KRATKO

Kaljenje ploče kočnice je precizni proizvodni proces kojim se izrađuje čelična nosiva konstrukcija kočione pločice. Ovaj proces koristi preše velikog kapaciteta – obično u rasponu od 400 do 1.000 tona – kako bi se valjci od čelika oblikovali u krute ploče koje moraju izdržati ogromne posmične sile i termičke promjene. U industriji se koriste dvije glavne metode: konvencionalno kaljenje , koje nudi brzinu i učinkovitost po pitanju troškova za standardne dijelove, i fine Blanking , koje osigurava izuzetnu kvalitetu rubova i ravnote (tolerancije čak i ±0,0005 inča) za složene, visokoučinkovite primjene.

Osim osnovnog oblikovanja, suvremena proizvodnja ploča kočnica integrira ključne sigurnosne značajke poput mehaničkih sustava začepanja (NRS) izravno u proces utiskivanja kako bi se spriječilo odvajanje materijala za trenje. Bez obzira na osiguravanje savršene ravne površine potrebne za kočenje bez buke ili nanošenje cinkovih prevlaka za zaštitu od «pucanja zbog korozije», kvaliteta utiskivanja izravno utječe na sigurnost i vijek trajanja gotovog kočionog pločica.

Proizvodni proces: Od zavojnice do komponente

Putovanje ležaja kočionog nosača započinje dugo prije nego što uđe u prešu. Taj proces sastoji se od niza preciznih operacija koje transformiraju sirovi čelik u komponentu ključnu za sigurnost, sposobnu izdržati tisuće ciklusa kočenja.

1. Priprema materijala i dovod

Proizvodnja započinje s valjanim čeličnim trakama visoke čvrstoće, hladno ili vruće valjanim, koje se obično razlikuju po debljini od 2 mm do 6 mm, ovisno o primjeni vozila (za teretna vozila velike izdržljivosti može biti potrebno i do 12 mm). Ove trake uvode se kroz uređaj za izravnavanje/poravnavanje kako bi se uklonili savijeni oblici i unutarnji naponi, osiguravajući da materijal bude savršeno ravan prije ulaska u kalup. Ravnost je obvezna; svaka zakrivljenost ovdje će se prenijeti na buku kočnica (NVH) u konačnoj montaži.

2. Faza utiskivanja

U ovoj ključnoj fazi, čelična traka ulazi u presu velikog tonažnog kapaciteta — najčešće u progresivni sustav kalupa ili namjensku transfer presu. Upravo ovdje definira se geometrija ploče. Presa obavlja više operacija u jednom hodu:

• Izrada sirovine: Rezanje vanjskog ruba ploče.
• Probijanje: Izrada otvora za čepove kalibra ili senzore.
• Oblikovanje: Utiskivanje elemenata poput naslonih stezaljki ili obrasci začepanja.

Za proizvođače koji teže ravnoteži između velike serije i inženjerske preciznosti, partneri poput Shaoyi Metal Technology koristi prese do 600 tona za isporuku komponenti certificiranih prema IATF 16949. Njihove mogućnosti pokrivaju raspon od brzog izradjivanja prototipova (svega 50 dijelova) do masovne proizvodnje, osiguravajući da čak i složene geometrije zadovoljavaju standarde globalnih OEM-a.

3. Sekundarne operacije i završna obrada

Nakon što ploča napusti presu, podvrgava se sekundarnoj obradi kako bi se osigurala spremnost površine. To obično uključuje obrada šljunkom površinsko grubezanje radi lijepljenja (ako se ne koristi mehaničko sidrenje) i brusno uklanjanje oštrica radi uklanjanja oštrih rubova koji bi mogli oštetiti podloške ili uzrokovati ozljede prilikom montaže. Na kraju, ploče se peru i često obrađuju prevlacima za zaštitu od korozije poput cinkovanja ili crnog oksida.

Fine Blanking naspram konvencionalnog kaljenja

Za inženjere i menadžere nabave, odabir između fine blanking tehnike i konvencionalnog kaljenja je najvažnija tehnička odluka u lancu opskrbe. Iako oba procesa režu metal, mehanika – i rezultati – su temeljito različiti.

Konvencionalno kaljenje

Kod konvencionalnog probojavanja, bijeg udara u metal, odvajajući ga na otprilike jednu trećinu debljine prije nego što materijal pukne ili se "prekine" preostali dio puta. To ostavlja karakteristični grub rub s zonom "lomljenja kalupa" koja je često zakrivljena. Iako je učinkovit i ekonomičan za standardne primjene, konvencionalno probojavanje obično zahtijeva sekundarno brušenje ili struganje ako je potreban savršeno glatki rub za precizno podudaranje.

Fine Blanking

Precizno probojavanje hladnim ekstrudiranjem je proces koji koristi trodjelni preš. On primjenjuje tri različite sile: silu bijega prema dolje, protusilu odozdo i silu "V-prstena" koja čvrsto steže materijal prije rezanja. Ovo spriječava materijal da se pomakne od bijega, što rezultira rubom sa 100% odrezivanja koji je glatki, okomit i bez pukotina.

Mehanički sustavi začepanja (NRS) nasuprot ljepljenju

Jedna od najvažnijih funkcija leđne ploče je čvrsto držanje materijala za trenje (kotura kočionih pločica). Povijesno gledano, ovo se radilo pomoću ljepila, ali moderno inženjerstvo preferira Mehanički sustav pričvršćivanja (MRS) , koji se često naziva tržišnim imenom NRS (Nucap Retention System).

