Fren Arka Plakalarının Şekillendirilmesi: Süreç, Hassasiyet ve Özellikler

Özet

Fren arka plakalarının preslenmesi, yüksek tonajlı preslerin (genellikle 200T–500T) bobin halindeki çeliği son derece hassas bir şekilde kesip şekillendirmek için kullanıldığı, fren balatalarının çelik taşıyıcı yapısını oluşturmada endüstri standardı olan bir üretim yöntemidir. Ancak geleneksel Sac Kesim kitle üretimi için hız ve maliyet verimliliği sunarken, i̇nce Kesim daha düzgün, çatlaksız kenarlar ve sıkı toleranslar üretme kabiliyeti nedeniyle ikincil işleme gerektirmeden giderek daha çok tercih edilmektedir. Modern spesifikasyonlar genellikle Mekanik Sabitleme Sistemleri (NRS) —paslanma nedeniyle oluşan malzeme ayrılmasını önlemek amacıyla doğrudan plaka yüzeyine preslenmiş kanca yapıları—gerektirir. Bu kılavuz, üst düzey arka plaka üretimini belirleyen makine ekipmanlarını, malzeme seçimini ve kalite kontrol standartlarını ele almaktadır.

Pres Hattı: Makineler ve Malzemeler

Yüksek kaliteli bir fren arka plakasının üretimi, pres metalı kesmeye başlamadan çok önce başlar; doğru ham maddenin seçilmesiyle başlar. Üreticiler genellikle çekme mukavemeti açısından frenleme sırasında oluşan aşırı kesme kuvvetlerine dayanma özelliğine sahip olan sıcak haddelenmiş çelik bobinleri, özellikle Q235B gibi dereceleri kullanır. Ham madde temini konusunda önemli bir fark, standart siyah çeliğe göre "Hassas Temizlenmiş ve Yağlanmış" çeliğin tercih edilmesidir. Hassas temizleme işlemi, oksit tabakasını (haddelenme kabuğunu) uzaklaştırır ve bu önemlidir çünkü geride kalan kabuk, bileşenin kullanım ömrü boyunca daha sonra kaplama hatalarına ve ardından paslanmaya neden olabilir.

Malzeme kestirme hattına girdikten sonra, makine gereksinimleri taşıt sınıfına göre belirlenir. Sektör verilerine göre, binek araçlar (PC) için arka plaka üretimi genellikle 200 ton aralığında pnömatik hassas delme presi gerektirir . Ancak Ticari Araçlar (CV) ve ağır hizmet tipi kamyonlar için tonaj gereksinimleri önemli ölçüde artar ve daha kalın çelik levhaları (12 mm'ye kadar) delmek amacıyla 360T–500T veya daha yüksek değerlere çıkılır. Hat düzeni katı bir sırayı takip eder: bir bobin açıcı, çelik şeridi gerdirme makinesine (dozlayıcıya) besler ve bu da bobinlenmeden kaynaklanan eğrilikleri giderir; ardından bir servo besleyici, şeridi kalıp altına mikron düzeyinde hassasiyetle yerleştirir.

Prototipten seri üretime geçmeyi hedefleyen üreticiler için, geniş bir pres kapasitesi sunan bir tesisle ortaklık kurmak hayati öneme sahiptir. Shaoyi Metal Technology iATF 16949 sertifikasyonuna sahip olarak, 600 tona kadar presler kullanarak küresel OEM standartlarını karşılayan kritik otomotiv bileşenleri sağlar. 50 adetlik hızlı bir prototip üretiminden milyonlarca parça gerektiren sürekli tedarige kadar tüm ihtiyaçlar için mühendislik numuneleri ile yüksek hacimli üretim arasında köprü görevi görür.

İşlem Karşılaştırması: İnce Kesme vs. Geleneksel Şekillendirme

Fren bileşenleri üretiminde, geleneksel damgalama ve ince boşlama arasındaki seçim, son parçanın hem maliyetini hem de kalitesini belirler. Geleneksel Sac Kesim yüksek hızlı bir işlemdir. Bu işlemde yumruk metalle çarpır ve malzeme kırılmadan ve kopmadan önce kalınlığının yaklaşık üçte birini keser. Bu, üst kenarında karakteristik bir "dökme rulo" ve kesilmiş yüzeyde kaba bir "kırık bölgesi" bırakır. Standart uygulamalar için yüksek verimlilik gösterirken, bu parçalar genellikle diğer fren kalipör bileşenlerine zarar verebilecek keskin kenarları çıkarmak için ikincil bir şekilde yuvarlanmak veya kabuk atmak gerekir.

