TRUMPAI

Stabdžių atraminės plokštės štampavimas yra tikslusis gamybos procesas, kurio metu gaminama stabdžių kaladėlės struktūrinė plieninė pagrindo dalis. Šis procesas naudoja aukštos galios presus – paprastai nuo 400 iki 1 000 tonų – kad suformuotų plieno ritėse esantį metalą į standžias plokštes, kurios turi atlaikyti didžiules skersines jėgas ir temperatūros kaitą. Pramonė remiasi dviem pagrindiniais metodais: įprastinis štampavimas , kuris užtikrina greitumą ir sąnaudų efektyvumą standartinėms detalėms, ir finisavimas be nubrozdinimų , kuris užtikrina aukštesnę kraštų kokybę ir plokštumą (tikslumas iki ±0,0005 colio) sudėtingoms, aukščiausios našumo klasės aplikacijoms.

Be bazinio formavimo, šiuolaikinė atraminės plokštės gamyba integruoja svarbias saugos funkcijas, tokias kaip mechaniniai fiksavimo mechanizmai (NRS) tiesiogiai į presavimo procesą, kad būtų išvengta trinties medžiagos atsiskilimo. Ar tai užtikrinant idealų plokštumą, reikalingą triukšmo nedarančiam stabdymui, ar taikant cinkuotus dangalus, kad būtų apsaugota nuo „rūdžių kėlimo“, presavimo kokybė tiesiogiai lemia galutinės stabdžių tarpinės saugą ir ilgaamžiškumą.

Gamybos procesas: nuo ritės iki komponento

Stabdžių atraminės plokštės kelionė prasideda gerokai anksčiau, nei ji patenka į presą. Procesas yra tikslumo operacijų seka, kurios tikslas – perdirbti žaliavinį plieną į saugos požiūriu kritinio svarbumo komponentą, gebantį išlaikyti tūkstančius stabdymo ciklų.

1. Medžiagos paruošimas ir padavimas

Gaminta pradedama iš aukštos stiprybės karštai valcuotų ar šaltai valcuotų plieno ritinių, kurių storis paprastai svyruoja nuo 2 mm iki 6 mm, priklausomai nuo transporto priemonės paskirties (sunkiosioms komercinėms transporto priemonėms gali reikėti iki 12 mm). Šie ritiniai paduodami per išlyginimo įrenginį, kad būtų pašalintas ritinio lenkimas ir vidiniai įtempimai, užtikrinant medžiagos visiškai plokščią būklę prieš patenkant į formą. Plokštumas yra būtinas – bet koks išlinkimas čia veda prie stabdžių triukšmo (NVH) galutinėje surinkimo stadijoje.

2. Išspaudimo fazė

Šiame svarbiame etape plieno juosta patenka į aukštos apkrovos presą – dažnai progresyviąją formą arba specialų perkėlimo presą. Būtent čia nustatoma plokštės geometrija. Presas atlieka kelias operacijas vienu smūgiu:

• Iškirpimas: Iškirpant plokštės išorinį kontūrą.
• Gręžimas: Sukuriant skyles žandikapių veržliams ar jutikliams.
• Formavimas: Išspaudžiant elementus, tokius kaip atraminiai lankstai ar fiksavimo raštai.

Gamintojams, kurie siekia pusiausvyros tarp didelės apimties gamybos ir inžinerinės tikslumo, partneriai tokie kaip Shaoyi Metal Technology naudoja iki 600 tonų spaudus, kad pristatytų IATF 16949 sertifikuotus komponentus. Jų galimybės užtikrina perėjimą nuo greito prototipavimo (nuo 50 detalių) iki masinės gamybos, užtikrindamos, kad net sudėtingos geometrijos atitiktų pasaulinius OEM standartus.

3. Antrinės operacijos ir apdaila

Po to, kai plokštė palieka spaudą, ji yra apdorojama antriniu būdu, kad būtų pasiruošta paviršiui. Tai dažnai apima šaudymo sprogdinimas paviršiaus šiurkštinimą, kad būtų galima suklijuoti (jei nenaudojama mechaninė fiksacija), ir apvalinimo debūringą kad būtų pašalinti aštrūs kraštai, kurie galėtų supjaustyti įdėklus arba sukelti suleidimo traumas. Galiausiai plokštės yra plautos ir dažnai padengiamos anti-korozinėmis danga, tokia kaip cinkavimas ar juodoji oksidacija.

