Jarrujen taka-levyjen valssaus: Prosessi, tarkkuus ja tekniset tiedot

TL;DR

Jarrutukilevyjen leikkaus on alan vakiintunut valmistusmenetelmä jarrupalojen teräksiselle rakenteelliselle pohjalle, jossa käytetään suuritehoisia puristimia (tyypillisesti 200–500 tonnia) kelaputken muotoisen teräksen leikkaamiseen ja muotoiluun erittäin tarkasti. Vaikka perinteinen leikkaus tarjoaa nopeuden ja kustannustehokkuuden massatuotantoon, tarkka leikkaus sitä suositaan yhä enemmän sen kyvyn vuoksi tuottaa sileitä, halkeamattomia reunoja ja tiukoilla toleransseilla ilman lisäkoneenpuristusta. Mekaaniset kiinnitysjärjestelmät (NRS) —suoraan levypinnalle leikatut koukut— estämään kitkamateriaalin irtoamista ruosteilmistymisen aiheuttaman rasituksen vuoksi. Tämä opas käsittelee koneistoja, materiaalien valintaa ja laadunvalvontastandardeja, jotka määrittävät huippuluokan tukilevyjen valmistuksen.

Leikkauslinja: koneet ja materiaalit

Laadukkaan jarrupalan tuotanto alkaa pitkään ennen kuin leikkuupressi osuu metalliin; se alkaa oikean raaka-aineen valinnalla. Valmistajat käyttävät yleensä kuumavalssattuja teräskelarooleja, erityisesti gradeja kuten Q235B , jotka tarjoavat tarvittavan vetolujuuden kestääkseen jarrutuksen aikana syntyvät suuret leikkausvoimat. Tärkeä ero materiaalien hankinnassa on "hapotetun ja voiteellun" teräksen etusija tavallisen mustateräksen sijaan. Hapotusprosessi poistaa hapettuman (laitoskaalan), mikä on välttämätöntä, koska jäljelle jäävä kaala voi johtaa pinnoitteen epäonnistumiseen ja sitä seuraten ruostumisongelmiin komponentin käyttöiän aikana.

Kun materiaali pääsee leikkuulinjalle, koneistusvaatimukset määräytyvät ajoneuvoluokan mukaan. Teollisuuden tietojen mukaan henkilöautojen (PC) jarrupalojen tuotanto edellyttää yleensä pneumaattista tarkkuusvasuria 200-tonnin luokassa . Kuitenkin kaupallisille ajoneuvoille (CV) ja raskaille kuorma-autoille tonnikapasiteetin vaatimukset nousevat merkittävästi 360T–500T tai jopa korkeammalle paksujen teräslevyjen (jopa 12 mm) läpilyöntiä varten. Linjan asettelu noudattaa tarkkaa järjestystä: kelanpuristin syöttää teräslevyn suoristimeen (tasaimelle) kelausjännityksen poistamiseksi, jonka jälkeen servosyöttö sijoittaa levyn muottia varten mikrometrin tarkkuudella.

Valmistajille, jotka pyrkivät siirtymään prototyypistä massatuotantoon, on elintärkeää kumppanuus sellaisen toimijan kanssa, joka tarjoaa laajan valikoiman puristinkapasiteetteja. Shaoyi Metal Technology tarjoaa kattavat leikkauspalvelut IATF 16949 -sertifiointiin ja käyttää jopa 600 tonnin paineita tuottaakseen ratkaisevan tärkeitä automobiiliosia, jotka täyttävät globaalit OEM-standardit. Tarvitsetpa nopean erän 50 prototypia tai jatkuvaa toimitusta miljoonia osia, heidän kapasiteettinsa ylittää kuilun insinöörinäytteiden ja suurten volyymin välillä.

Prosessivertailu: Tarkkaleikkaus vs. Perinteinen leikkaus

Jarruosien valmistuksessa perinteisen leimauksen ja hienojen leimausten välinen valinta määrittää sekä lopputuotteen hinnan että laadun. Perinteinen leikkaus on nopean menetelmän tulos, jossa isku osuu metalliin ja leikkaa noin kolmanneksen metallin paksuudesta ennen kuin materiaali hajoaa ja hajoaa. Tämä jättää ominaisen "kuituvalon" yläreunaan ja karkean "murtumavyöhykkeen" leikkauspinnan. Vaikka ne ovat erittäin tehokkaita vakio-sovelluksissa, nämä osat vaativat usein toissijaista kaatamista tai kuormitusta, jotta terävät reunat, jotka voivat vahingoittaa muita jarruvarren osia, poistetaan.

