Özet

Fren arka plakası presleme işlemi, bir fren balatasının yapısal çelik temelini oluşturan hassas imalat sürecidir. Bu süreç, büyük miktarda kesme kuvvetine ve termal çevrimlere dayanması gereken sert plakalar elde etmek amacıyla genellikle 400 ila 1.000 ton arasında değişen yüksek kapasiteli presleri kullanır. Sektörde iki ana yöntem yaygın olarak kullanılmaktadır: geleneksel Sac Kesim , standart parçalar için hızlı ve maliyet açısından verimli bir yöntemdir ve i̇nce Kesim , karmaşık, yüksek performanslı uygulamalar için üstün kenar kalitesi ve düzgünlük (±0,0005 inç kadar dar toleranslar) sunar.

Temel şekillendirme ötesinde, modern arka plaka imalatı mekanik tutucu sistemler (NRS) sac işleme sürecine doğrudan dahil edilerek sürtünme malzemesinin kabuklanmasını önlemesi. Gürültüsüz frenleme için gerekli mükemmel düzlemliği sağlama konusunda olursa olsun, "pas şişirmesine" karşı direnmek için galvaniz kaplamalar uygulama konusunda olursa olsun, sac işleme kalitesi nihai balatanın güvenliğini ve ömrünü doğrudan belirler.

İmalat Süreci: Bobinden Bileşene

Bir fren balatası gövdesinin (arka plakasının) geçirdiği süreç, onun bir presin içine girmesinden çok önce başlar. Bu süreç, ham çeliğin binlerce frenleme döngüsüne dayanabilen emniyet açısından kritik bir bileşene dönüştürülmesini sağlayan bir dizi hassas operasyondan oluşur.

1. Malzeme Hazırlığı ve Besleme

Üretim, genellikle taşıt uygulamasına bağlı olarak kalınlığı 2 mm ile 6 mm arasında değişen yüksek mukavemetli sıcak haddelenmiş veya soğuk haddelenmiş çelik bobinlerle başlar (ağır hizmet tipi ticari araçlar için 12 mm'ye kadar ihtiyaç duyulabilir). Bu bobinler, materyalin die girişinden önce mükemmel şekilde düz olması için bir düzelteç/düzleştirici üzerinden geçirilir. Düzgünlik şarttır; buradaki herhangi bir eğrilik son montajda fren gürültüsüne (NVH) neden olur.

2. Sacın Preslenme Aşaması

Bu kritik aşamada, çelik şerit genellikle çoklu kalıp düzenine sahip yüksek kapasiteli bir pres ya da özel bir transfer presine girer. Burada plakanın geometrisi belirlenir. Pres, tek bir vuruşta birden fazla işlem gerçekleştirir:

• Delme: Plakanın dış çevresini kesme.
• Delme: Kaliper pimleri veya sensörler için delik açma.
• Şekillendirme: Mesnet klipsleri veya tutucu desenler gibi detayları presleme.

Yüksek üretim hacmi ile mühendislik hassasiyeti arasında denge arayan üreticiler için Shaoyi Metal Technology 600 tona kadar presler kullanarak IATF 16949 sertifikalı bileşenler üretirler. Kapasiteleri hızlı prototip üretiminden (sadece 50 parça gibi az miktarda) seri üretime kadar uzanır ve karmaşık geometriler dâhil tüm parçaların küresel OEM standartlarını karşılamasını sağlar.

3. İkincil İşlemler ve Sonlandırma

Plaka pres ten çıktığında, yüzeyin kullanılabilir hale gelmesini sağlamak için ikincil işlemlerden geçirilir. Bu süreç genellikle atış patlaması yüzeyi yapıştırıcı bağlaması için pürüzlendirmek (mekanik sabitleme kullanılmıyorsa) ve dökme çapak alma plakaların rondelalara batması veya montaj sırasında yaralanmalara neden olabilecek keskin kenarları kaldırmak için yapılır. Son olarak, plakalar yıkanır ve genellikle çinko kaplama veya siyah oksit gibi korozyon önleyici kaplamalara tabi tutulur.