Tikslusis kirpimas vs. įprastinis štampavimas

Inžinieriams ir tiekėjų vadovams pasirinkimas tarp tikslausjo kirpimo ir įprasto štampavimo yra svarbiausias techninis sprendimas tiekimo grandinėje. Nors abu procesai pjauna metalą, jų mechanika – ir rezultatai – esmingai skiriasi.

Įprastinis štampavimas

Konvenciniame išspaudime įtampa veikia metalą, perpjaudama jį apie vieną trečdalį storio, kol medžiaga suskyla arba „lūžta“ visą likusį kelią. Tai palieka būdingą šiurkštų kraštą su „išspaudimo lūžiu“, kuris dažnai yra nuožulnus. Nors tai efektyvu ir ekonomiška standartinėms aplikacijoms, konvencinis išspaudimas paprastai reikalauja antrinio šlifavimo ar skutimo, jei reikalingas visiškai lygus kraštas tiksliai kalibrui pritaikyti.

Finisavimas be nubrozdinimų

Tiksli apkarpymas yra šaltoji ekstruzijos procedūra, naudojanti trijų veiksmų presą. Ji taiko tris atskirus jėgos veiksmus: žemyn nukreiptą įspaudimo jėgą, atgalinį slėgį iš apačios ir „V žiedo“ įsibrovimo jėgą, kuri patikimai suklijuoja medžiagą prieš pjovimą. Tai neleidžia medžiagai judėti nuo įspaudimo, rezultatu gaunamas 100 % perpjautas kraštas, kuris yra lygus, vertikalus ir be įtrūkimų.

Mechaniniai fiksavimo sistemos (NRS) prieš jungiamąjį klijavimą

Viena svarbiausių atraminės plokštės funkcijų – tvirtai laikyti trinties medžiagą (stabdžių kaladėlės puck). Istoriniu požiūriu tai buvo daroma naudojant klijus, tačiau šiuolaikinė inžinerija teikia pirmenybę Mechaninės Fiksavimo Sistemos (MFS) , dažnai vadinamos prekiškio pavadinimu NRS (Nucap Retention System).

Klijų nesėkmė

Tradiciniai stabdžių kaladėliai remiasi šilumai atspariais klijais, kurie sujungia trinties medžiagą su plienine plokštele. Nors pradžioje tokie jungtys efektyvios, tačiau jos yra pažeidžiamos dviem pagrindiniams gedimų tipams:

1. Šiluminis poslinkis: Ekstremalios stabdymo temperatūros gali pažeisti klijų cheminę sandarą, dėl ko kaladėlė gali nuslysti esant didelėms apkrovoms.
2. Rūdžių keliamasis poveikis: Agresyviose aplinkose ant plieninės plokštės susidaro rūdys, kuri įsiskverbia tarp po klijų. Kai rūdys plečiasi (užima didesnį tūrį nei plienas), ji fiziškai atkelia trinties medžiagą nuo plokštės, sukeliant delaminavimą ir katastrofišką gedimą.

Mechaninis sprendimas

Mechaninė fiksacija apima šimtus mažų dvismukrių plieninių kabliukų, kurie yra išspaudžiami tiesiai ant atraminės plokštelės paviršiaus. Liedinimo metu trinties medžiaga apsiveikia šiuos kabliukus ir užkietėja, sudarydama vientisą, tarpusavyje sujungtą kompozitą. Tai sukuria fizinį ryšį, kurio negali sugadinti nei karštis, nei cheminės medžiagos.

Kai sujungiama su galvanizuota plieno medžiaga , mechaninė fiksacija visiškai pašalina korozijos įtempimus. Kadangi nėra klijų sluoksnio, kuris galėtų sugesti, ryšys lieka patikimas iki paskutinio trinties medžiagos milimetro, ženkliai pailginant stabdžių kaladėlių saugios eksploatacijos laiką.

