Технология изготовления тормозного диска – автореферат диссертации по металлургии, 05.16.04, диссертация на тему:Разработка технологии изготовления тормозных дисков автомобилей в условиях малых предприятий

Содержание

Тормозные диски HPB. Конструкция, технология изготовления.

Тормозные диски HPB изготавливаются из легированного чугуна марки FC30, с  добавками (Cr, Ni, Mo),  по технологии предварительной термообработки заготовок, имитирующей условия предельных термонагрузок. Эта технология позволяет выявить большую часть возможных неравномерных статических напряжений в материале, проявляющихся в виде изменения заданной геометрии — коробления диска, сводя к минимуму возможность появления данного негативного процесса в готовом продукте.

Больший диаметр тормозного диска, увеличивает эффективный радиус приложения тормозного момента, позволяя поднять максимальную тормозную мощность, развиваемую системой. От эффективного радиуса, напрямую зависит площадь охвата рабочих поверхностей, являющихся одним из основных показателей возможностей диска по рассеиванию тепловой энергии.

Тормозные диски HPB имеют увеличеную толщину, это поднимает теплоёмкость и увеличивает устойчивость к нарушению геометрии (короблениям) при больших нагрузках. Улучшает охлаждение, за счёт повышения площади обдуваемой поверхности внутренних каналов вентиляции диска.

Направленные каналы вентиляции, по сравнению с традиционной прямой конструкцией, значительно повышают интенсивность прокачки воздуха по ним, улучшая теплоотдачу. Спиральная конструкция каналов более равномерно распределяет механические напряжения в диске, увеличивая ресурс и уменьшая вероятность образования трещин.

Алюминиевый центр тормозного диска, снижает вес, улучшает теплоотвод, уменьшает термические напряжения в диске. Термическое напряжение в диске вызывается разницей температур диск-центральная часть, алюминиевый центр компенсирует эту разницу коэффициентов расширения материалов.

Фиксированная конструкция диска рассчитана на температурный режим до 500°С, рекомендуется для городского использования.

В случае использования «плавающей конструкции» диска, рекомендуемой для применения в режимах предельных нагрузок (на гоночном треке), позволяет полностью снять термо-напряжения относительно центральной части и предотвратить передачу избыточного тепла на ступичный подшипник. Обеспечивая нормальную работу и увеличенный ресурс этих деталей в самых жёстких условиях.

Тормозные диски с проточками.

Проточки на рабочих поверхностях диска помогают отводить из зоны контакта колодки мелкие частицы износа и газовую фракцию (продукт разложения связующих смол, входящих в состав фрикционного материала тормозной колодки, эффект появляющийся при высоких температурах и приводящий к резкому падению коэффициента трения). Проточка, работая как газоотводный канал, предотвращает снижение эффективности торможения и расширяет границы режима работы колодок.
Кроме своих основных функций, поскольку глубина проточки составляет 1мм., она служит отличным визуальным индикатором предельного износа диска.

Перфорированные тормозные диски.

Перфорация диска, выполняя все те же функции по газоотводу, что и проточки, увеличивает площадь обдуваемой поверхности диска, улучшая охлаждение. При круглогодичной эксплуатации улучшает очистку диска от влаги и грязи.

 

Тормозные диски с волнистым краем.

Специалисты High Performance Brakes успешно разработали и создали тормозную систему с новым дизайном: тормозные диски в комплектах имеют волнистую кромку.

Преимущество тормозных систем с «волнистыми» дисками заключается не только в необычном дизайне и особой эстетике, но также в положительных технических характеристиках. Благодаря необычной волнистой форме, такой ротор имеет меньший вес по сравнению с классическим круглым диском, а значит, снижаются и неподрессоренные массы и общие нагрузки на подвеску автомобиля.

Таким образом, тормозные системы HP-Brakes с «волнистыми» дисками способствуют снижению нагрузок на обеих осях автомобиля, повышают общий ресурс тормозов при прежней высокой эффективности и износостойкости.

 

при копировании материалов сайта обязательна ссылка на источник

HPB

Способ изготовления тормозного диска и тормозной диск

Настоящее изобретение относится к способу изготовления тормозного диска для транспортного средства и к тормозному диску для транспортного средства.

DE AS 1 625 680 описывает фрикционную корпусную деталь для работающих в масляной ванне сцепления и тормозов, имеющую опору, и по меньшей мере одну спеченную пористую и металлическую фрикционную накладку, приложенную к опоре. Предложение состояло в том, что фрикционная накладка должна состоять из металлических волокон, при этом, степень пористости должна была иметь значение по меньшей мере 50%.

