einzigen Hub durch:

• Ausschneiden: Ausschneiden des äußeren Umfangs der Platte.
• Stanzen: Erstellen von Bohrungen für Bremssattelbolzen oder Sensoren.
• Umformen: Prägen von Merkmalen wie Anschlagklipps oder Haltemuster.

Für Hersteller, die ein Gleichgewicht zwischen hohem Durchsatz und ingenieurmäßiger Präzision anstreben, sind Partner wie Shaoyi Metal Technology nutzen Pressen mit bis zu 600 Tonnen, um Komponenten gemäß IATF 16949-zertifiziert bereitzustellen. Ihre Fähigkeiten schließen die Lücke zwischen schnellem Prototyping (ab nur 50 Teilen) und Serienproduktion und stellen sicher, dass auch komplexe Geometrien den globalen OEM-Standards entsprechen.

3. Sekundärprozesse und Nachbearbeitung

Nachdem die Platte die Presse verlassen hat, durchläuft sie eine Sekundärbearbeitung, um die Oberflächentauglichkeit sicherzustellen. Dies beinhaltet häufig schussstrahl das Aufrauen der Oberfläche für die Klebehaftung (falls keine mechanische Verankerung verwendet wird) sowie entgraten durch Kugellauf zum Entfernen scharfer Kanten, die Dichtungen beschädigen oder Verletzungen bei der Montage verursachen könnten. Abschließend werden die Platten gewaschen und oft mit korrosionsbeständigen Beschichtungen wie Zinkbeschichtung oder Schwarzzunder behandelt.

Feinpressen im Vergleich zum konventionellen Stanzverfahren

Für Konstrukteure und Einkaufsleiter ist die Wahl zwischen Feinpressen und konventionellem Stanzverfahren die bedeutendste technische Entscheidung in der Lieferkette. Obwohl beide Verfahren Metall schneiden, unterscheiden sich die Mechanik – und die Ergebnisse – grundlegend.

Konventionelles Stanzverfahren

Beim konventionellen Stanzvorgang drückt ein Stempel auf das Metall und schert es etwa bis zu einem Drittel seiner Dicke, bevor das Material den Rest des Weges bricht. Dies erzeugt eine charakteristische raue Kante mit einer „Scherbruch“-Zone, die oft abgeschrägt ist. Obwohl dieser Prozess effizient und kostengünstig für Standardanwendungen ist, erfordert das konventionelle Stanzen in der Regel nachfolgende Nachbearbeitung wie Schleifen oder Abstechen, wenn eine absolut glatte Kante für eine präzise Passform benötigt wird.

Feinschneiden

Feinblanken ist ein Kaltumformverfahren, das eine Dreifachwirkpresse verwendet. Es wirkt drei unterschiedliche Kräfte aus: eine abwärts gerichtete Stempelkraft, einen Gegendruck von unten sowie eine „V-Ring“-Eingriffskraft, die das Material vor dem Schneiden sicher fixiert. Dadurch wird verhindert, dass das Material vor dem Stempel wegfließt, was eine zu 100 % geschnittene Kante ergibt, die glatt, senkrecht und frei von Brüchen ist.

Mechanische Haltesysteme (NRS) vs. Klebeverbindung

Eine der wichtigsten Funktionen der Trägerplatte besteht darin, das Reibungsmaterial (die Bremsbelag-Klammer) sicher zu halten. Früher wurde dies mit Klebstoffen durchgeführt, aber moderne Konstruktionen bevorzugen Mechanische Haltesysteme (MRS) , oft unter dem Handelsnamen NRS (Nucap Retention System) bekannt.

Das Versagen von Klebstoffen

Herkömmliche Bremsbeläge verwenden wärmegehärteten Kleber, um das Reibungsmaterial mit der Stahlplatte zu verbinden. Obwohl diese Verbindung anfangs wirksam ist, ist sie anfällig für zwei Hauptausfallarten:

1. Thermische Scherung: Extrem hohe Brems Temperaturen können die chemischen Bindungen des Klebstoffs abbauen, wodurch der Belag unter starker Belastung abgeschert wird.
2. Rostsprengung: In korrosiven Umgebungen bildet sich Rost auf der Stahlplatte und dringt unter den unter klebstoff vor. Da Rost beim Entstehen mehr Volumen einnimmt als Stahl, hebt er das Reibungsmaterial physisch von der Platte ab, was zur Delamination und einem katastrophalen Ausfall führt.

Die mechanische Lösung

Die mechanische Verankerung umfasst das Einprägen von Hunderten winziger, bidirektionaler Stahlhaken direkt auf die Oberfläche der Trägerplatte. Während des Formgebungsprozesses fließt das Reibmaterial um diese Haken herum und unter sie hindurch und härtet zu einem festen, verzahnten Verbundwerkstoff aus. Dadurch entsteht eine physikalische Bindung, die durch Hitze oder Chemikalien nicht gelöst werden kann.