Tarkka leikkaus , käyttää sen sijaan monimutkaista kolmivaikutusta. Ennen kuin isku laskee, "V-renka" -iskurenka painaa terästä lukitsemaan materiaalin paikalleen, kun taas vastarinta painaa ylöspäin alhaalta. Tämä estää materiaalin virtaamisen pois lävistyksestä, mikä johtaa täysin karsittuun, sileään reunaan, jossa pintojen leikkaus on 100% puhdasta ja jossa ei käytännössä ole kuormitusrullua. Tämä tarkkuustaso on kriittinen tukiplateille, jotka toimivat myös rakenteellisina oppaina kaliperin sisällä, jossa tasaisuus ja reunan suorakulmaisuus ovat neuvottelutonta.

Tonkkaaminen ja laserleikkaus: oikea menetelmä

Vaikka massatuotannon pääasiallisena menetelmäksi on leimaus (punch) -menetelmä, lasersilmoittaminen on ratkaisevan tärkeä kehitysvaiheessa. Autotoiminnan toimittajien kannalta keskeinen strateginen päätös on ymmärtää, milloin jokainen menetelmä on käytössä. Lävistys on väittämätön äänen määrä. Kun erikoistunut kova työkalu on valmistettu, painokone voi tuottaa tuhansia osia tunnissa täydellisen johdonmukaisesti. Alkuinvestointi kuormituksiin on kuitenkin huomattava, ja suunnittelun muuttaminen edellyttää kalliita työkalujen uudelleenkäsittelyä.

Laserleikkaus se tarjoaa äärimmäisen joustavuutta. Se ei vaadi fyysisiä kuvia, vaan vain CAD-tiedostoa, mikä tekee siitä ihanteellisen prototyypin valmistamiseen, jälkimarkkinoiden lyhyille toimituksille tai suunnittelun validointiin ennen kuin se sitoutuu kovaan työkalutukseen. Se on kuitenkin huomattavasti hitaampi. Tuotantotiedot osoittavat, että tyypillinen laserleikkain voi tuottaa vain 1500-2000 henkilöautojen selkänoja 8 tunnin vuoroon , kun taas leimauslaite voisi tuottaa tämän määrän alle tunnissa. Lisäksi laserleikkauksessa tarvitaan usein happea kulutettavana avustavana kaasuna reunan laadun varmistamiseksi, mikä lisää muuttuvia kustannuksia, joita leimaukseen ei aiheudu.

Päätöksen matriisi:

• Käytä laserleikkausta, kun: Tarvitset 50 500 testitykkiä, suunnitelma ei ole vielä jäädytetty tai tuotat vähäisiä jälkimarkkinoita vanhoille autoille.
• Käytä Punchingia, kun: Suunnittelu on valmistunut (OEM-eritelmä), määrä ylittää 5000 yksikköä ja yksikkökustannukset ovat pääasiallinen tekijä.

Kriittinen ominaisuus: Mekaaniset pidätysjärjestelmät (NRS)

Merkittävin kehitys tuen levyjen leimalla on siirtyminen pois vain liimautumisesta Mekaaniset kiinnitysjärjestelmät (NRS) . Perinteisessä valmistuksessa kitkamateriaali (jarrupalat) liimataan teräslevyyn. Ajan myötä kosteus voi tunkeutua liitoskohtaan, jolloin teräs ruostuu. Tämä ruostuminen aiheuttaa laajenemisen (ilmiö tunnetaan nimellä "rust jacking"), mikä pakottaa kitkamateriaalin irtoamaan levystä – tämä on katastrofaalinen turvallisuusvirhe.

Tämän torjumiseksi modernit leikkuuterät on varustettu erikoistyökaluilla, jotka muokkaavat levyn pintaa. Levyn pinnan pitäminen tasaisena sijaan pressi nostaa satoja kaksisuuntaisia teräshammaspintoja suoraan tukilevyn pinnasta. Nämä hammaspinnat toimivat kuin teräksestä valmistettu velcrolaukaisu, lukiten kitkamateriaalin paikalleen muovausprosessin aikana. Tämä mekaaninen liitos varmistaa, että kitkamateriaali pysyy tiukasti kiinni, vaikka liima hajoaisi tai levy ruostuisi, ja säilyttää leikkauslujuuden jopa vaativissa olosuhteissa, kuten sähköajoneuvoissa (joissa kitkajarrutusta käytetään vähemmän ja jotka ovat alttiita jarruruosteelle käyttämättömyyden vuoksi).