İnce Kesim , buna karşılık, karmaşık bir üç hareketli presleme sistemi kullanır. Punta aşağı inmeden önce, malzemeyi sabitlemek için çelik üzerine "V-halkası" adı verilen bir baskı halkası uygulanır ve aynı anda alttan bir karşı punta yukarı doğru baskı uygular. Bu sayede malzeme puntanın etrafından kaçamaz ve tamamen kesilmiş, düzgün bir kenar elde edilir; yüzeyler %100 temiz kesimli olur ve neredeyse hiç matkap yuvarlanması (die roll) oluşmaz. Bu düzeydeki hassasiyet, düzlemsellik ve kenar dik açılılığın vazgeçilmez olduğu, kaliper içinde yapısal kılavuz olarak da işlev gören arka plakalar için çok önemlidir.

Darbe ile Lazer Kesimi: Doğru Yöntemi Seçmek

Dolayısıyla, bu yöntemin birincisi, üretim için kullanılan bir sistemdir. Her bir yöntemi ne zaman uygulayacağını anlamak, otomotiv tedarikçileri için önemli bir stratejik karardır. Yumruk atma sözcüklerin tartışmasız kralı. Özel sert alet (ölçme) inşa edildikten sonra, bir basın saatte mükemmel tutarlılıkla binlerce parça üretebilir. Bununla birlikte, ölçeklere yapılan ilk yatırım önemli ve bir tasarımı değiştirmek pahalı bir araç yeniden işleme gerektirir.

Lazer Kesimi en büyük esnekliği sunuyor. Fiziksel bir çizim gerektirmez, sadece bir CAD dosyası, prototip oluşturmak, satış sonrası kısa süreler veya sert aletlere karar vermeden önce bir tasarıma onay vermek için idealdir. Ancak, bu çok daha yavaş. Üretim verileri tipik bir lazer kesicinin sadece 8 saatlik vardiya başına 1.5002.000 bin kişilik otomobil arka plaka , bir damgalama makinesi bu hacmi bir saatten az bir sürede üretebilir. Ayrıca, lazer kesimi, kenar kalitesini sağlamak için sıklıkla tüketilebilir bir asistan gazı olarak oksijene ihtiyaç duyar, bu da damgalamanın gerektirmediği değişken bir maliyet ekler.

Karar Matris:

• Lazer kesimi kullanın: Test için 50500 parçaya ihtiyacınız var, tasarım henüz dondurulmamış, ya da eski arabalar için düşük hacimli satış sonrası uygulamaları üretiyorsunuz.
• Punching kullanın: Tasarım tamamlandı (OEM spesifikasyonu), hacmi 5.000 birimden fazla ve birim maliyeti birincil sürücüdür.

Kritik Özellik: Mekanik Tutuklama Sistemleri (NRS)

Destek plaka damgalama en önemli evrim sadece yapıştırıcı yapıştırma uzaklaşmak için hareket Mekanik Sabitleme Sistemleri (NRS) . Geleneksel imalatta, sürtünme malzemesi (fren balatası) sac plakaya yapıştırılır. Zamanla nem bağlantı hattına nüfuz edebilir ve saclarda paslanmaya neden olabilir. Bu paslanma genişler ("pas şişmesi" olarak bilinen bir süreç), sürtünme malzemesinin saçıttan soyulmasına ve ayrılmaya zorlanmasına neden olur; bu da ciddi bir güvenlik arızasıdır.

Buna karşı mücadele etmek için modern sac kalıpları, plakanın yüzeyini değiştiren özel ekipmanlarla donatılmıştır. Yüzeyi düz bırakmak yerine, pres, dayanak plakasının yüzeyinden doğrudan yüzlerce çift yönlü çelik kanca veya desen oluşturur. Bu kanca, sac kalıp süreci sırasında sürtünme malzemesini fiziksel olarak sabitlenmiş halde tutan, çelikten yapılan bir tür velcro gibi davranır. Bu mekanik bağ sayesinde yapıştırıcı bozulsa bile veya plaka korozyona uğrasa bile, sürtünme malzemesi güvenle yerinde kalır ve elektrikli araçlarda olduğu gibi (daha az sürtünme frenlemesi kullanılır ve kullanımdan kaçınma nedeniyle fren korozyonuna yatkındırlar) zorlu ortamlarda bile kesme mukavemetini korur.

