RESUMO

A estampagem da placa de apoio do travão é o processo de fabrico de precisão responsável pela criação da estrutura em aço base da pastilha de travão. Este processo utiliza prensas de alta tonelagem — normalmente na faixa de 400 a 1.000 toneladas — para moldar bobinas de aço em placas rígidas que devem suportar enormes forças de cisalhamento e ciclos térmicos. A indústria baseia-se em dois métodos principais: estampagem Convencional , que oferece velocidade e eficiência de custos para peças padrão, e corte Fino , que proporciona qualidade superior de borda e planicidade (tolerâncias tão rigorosas quanto ±0,0005 polegadas) para aplicações complexas e de alto desempenho.

Além da conformação básica, a fabricação moderna de placas de apoio integra características críticas de segurança, como sistemas de retenção mecânica (NRS) diretamente no processo de estampagem para prevenir a desintegração do material de fricção. Seja garantindo o perfeito nivelamento necessário para uma frenagem silenciosa ou aplicando revestimentos galvanizados para resistir ao "empuxo da ferrugem", a qualidade da estampagem determina diretamente a segurança e a durabilidade da pastilha de freio final.

O Processo de Fabricação: Da Bobina ao Componente

A jornada de uma placa de apoio de freio começa muito antes de ela entrar em uma prensa. O processo é uma sequência de operações de precisão projetadas para transformar aço bruto em um componente crítico para a segurança, capaz de suportar milhares de ciclos de frenagem.

1. Preparação e Alimentação do Material

A produção começa com bobinas de aço laminado a quente ou laminado a frio de alta resistência, cuja espessura varia tipicamente entre 2 mm e 6 mm, dependendo da aplicação no veículo (veículos comerciais pesados podem exigir até 12 mm). Essas bobinas são alimentadas em um nivelador/endireitador para remover o encaracolamento da bobina e as tensões internas, garantindo que o material fique perfeitamente plano antes de entrar na matriz. A planicidade é inegociável; qualquer curvatura nesta etapa se traduzirá em ruído de freio (NVH) na montagem final.

2. A Fase de Estampagem

Nesta etapa crítica, a tira de aço entra em uma prensa de alta tonelagem—frequentemente uma configuração de matriz progressiva ou uma prensa transfer dedicada. É aqui que a geometria da placa é definida. A prensa realiza múltiplas operações em um único curso:

• Recorte: Cortar o perímetro externo da placa.
• Perfuração: Criar furos para pinos de pinça ou sensores.
• Moldagem: Estampar características como grampos de encosto ou padrões de retenção.

Para fabricantes que buscam um equilíbrio entre alta produtividade e precisão de engenharia, parceiros como Shaoyi Metal Technology utilizam prensas de até 600 toneladas para fornecer componentes certificados pela IATF 16949. Suas capacidades abrangem desde a prototipagem rápida (com apenas 50 peças) até a produção em massa, garantindo que geometrias mesmo complexas atendam aos padrões globais dos OEMs.

3. Operações Secundárias e Acabamento

Após sair da prensa, a chapa passa por processamento secundário para garantir a preparação da superfície. Isso geralmente inclui explosão de tiro jateamento para rugosificar a superfície destinada à colagem com adesivo (quando não é usado retenção mecânica) e rebarbação por tumbling para remover bordas afiadas que poderiam cortar calços ou causar lesões durante a montagem. Por fim, as chapas são lavadas e frequentemente tratadas com revestimentos anticorrosivos, como zincagem ou óxido preto.

Estampagem Fina vs. Estampagem Convencional

Para engenheiros e gerentes de compras, a escolha entre estampagem fina e estampagem convencional é a decisão técnica mais importante na cadeia de suprimentos. Embora ambos os processos corte metal, a mecânica — e os resultados — são fundamentalmente diferentes.

Estampagem Convencional

Na estampagem convencional, um punção impacta o metal, cortando-o por cerca de um terço de sua espessura antes que o material se fracture ou "quebre" pelo restante do caminho. Isso deixa uma borda característica áspera com uma zona de "cisalhamento" que geralmente é cônica. Embora eficiente e econômica para aplicações padrão, a estampagem convencional normalmente requer retificação secundária ou aparagem se for necessária uma borda perfeitamente lisa para encaixe preciso no caliper.

Corte Fino

A puncionagem fina é um processo de extrusão a frio que utiliza uma prensa de ação tripla. Aplica três forças distintas: uma força descendente do punção, uma contrapressão vinda de baixo e uma força de compressão em "anel V" que fixa firmemente o material antes do corte. Isso impede que o material se desloque para longe do punção, resultando em uma borda 100% cisalhada, lisa, vertical e livre de fraturas.

Sistemas Mecânicos de Retenção (NRS) vs. Colagem Adesiva

Uma das funções mais críticas da placa de apoio é manter o material de fricção (o bloco da pastilha de freio) firmemente fixado. Historicamente, isso era feito com adesivos, mas a engenharia moderna prefere Sistemas de Retenção Mecânica (MRS) , muitas vezes referidos pelo nome comercial NRS (Nucap Retention System).