Laadunvalvonta ja yleiset vioittumat

Leikkuulinjan tuloste täytyy täyttää ankariat laatuvaatimukset, joissa tasaisuus joka on kriittisin mittari. Taakalevy, joka kaartuu tai vääntyy ns. kimmoilmiön (teräksen pyrkimys palata alkuperäiseen kelamuotoonsa) vuoksi, aiheuttaa epätasaisen padosuon kulumin ja meluongelmia. Valmistajat käyttävät monivaiheisia tasoitus- ja litistysasemia etenevässä muotissa tämän estämiseksi. Tavoitteena on usein litteyden toleranssi alle 0,05 mm koko pinnan alueella.

Yleisiä leikkausvirheitä ovat:

• Reunamurskeet: Terävät ulokkeet leikatulla reunalla. Vaikka pienet rei'ät ovat tyypillisiä perinteisessä leikkauksessa, liiallinen rei'än korkeus osoittaa kuluneita nappia ja vaatii välitöntä työkaluhuoltoa tai lisähiomista.
• Die Roll: Pyöristynyt reuna napan puolella. Liiallinen kuoppautuminen voi vähentää kitkamateriaalin liitospinnan tehollista kosketuspintaa.
• Murtumat/halkeamat: Johtuvat usein teräksestä, jolla on heikko muovattavuus, tai väärästä raerajojen suunnasta taivutukseen nähden.

Valmistajat varmistavat tiukalla näiden parametrien seurannalla ja painolinjan ylläpidolla, että jokainen taka-levy tarjoaa turvallisen, hiljaisen ja kestävän perustan jarrujärjestelmälle.

Johtopäätös

Jarrupadantuen leikkaus on ala, jossa yhdistyvät voimakkuus ja mikroskooppinen tarkkuus. Autotekniikan ja hankintatiimien kannalta valinta perinteisen leikkauksen, tarkka-istutuksen tai laserleikkauksen välillä ei ole pelkästään kustannuskysymys – kyse on siitä, että valmistusmenetelmä täsmää ajoneuvon suorituskykyvaatimuksiin ja turvallisuusstandardeihin. Kun teollisuus siirtyy sähköiseen liikkumiseen, tarkempia toleransseja ja mekaanisia kiinnitysominaisuuksia, kuten NRS:ää, koskeva vaatimus kasvaa entisestään, mikä tekee pätevän valmistuskumppanin valinnasta tärkeämpää kuin koskaan aiemmin.

Usein kysytyt kysymykset

1. Mistä materiaalista jarrupalan tukilevy on tehty?

Takalevyt valmistetaan yleensä kuumavalssatusta teräksestä, kuten Q235B- tai SAPH440-laatuisesta teräksestä. Nämä teräkset on valittu niiden korkean vetolujuuden ja kestävyyden vuoksi. Suorituskykyisten tai korroosioalttien käyttöympäristöjen osalta valmistajat voivat määrittää "happokäsitellyn ja öljytytyn" teräksen varmistaakseen puhdistetun pinnan, josta puuttuu valssauskuori, mikä parantaa kitkamateriaalin sitoutumista.

2. Mitä tapahtuu, jos takalevy ruostuu läpi?

Jos takalevy ruosteutuu merkittävästi, siitä voi aiheutua "ruostevälys", jossa ruoste kertyy kitkamateriaalin alle ja työntää sen irti teräslevystä. Tämä johtaa kerrostumiseen, joka aiheuttaa lisääntyvää melua, tärinää ja epämukavuutta (NVH). Vakavissa tapauksissa kitkamateriaali voi irrota täysin levystä, mikä johtaa täydelliseen jarruvikaan.

3. Miksi hiontapuristus on parempi kuin perinteinen leikkaus?

Hiontapursotus tuottaa osia, joilla on parempi reuna-laatu (sileä ja suorakulmainen) ja tiukemmat mitatarkkuudet verrattuna perinteiseen leikkaukseen. Se poistaa "murtumavyöhykkeen" ja usein myös tarpeen jälkikoneistuksille, kuten kiilanpoistolle tai tasaiseksi tekemiselle, mikä tekee siitä ideaalin tarkkuuskomponenteille, jotka vaativat täsmällistä istuvuutta jarrusylinterin sisällä.