DE 10 2010 049 797 A1 раскрывает, что тормозной диск может быть изготовлен как целая часть со ступицей колеса, намерение состоит в том, чтобы дать возможность, чтобы было уменьшено биение тормозного диска. Более того, фрикционные поверхности тормозного диска могли бы быть оснащены фрикционным покрытием, которое может состоять из твердого металла или керамики.

EP 1 987 267 B1 связан с тормозным диском, который основан на использовании материалов, один из которых должен предполагается для выполнения конструктивной функции, а другой предполагается для выполнения функции торможения. Тормозной диск содержит опорный или конструктивный диск, боковые стороны которого оборудованы первым и вторым фрикционным диском. Фрикционные диски изготовлены из материала, пригодного для выполнения функции торможения. Конструктивный диск изготовлен из композитного материала. Композитный материал конструктивного диска может состоять из смолы, выбранной из числа эпоксидных, фенольных, цианатэфирных, цианоэпоксидных и керамических смол и эмалей или комбинации таковых. Фрикционные диски могут изготавливаться из материала, выбранного из числа стали, чугуна, упрочненного алюминия, оксида алюминия (керамики), карбида кремния, нитрида кремния, карбида титана и углеродистой керамики.

На транспортных средствах, особенно моторных транспортных средствах, дисковые тормоза формируют то, что вероятно является наиболее широко распространенным типом тормозных систем. Дисковые тормоза по существу состоят из тормозного диска и тормозной скобы, которая помещена вокруг кромки тормозного диска. В этой компоновке, тормозной диск присоединен ступицей колеса, установленной с возможностью вращения в поворотной цапфе, к колесу транспортного средства, которое должно тормозиться. В противоположность, тормозная скоба закреплена на поворотной цапфе. Реальное замедление достигается посредством тормозных колодок, которые могут быть размещены вплотную к тормозному диску, упомянутые колодки выполнены по обе стороны от тормозного диска между тормозным диском и тормозной скобой.

В зависимости от применения, тормозные диски могут состоять из железа, например, серого чугуна или, в качестве альтернативы, из углеродистой керамики или алюминия. Одновременно, тормозные диски должны иметь поверхность, которая демонстрирует как можно меньший износ и выпускает мало мелкой пыли. Для достижения этого, целью является поверхность, которая является как можно более твердой. Таким образом, в случае тормозных дисков, например, сделанных из алюминия, карбид кремния (SiC) добавляется надлежащим образом, будучи нанесенным в качестве износостойкого защитного покрытия на поверхности. Однако, производство тормозных дисков из не содержащих железо материалов, в некоторых случаях, является сложным и обычно дорогостоящим.

Еще одна форма воплощения такого защитного слоя может быть достигнута термическим напылением. В этом процессе, материал, который должен быть нанесен на поверхность основного корпуса тормозного диска, заблаговременно размягчается под действием тепла и ускоряется в виде отдельных частиц посредством газового потока. При ударе частиц, формируется чисто механическая связь без расплавления поверхности основного корпуса. Материалы могут быть металлами или оксидными керамическими или твердосплавными материалами. Недостатком здесь, кроме высоких затрат, в особенности является долговечность таких защитных слоев. Таким образом, как правило, возможно всего лишь умеренное придание шероховатости поверхности посредством пескоструйной обработки, и это не приводит к долговременной механической связи. Более точно, при использовании твердого чугуна для основного корпуса, например, невозможно придание шероховатости врубкой, которое полезно само по себе.

В процессе абразивного износа между тормозной накладкой и тормозным диском происходят выбросы твердых частиц, то есть, мелкой пыли. Кроме проблемы мелкой пыли, однако, зрительный эффект ржавых тормозных дисков в комбинации с дорогостоящими алюминиевыми колесными дисками играет дополнительную роль. Известно, что около 70% мелких частиц пыли возникают из материала диска из серого чугуна. Температура, на которой эти частицы, вырабатываемые износом, ударяют алюминиевый колесный диск, очень высока, имея значение вплоть до 700°C. В процессе, они могут просто въедаться в прозрачное покрытие на алюминиевой поверхности, а удаление серо-черного покрытия является весьма трудным, даже на автомойке и с высочайшим старанием. Более того, визжащие шумы или дрожание тормозов в случае накладки, которая заржавела после пребывания неподвижной в течение продолжительного периода, дополнительно рассматриваются в качестве причиняющих беспокойство.

Было бы можно улавливать формируемые мелкие частицы пыли посредством разновидности вакуумного пылесборника за тормозным диском и собирать их в фильтрующем элементе, например, в бумажном фильтре. Хотя посредством этого можно предотвращать или минимизировать загрязнение окружающей среды или образование грязных алюминиевых колесных дисков, основная проблема износа и коррозии не решается посредством этого.