Medžiagų specifikacijos ir kokybės standartai

Stabdžių atraminės plokštelės vientisumas visiškai priklauso nuo žaliavos kokybės. Gamintojai paprastai naudoja tam tikrus karščiu valcuoto plieno grades, pvz., SAPH440 arba Q235 , kurie užtikrina būtiną temptinę stiprumą ir plastiškumą.

Svarbiausių defektų prevencija

Kokybės kontrolė trynime siekiama nustatyti ir pašalinti mikroskopus defektus, kurie gali sukelti gedimus eksploatacijos metu:

• Įspaudimo kraštas: Įdubimas viršutinėje ištryžto krašto dalyje. Per didelis įspaudimo kraštas gali sumažinti efektyvią kontaktinę plotą tarp stabdžių akmens ir pleišto, dėl ko atsiranda triukšmo problemos.
• Kraštai: Aštrūs iškilimai pjūvio krašte. Virš 0,2 mm esantys užkelti gali trukdyti žnyplių prieš sukrėtimą tvirtinimui, neleidžiant kaladėlei tinkamai susitraukti ir sukeliant trintį.
• Lūžio zonos: Standartinio trynimo metu gilūs lūžiai gali platinti įtrūkimus ciklinės stabdymo apkrovos sąlygomis.

Užtikrinti patikimumą, pirmaujantys gamintojai plokštes kruopščiai testuoja, įskaitant druskos purškimo bandymus (norėdami patikrinti dangos atsparumą korozijai) ir slėgio skilimo bandymą (matuoti jėgą, reikalingą atskirti trinties medžiagą nuo plokštės). Standartiniai šlyties stiprumo reikalavimai dažnai viršija 4–5 MPa, kad būtų užtikrintas saugumas stabdant avarinėmis sąlygomis.

Inžinerinė tikslumo saugai

Stabdžių atraminių plokštčių gamyba yra žymiai sudėtingesnis procesas nei paprastas metalo išspaudimas; tai mikronų ir metalurgijos mokslas. Taikant nebrangų tradicinio išspaudimo greitį ar chirurginį tikslų plonąjį išspaudimą, tikslas visada lieka tas pats – sukurti standžią, kietą pagrindą automobilio stabdymo sistemai. Kai automobiliai tampa sunkesni (dėl EV) ir tylesni, didėja reikalavimai atraminėms plokštėms – tikslesniems nuokrypiams, geresniam plokštumai ir neklaidingoms mechaninėms tvirtinimo sistemoms. Pirkėjams ir inžinieriams suprantant šias pagrindines technologijas, tai yra pirmas žingsnis užtikrinant saugą ir našumą kelyje.

Dažniausiai užduodami klausimai

1. Kas nutinka, jei atraminė plokštė perprasmęja?

Jei atraminė plokštė stipriai sukoreguoja, tai gali sukelti „rūdžių atskyrimą“ (angl. rust jacking), kai rūdžių sluoksnis išsiplečia ir atskiria trinties medžiagą nuo plieninės plokštės (atskilimas). Tai sukelia stiprų triukšmą, vibraciją ir galbūt visiškai prarandama stabdymo galia, jei trinties tarpinė atsiskiria. Cinkuotos plokštės su mechaniniais fiksavimo elementais yra specialiai sukurtos šiam gedimui prevencijuoti.

2. Kodėl automobilių gamintojai teikia pirmenybę tiksliajam išpjovimui stabdžių dalių gamybai?

Automobilių gamintojai (OEM) teikia pirmenybę tiksliajam išpjovimui, nes jis leidžia pagaminti dalis su puikiu plokštumu ir 100 % lygiomis, išpjautomis briaunomis be papildomo apdirbimo. Tai užtikrina tikslų pasodinimą stabdžių žnyplėje, sumažinant vibraciją ir triukšmą (NVH), kas yra būtina naujiems automobiliams pagal kokybės standartus.

3. Ar mechaniniai fiksavimo kabliai gali būti naudojami su bet kuria trinties medžiaga?

Taip, mechaniniai laikymo kabliai suderinami su dauguma trinties formulių, įskaitant pusiau metalines, keramines ir organines medžiagas. Trinties medžiaga yra formuojama tiesiogiai per kablius slėgimo ir kietinimo etape, sukuriant nuolatinį fizinį užraktą nepriklausomai nuo stabdžių padėklo cheminės sudėties.