Wenn kombiniert mit galvanisierte Stahl<br> , die mechanische Verankerung beseitigt Rostsprengung vollständig. Da keine Klebeschicht ausfallen kann, bleibt die Verbindung bis auf den letzten Millimeter des Reibmaterials sicher bestehen und verlängert so die sichere Nutzungsdauer des Bremsbelags erheblich.

Materialvorgaben und Qualitätsstandards

Die Integrität einer Brems-Trägerplatte hängt ausschließlich von der Qualität des Rohmaterials ab. Hersteller verwenden in der Regel bestimmte Sorten warmgewalzten Stahls wie SAPH440 oder Q235 , die die erforderliche Zugfestigkeit und Duktilität bieten.

Verhinderung kritischer Fehler

Die Qualitätskontrolle beim Stanzprozess konzentriert sich auf die Identifizierung und Beseitigung mikroskopischer Fehler, die zu Ausfällen im Feld führen könnten:

• Die Roll Die Vertiefung auf der Oberseite der gestanzten Kante. Eine übermäßige Die-Roll kann die effektive Kontaktfläche für den Bremsdämpfer verringern und zu Geräuschen führen.
• Grate: Scharfe Vorsprünge an der Schnittkante. Grate, die 0,2 mm überschreiten, können die Anti-Rattle-Klammern des Bremssattels beeinträchtigen, wodurch die Belagrückstellung verhindert und eine Bremsreibung verursacht wird.
• Bruchzonen: Bei herkömmlichem Stanzverfahren können tiefe Brüche unter der zyklischen Belastung beim Bremsen Risse weiterführen.

Um die Zuverlässigkeit sicherzustellen, unterziehen erstklassige Hersteller die Platten strengen Prüfungen, einschließlich salzsprühprüfungen (zur Überprüfung der Korrosionsbeständigkeit der Beschichtungen) und schertest (zur Messung der Kraft, die erforderlich ist, um das Reibmaterial von der Platte zu trennen). Die standardmäßigen Anforderungen an die Scherfestigkeit überschreiten oft 4–5 MPa, um Sicherheit bei Vollbremsungen zu gewährleisten.

Konstruktionspräzision für Sicherheit

Die Herstellung von Bremsbackplatten ist weitaus mehr als einfaches Metallstanzen; es ist eine Disziplin der Mikrometer und der Metallurgie. Ob man die kostengünstige Geschwindigkeit des konventionellen Stanzens oder die chirurgische Präzision des Feinblankens einsetzt, das Ziel bleibt dasselbe: eine starre, unverrückbare Grundlage für das Bremssystem des Fahrzeugs bereitzustellen. Da Fahrzeuge immer schwerer (durch EVs) und leiser werden, wird die Nachfrage nach Backplatten mit engeren Toleranzen, besserer Planlaufgenauigkeit und ausfallsicheren mechanischen Haltesystemen weiter steigen. Für Einkäufer und Ingenieure ist das Verständnis dieser zugrundeliegenden Technologien der erste Schritt, um Sicherheit und Leistung auf der Straße sicherzustellen.

Häufig gestellte Fragen

1. Was passiert, wenn eine Backplatte durchrostet?

Wenn eine Trägerplatte stark korrodiert, kann dies zu „Rostsprengung“ führen, bei der die Rostschicht expandiert und das Reibmaterial von der Stahlplatte ablöst (Delaminierung). Dies verursacht starke Geräusche, Vibrationen und möglicherweise einen vollständigen Bremskraftverlust, falls der Reibbelag sich löst. Verzinkte Platten mit mechanischen Haltesystemen sind speziell dafür konzipiert, diesen Ausfall zu verhindern.

2. Warum wird Feinschneiden für Erstausrüster-Bauteile bevorzugt?

Feinschneiden wird von Erstausrüstern (OEMs) bevorzugt, da dabei Bauteile mit hervorragender Flachheit und 100 % glatten, abgescherten Kanten hergestellt werden, ohne dass eine Nachbearbeitung erforderlich ist. Dadurch wird ein exakter Sitz im Bremssattel gewährleistet, was Vibrationen und Geräusche (NVH) minimiert – entscheidend für die Qualitätsstandards neuer Fahrzeuge.

3. Können mechanische Haltehaken mit jedem Reibmaterial verwendet werden?

Ja, mechanische Haltehaken sind mit den meisten Reibbelagwerkstoffen kompatibel, einschließlich semi-metallischer, keramischer und organischer Verbindungen. Das Reibmaterial wird während des Press- und Aushärtungsprozesses direkt über die Haken geformt, wodurch eine dauerhafte mechanische Verbindung entsteht, unabhängig von der chemischen Zusammensetzung des Belags.