Kalite Kontrol ve Yaygın Kusurlar

Bir sac pres hattının çıktısı, sıkı kalite standartlarını karşılamalıdır ve düzgünlük en kritik metrik olmasından dolayı bir geri plaka, "springback" (çelik orijinal bobin şekline geri dönmeye çalışması) nedeniyle eğilir veya bükülürse, padlerde düzensiz aşınmaya ve gürültüye neden olur. Üreticiler bu etkiyi azaltmak için progresif kalıpta çok aşamalı nivelman ve düzleştirme istasyonlarını kullanır. Hedef, genellikle tüm yüzey boyunca 0,05 mm'den daha düşük bir düzgünlük toleransıdır.

Yaygın sac kesme hataları şunlardır:

• Pürüzler: Kesim kenarında oluşan keskin çıkıntılar. Küçük çaplı kıvrımlar geleneksel sac kesmede kaçınılmaz olsa da, aşırı kıvrım yüksekliği aşınmış matkap uçlarını gösterir ve acilen takım bakımı veya ikincil taşlama gerektirir.
• Kalıp Yuvarlanması: Matkap tarafındaki yuvarlak kenar. Aşırı kalıp yatması, sürtünme malzemesi bağlantısı için etkili temas alanını azaltabilir.
• Kırıklar/Çatlaklar: Genellikle düşük şekillendirilebilirliğe sahip çelik kullanılmasından veya büküm yönüne göre yanlış tane yönünden kaynaklanır.

Bu parametreleri sıkı bir şekilde izleyerek ve pres hattını koruyarak üreticiler, her destek plakasının fren sistemi için güvenli, sessiz ve dayanıklı bir temel sağladığından emin olurlar.

Sonuç

Fren balatası arka plakalarının preslenmesi, kaba kuvvet ile mikroskobik hassasiyeti dengeleyen bir disiplindir. Otomotiv mühendisleri ve satın alma ekipleri için geleneksel presleme, ince kesme ya da lazer kesme arasında yapılan seçim yalnızca maliyetle ilgili değildir; aynı zamanda üretim yönteminin aracın performans gereksinimleri ve güvenlik standartları ile uyumlu hale getirilmesiyle ilgilidir. Endüstri elektrikli mobiliteye doğru kaydıkça daha dar toleranslara ve NRS gibi mekanik tutucu özelliklere olan talep artmaya devam edecek ve bu da yeterli bir üretim ortağı seçimi her zamankinden daha önemli hâle getirecektir.

Sıkça Sorulan Sorular

1. Fren balatası arka plakası hangi malzemeden yapılır?

Arka plakalar genellikle Q235B veya SAPH440 sınıfı gibi sıcak haddelenmiş çelikten üretilir. Bu çelikler yüksek çekme mukavemetleri ve dayanıklılıkları nedeniyle tercih edilir. Yüksek performans gerektiren veya korozyona yatkın ortamlar için üreticiler, hadde pasını temizleyerek sürtünme malzemesinin daha iyi yapışmasını sağlayan "asitle yıkanmış ve yağlanmış" çelik belirtebilir.

2. Arka plaka delinerek paslanırsa ne olur?

Eğer arka plaka önemli ölçüde korozyona uğrarsa, pas sürtünme malzemesinin altına girerek bu malzemeyi çelik yüzeyinden uzaklaştırabilir; bu duruma "pas kaldırması (rust jacking)" denir. Bu, kabuklaşma (delaminasyon) oluşmasına neden olarak gürültü, titreşim ve sertliği (NVH) artırır. Ciddi durumlarda sürtünme malzemesi tamamen plakadan ayrılabilir ve sonuçta fren sisteminin tamamen başarısız olmasıyla karşılaşılır.

3. Neden ince kesme (fine blanking), geleneksel basma işlemine göre daha iyidir?

İnce kesme, geleneksel basmaya göre daha üstün kenar kalitesine (düzgün ve kare) ve daha sıkı boyutsal toleranslara sahip parçalar üretir. Bu işlem "kırık bölgeyi" ortadan kaldırır ve genellikle kenar temizleme veya düzleştirme gibi ikincil işleme adımlarına olan ihtiyacı ortadan kaldırarak tam olarak oturması gereken fren kaliperi içindeki hassas bileşenler için idealdir.