İnce Kesim ile Geleneksel Sac Kesimi Karşılaştırması

Mühendisler ve satın alma yöneticileri için, ince kesim ve geleneksel sac kesim arasında karar vermek tedarik zincirindeki en önemli teknik karardır. Her iki süreç de metal kesse de, mekanik yapılar ve sonuçlar temel düzeyde farklıdır.

Geleneksel Sac Kesim

Geleneksel çeliklemede, bir zımba metal üzerine baskı yapar ve malzeme kırılmadan veya geriye doğru "kırılmadan" önce kalınlığının yaklaşık üçte biri kadar kesilir. Bu, genellikle eğimli olan bir "kalıp kırığı" bölgesiyle karakterize edilen pürüzlü bir kenar bırakır. Standart uygulamalar için verimli ve maliyet açısından uygun olmasına rağmen, geleneksel çelikleme, hassas kaliper yerleşimi için tamamen düzgün bir kenar gerekiyorsa genellikle ikincil taşlama veya törpüleme gerektirir.

İnce Kesim

İnce kesme, üç hareketli pres kullanan soğuk ekstrüzyon işlemidir. Aşağıya doğru zımbalama kuvveti, alttan gelen karşı basınç ve malzemeyi kesmeden önce sıkıca sabitleyen "V-halkası" baskı kuvveti olmak üzere üç ayrı kuvvet uygular. Bu, malzemenin zımbadan uzaklaşarak akmasını önler ve kırılmalardan arınmış, düzgün, dikey ve %100 kesilmiş bir kenar elde edilmesini sağlar.

Mekanik Tutucu Sistemler (NRS) ve Yapıştırıcı Bağlantı

Arka plakanın en önemli işlevlerinden biri, sürtünme malzemesini (fren balatası padi) sağlam bir şekilde tutmaktır. Geçmişte bu işlem yapıştırıcılar kullanılarak yapılırdı ancak modern mühendislik şimdilerde Mekanik Tutucu Sistemleri (MRS) , genellikle ticari adıyla NRS (Nucap Retention System) olarak bilinir.

Yapıştırıcıların Başarısızlığı

Geleneksel fren balataları, sürtünme malzemesini çelik plakaya bağlamak için ısıyla sertleşen tutkal kullanır. Başlangıçta etkili olsa da bu bağlantı iki ana başarısızlık moduna karşı savunmasızdır:

1. Termal Kesme: Aşırı frenleme sıcaklıkları, yapıştırıcının kimyasal bağlarını bozarak balatanın yüksek yük altında kaymasına neden olabilir.
2. Pas Kaldırması: Korozyona uğramış ortamlarda, pas çelik plaka üzerinde oluşur ve yapıştırıcıyı altında iter. Pas genişledikçe (çeliğe göre daha fazla hacim kaplayarak), sürtünme malzemesini plakadan fiziksel olarak kaldırır ve bunun sonucunda katmanlaşma ve ciddi arıza meydana gelir.

Mekanik Çözüm

Mekanik sabitleme, arka plakanın yüzeyine doğrudan yüzlerce küçük, çift yönlü çelik kanca basılmasıyla gerçekleştirilir. Kalıplama sürecinde, sürtünme malzemesi bu kanca etrafında ve altına yayılır ve sertleşerek kalıcı bir birleşik yapı oluşturur. Bu, ısı veya kimyasallar tarafından bozulamayacak fiziksel bir bağ oluşturur.

Ile birleştirildiğinde galvanize Edilmiş Demir , mekanik sabitleme pas tutma (rust jacking) sorununu tamamen ortadan kaldırır. Başarısız olabilecek bir yapıştırıcı katmanı olmadığından, sürtünme malzemesinin son milimetresine kadar bağlantı güvenli kalır ve fren balatasının güvenli kullanım ömrü önemli ölçüde uzar.

Malzeme Özellikleri ve Kalite Standartları

Bir fren arka plakasının bütünlüğü tamamen ham maddenin kalitesine bağlıdır. Üreticiler genellikle çekme mukavemeti ve süneklik açısından gerekli özellikleri sağlayan sıcak haddelenmiş çelik türlerini kullanırlar, örneğin SAPH440 veya Q235 , bu özelliklere sahip çelik türleridir.