A Falha dos Adesivos

Pastilhas de freio tradicionais dependem de cola curada por calor para unir o material de fricção à placa de aço. Embora eficaz inicialmente, essa união é suscetível a dois modos principais de falha:

1. Cisalhamento Térmico: Temperaturas extremas de frenagem podem degradar as ligações químicas do adesivo, fazendo com que a pastilha se solte sob carga pesada.
2. Efeitos da Ferrugem: Em ambientes corrosivos, forma-se ferrugem na placa de aço e se espalha pela cola. À medida que a ferrugem se expande (ocupando mais volume que o aço), ela levanta fisicamente o material de fricção da placa, levando à deslaminação e falha catastrófica. em a cola. Como a ferrugem se expande (ocupando mais volume que o aço), ela levanta fisicamente o material de fricção da placa, levando à deslaminação e falha catastrófica.

A Solução Mecânica

A retenção mecânica envolve a estampagem de centenas de pequenos ganchos de aço bidirecionais diretamente na superfície da placa de apoio. Durante o processo de moldagem, o material de fricção flui ao redor e por baixo desses ganchos, curando-se em um compósito sólido e travado. Isso cria uma ligação física que não pode ser rompida pelo calor ou produtos químicos.

Quando combinado com aço Galvanizado , a retenção mecânica elimina completamente o levantamento por ferrugem. Como não há camada adesiva sujeita a falhas, a ligação permanece segura até o último milímetro do material de fricção, prolongando significativamente a vida útil segura da pastilha de freio.

Especificações de Materiais e Normas de Qualidade

A integridade de uma placa de apoio para freio depende inteiramente da qualidade do material bruto. Os fabricantes normalmente utilizam graus específicos de aço laminado a quente, como SAPH440 ou Q235 , que oferecem a resistência à tração e ductilidade necessárias.

Prevenção de Defeitos Críticos

O controle de qualidade na estampagem foca na identificação e eliminação de defeitos microscópicos que poderiam levar a falhas em campo:

• Die Roll: A depressão na superfície superior da borda estampada. O die roll excessivo pode reduzir a área efetiva de contato para a pastilha de freio, levando a problemas de ruído.
• Rebarbas: Projeções afiadas na borda cortada. Rebarbas superiores a 0,2 mm podem interferir nos grampos anti-vibração da pinça, impedindo a retratação adequada da pastilha e causando arraste.
• Zonas de Fratura: Na estampagem convencional, fraturas profundas podem propagar trincas sob a tensão cíclica da frenagem.

Para garantir confiabilidade, fabricantes de primeira linha submetem as placas a testes rigorosos, incluindo testes de névoa salina (para verificar a resistência à corrosão dos revestimentos) e ensaio de cisalhamento (para medir a força necessária para separar o material de fricção da placa). Os requisitos padrão de resistência ao cisalhamento frequentemente excedem 4-5 MPa para garantir segurança em condições de frenagem de emergência.

Precisão de Engenharia para Segurança

A fabricação de placas de apoio para travões é muito mais do que simplesmente furar metal; é uma disciplina de mícrons e metalurgia. Quer se utilize a velocidade economicamente eficiente da estampagem convencional ou a precisão cirúrgica do corte fino, o objetivo permanece o mesmo: proporcionar uma base rígida e inabalável para o sistema de travagem do veículo. À medida que os veículos se tornam mais pesados (com os EVs) e mais silenciosos, a exigência por placas de apoio com tolerâncias mais rigorosas, planicidade superior e sistemas de retenção mecânica infalíveis irá apenas aumentar. Para compradores e engenheiros, compreender estas tecnologias subjacentes é o primeiro passo para garantir a segurança e o desempenho na estrada.

Perguntas Frequentes

1. O que acontece se uma placa de apoio enferrujar completamente?

Se uma placa de apoio corroer significativamente, pode levar ao "estripamento por ferrugem", em que a camada de ferrugem se expande e força a separação (descolamento) do material de fricção da placa de aço. Isso causa ruídos graves, vibrações e potencialmente uma perda total de poder de frenagem se o bloco de fricção se soltar. As placas galvanizadas com sistemas mecânicos de retenção são projetadas especificamente para evitar essa falha.

2. Por que a punção fina é preferida para peças de freio OEM?

A punção fina é preferida pelos Fabricantes de Equipamentos Originais (OEM) porque produz peças com planicidade superior e bordas 100% lisas e cortadas por cisalhamento, sem necessidade de usinagem secundária. Isso garante um ajuste preciso dentro da pinça de freio, minimizando vibração e ruído (NVH), o que é crítico para os padrões de qualidade de veículos novos.

3. Os ganchos de retenção mecânica podem ser usados com qualquer material de fricção?

Sim, os ganchos de retenção mecânica são compatíveis com a maioria das formulações de fricção, incluindo compostos semi-metálicos, cerâmicos e orgânicos. O material de fricção é moldado diretamente sobre os ganchos durante as etapas de prensagem e cura, criando uma ligação física permanente independentemente da composição química da pastilha.