Kvar ljepila

Tradicionalne kočione pločice oslanjaju se na ljepljenje otporno na toplinu kako bi spojile materijal za trenje s čeličnom pločom. Iako u početku učinkovito, ovaj spoj podložan je dvjema glavnim vrstama kvarova:

1. Toplinsko posmično opterećenje: Ekstremne temperature prilikom kočenja mogu degradirati kemijske veze ljepila, što uzrokuje odvajanje pločice pod velikim opterećenjem.
2. Rastresenost zbog korozije: U agresivnim okruženjima stvara se korozija na čeličnoj ploči i prodira ispod kroz ljepilo. Kako rđa raste (zauzima veći volumen od čelika), fizički podiže materijal za trenje s ploče, što dovodi do odvajanja slojeva i katastrofalnog kvara.

Mehaničko rješenje

Mehaničko pričvršćivanje uključuje utiskivanje stotina malih, dvosmjernih čeličnih kuka izravno na površinu nosače. Tijekom procesa oblikovanja, materijal za trenje protječe oko i ispod tih kuka, stvarajući čvrsti, međusobno povezani kompozit. Time se stvara fizička veza koju toplina ili kemikalije ne mogu razbiti.

Kada se kombinira s ocel galvaniziran , mehaničko pričvršćivanje potpuno eliminira djelovanje korozije. Budući da ne postoji ljepilni sloj koji bi mogao otkazati, veza ostaje sigurna sve do posljednjeg milimetra materijala za trenje, znatno produljujući sigurno radno vrijeme kočionih pločica.

Specifikacije materijala i standardi kvalitete

Integritet kočionog nosača u potpunosti ovisi o kvaliteti sirovog materijala. Proizvođači obično koriste određene sorte valjanog čelika, poput SAPH440 iLI Q235 , koje pružaju potrebnu vlačnu čvrstoću i duktilnost.

Sprječavanje kritičnih nedostataka

Kontrola kvalitete kod utiskivanja usmjerena je na prepoznavanje i uklanjanje mikroskopskih nedostataka koji bi mogli dovesti do kvarova u uporabi:

• Die Roll: Udubljenje na gornjoj površini utisnutog ruba. Prekomjeran die roll može smanjiti učinkovitu kontakt površinu za prigušivač kočnica, što dovodi do buke.
• Bridovi: Oštri izbočine na rezanom rubu. Kukice veće od 0,2 mm mogu ometati anti-rattle klipove kalibera, sprječavajući pravilno povlačenje pločice i uzrokujući vuču.
• Zone loma: Kod konvencionalnog utiskivanja, duboki lomovi mogu proširiti pukotine pod cikličnim opterećenjem kočenja.

Kako bi se osigurala pouzdanost, proizvođači vrhunske klase podvrgavaju ploče rigoroznom testiranju, uključujući teste izlaganja slanoj magli (radi provjere otpornosti premaza na koroziju) i testiranje smicanja (za mjerenje sile potrebne za odvajanje materijala za trenje od ploče). Standardni zahtjevi za čvrstoću na posmik često premašuju 4-5 MPa kako bi se osigurala sigurnost u uvjetima naglog kočenja.

Inženjerska preciznost za sigurnost

Proizvodnja nosača kočionih obloga je nešto više od jednostavnog probijanja metala; to je disciplina tisućinka milimetra i metalurgije. Bez obzira koristi li se ekonomična brzina konvencionalnog utiskivanja ili kirurška preciznost fine blanking tehnike, cilj ostaje isti: pružiti krutu, nepokolebljivu podlogu za kočioni sustav vozila. Kako vozila postaju teža (kod električnih vozila) i tiša, potražnja za nosačima s užim tolerancijama, izvrsnom ravnošću i sigurnosnim mehaničkim sustavima pričvršćivanja će samo rasti. Za kupce i inženjere, razumijevanje ovih temeljnih tehnologija prvi je korak u osiguravanju sigurnosti i performansi na cesti.

Često postavljana pitanja

1. Što se događa ako nosač prodre kroz hrđu?

Ako se nosač znatno korodira, može doći do tzv. "rascjepa zbog hrđe", kada sloj hrđe napreduje i prisiljava materijal za trenje da se odvoji (delaminira) od čelične ploče. To uzrokuje jak šum, vibracije i potencijalni potpuni gubitak kočione snage ako se blok materijala za trenje odvoji. Galvanizirane ploče s mehaničkim sustavima pričvršćivanja namjerno su dizajnirane kako bi spriječile ovu vrstu kvarova.

2. Zašto se fine blanking preferira za originalne kočione dijelove?

Proizvođači opreme (OEM) preferiraju fine blanking jer proizvodi dijelove izuzetne ravnote i 100% glatkim, rezanim rubovima bez potrebe za dodatnim obradama. To osigurava precizno sjedanje unutar kočionog kalibera, minimizirajući vibracije i buku (NVH), što je ključno za standarde kvalitete novih vozila.

3. Mogu li se mehanički kuke za pričvršćivanje koristiti s bilo kojim materijalom za trenje?

Da, mehanički sidreni kuki su kompatibilni s većinom formulacija trenja, uključujući polu-metalne, keramičke i organske spojeve. Materijal za trenje oblikuje se izravno preko kuka tijekom procesa presanja i otvrdnjavanja, stvarajući trajnu fizičku blokadu bez obzira na kemijski sastav pločice.