Kritik Kusurların Önlenmesi

Sac presleme işleminde kalite kontrol, sahada arıza oluşmasına neden olabilecek mikroskobik hataların tespiti ve ortadan kaldırılması üzerine odaklanır:

• Kalıp Yuvarlanması: Preslenmiş kenarın üst yüzeyinde oluşan çöküntü. Aşırı kalıp yuvarlanması, fren seslendiricisinin etkili temas alanını azaltabilir ve gürültü sorunlarına yol açabilir.
• Pürüzler: Kesim kenarında keskin çıkıntılar. 0,2 mm'den fazla olan kırlangıçlar, sabitleme balatasının sarsıntıyı önleyen klipsleriyle etkileşime girebilir ve balatanın düzgün geri çekilmesini engelleyerek sürüklemeye neden olabilir.
• Kırılma Bölgeleri: Geleneksel preslemede, derin kırıklar frenleme sırasında döngüsel stres altında çatlakların ilerlemesine neden olabilir.

Güvenilirliği sağlamak için üst düzey üreticiler, plakaları tuz spreyleme testleri (kaplamaların korozyon direncini doğrulamak için) ve kesme testi (sürtünme malzemesinin plakadan ayrılması için gereken kuvveti ölçmek için) gibi kapsamlı testlere tabi tutar. Standart kesme mukavemeti gereksinimleri, panik anında frenleme koşullarında güvenliği sağlamak için genellikle 4-5 MPa değerini aşar.

Güvenlik İçin Mühendislik Hassasiyeti

Fren arka plakalarının üretimi basit metal delmeden çok daha fazlasıdır; bu, mikronlar ve metalürji disiplinidir. Geleneksel kalıplamanın maliyet açısından avantajlı hızını mi yoksa ince boşaltmanın cerrahi hassasiyetini mi kullanıyor olursanız olun, hedef aynıdır: taşıtın fren sistemi için sert, esnek olmayan bir temel sağlamaktır. Taşıtlar (BEV'ler ile) daha ağır ve daha sessiz hale geldikçe, daha dar toleranslara, üstün düzlemliğe ve hatasız mekanik sabitleme sistemlerine sahip arka plakalara olan talep yalnızca artacaktır. Alıcılar ve mühendisler için, bu temel teknolojileri anlamak, yolda güvenliği ve performansı garanti altına almanın ilk adımıdır.

Sıkça Sorulan Sorular

1. Bir arka plaka paslanırsa ne olur?

Bir destek plakası önemli ölçüde korozyona uğrarsa, pas tabakasının genişleyerek sürtünme malzemesini sac plakadan ayrılmasına (katmanlaşmasına) neden olduğu "pas etkisi"ne yol açabilir. Bu durum ciddi gürültüye ve titreşime neden olur ve sürtünme parçası tamamen koparsa fren gücünün kaybedilmesine potansiyel olarak neden olabilir. Galvanizli plakalar ve mekanik sabitleme sistemleri özellikle bu tür arızaları önlemek için tasarlanmıştır.

2. Neden OEM fren parçalarında fine blanking tercih edilir?

Orijinal Ekipman Üreticileri (OEM'ler), fine blanking yöntemini parçalara üstün düzlemlik sağladığı ve ikincil işleme gerek kalmadan %100 pürüzsüz, kesilmiş kenarlar verdiği için tercih eder. Bu, fren kaliperi içinde hassas bir oturmayı garanti eder ve yeni araç kalite standartları açısından kritik olan gürültü ve titreşimi (NVH) en aza indirir.

3. Mekanik sabitleme kanca elemanları herhangi bir sürtünme malzemesi ile kullanılabilir mi?

Evet, mekanik tutucu kanca bağlantıları yarı metalik, seramik ve organik bileşikler dahil olmak üzere çoğu sürtünme formülasyonuyla uyumludur. Sürtünme malzemesi presleme ve sertleştirme aşamasında doğrudan kanca bağlantılarının üzerine kalıplanarak, padin kimyasal bileşiminden bağımsız olarak kalıcı bir fiziksel kilit oluşturur.