Также можно предусматривать то, что указывается ссылкой как временные недорогие защитные слои, чтобы давать транспортным средствам возможность по меньшей мере добираться до торгового представителя от производителя без вынуждения совершенно нового транспортного средства показываться в выставочном зале торгового представителя с ржавыми тормозными дисками. Таковые, как правило, являются окрашенными напыленными слоями, содержащими в себе цинковые пигменты. С другой стороны, известны тормозные системы, в которых цинк втирается в поверхность серого чугуна во время процесса торможения, тем самым, вызывая катодную защиту от коррозии. С другой стороны, цинковая пленка оказывает отрицательное влияние на фрикционную функцию тормозной накладки, и коэффициенты трения снижаются.

Покрытие посредством диффузионного азотирования на основании нитрида железа также было бы возможным. Это покрытие приводит к краткосрочной защите от износа и коррозии; однако, срок службы этого покрытия ограничено. В странах с высокими предельными значениями скорости для транспортных средств, например, в Германии, это дает в результате высокие температуры торможения, по какой причине, накладки из NAO не пригодны в этих странах. Более того, процесс является очень трудоемким и весьма дорогостоящим благодаря требуемым большим печным камерам.

Многочисленные способы термического напыления (уже упомянутые выше) и способы электролитического покрытия используются подобным образом. Эти слои являются весьма дорогостоящими для производства. В случае электролитических способов, вес компонент должен быть покрыт хромом или никелем плюс частицами твердого материала. Однако, как такие электролитические покрытия, так и термически напыленные покрытия имеют тенденцию плохо работать при ускоренных испытаниях на коррозионную стойкость в солевом тумане. Таким образом, подмыв слоев термического напыления не может надежно избегаться даже с дополнительными способами пломбировки.

Ввиду указанного предшествующего уровня техники, по-прежнему есть место для улучшения простого и надежного производства тормозных дисков в качестве изделий массового производства.

При условии этой сложившейся ситуации, лежащая в основе изобретения задача состоит в том, чтобы представить способ изготовления тормозного диска для транспортного средства, какой способ предоставляет возможность недорогого и, тем не менее, надежного массового производства. Более того, намерение состоит в том, чтобы показать тормозной диск для транспортного средства, который, в дополнение к недорогому производству, в частности, имеет улучшенную устойчивость к коррозионному действию и улучшенный срок службы.

Часть задачи, относящейся к способу, достигается мероприятиями по пункту 1 формулы изобретения. Часть упомянутой задачи, относящейся к изделию, достигается тормозным диском, имеющим признаки по пункту 11 формулы изобретения. Кроме того, особенно полезные варианты осуществления изобретения раскрыты соответственными зависимыми пунктами формулы изобретения.

Должно быть отмечено, что признаки и мероприятия, представленные по отдельности, в последующем описании могут комбинироваться технически осуществимым образом и давать начало дополнительным вариантам осуществления изобретения. Описание дополнительно характеризует и детально излагает изобретение, в особенности, совместно с фигурами.

Согласно изобретению, ниже представлен способ изготовления тормозного диска для транспортного средства, в котором на основном корпусе тормозного диска по меньшей мере в некоторой области или областях расположен защитный слой. Согласно изобретению, способ содержит по меньшей мере следующие этапы:

— предварительной машинной обработки по меньшей мере некоторой области или областей основного корпуса, находящегося в виде заготовки;

— нанесения эмалевого покрытия на основной корпус по меньшей мере в некоторой области или областях, и

— последующей обработки основного корпуса, содержащего покрытие по меньшей мере в некоторой области или областях, при этом эмалевое покрытие металлургически привязано к материалу основы основного корпуса посредством фазообразования.

Эмалевое покрытие согласно этому изобретению предпочтительно является расплавленной смесью. При температуре эмалировки, стеклообразующие оксиды сплавляются для формирования стеклянного расплава. Здесь, стеклообразующими оксидами могут быть SiO2, B2O3, Na2O, K2O и Al2O3. Базовые эмали содержат приблизительно 23-34% по весу буры, 28-52% по весу полевого шпата, 5-20% по весу кварца, около 5% по весу фтористых соединений, оставшейся частью является углекислый натрий и натриевая селитра. Оксиды Ti, Zr и Mo могут использоваться в качестве замутнителей.

Чтобы гарантировать, что эмалевые покрытия жестко прилипают к металлической подложке, то есть, к материалу основы основного корпуса, например, в качестве составляющих предусмотрены оксиды кобальта, оксиды марганца или оксиды никеля. Также можно использовать керамические пигменты, такие как оксиды железа, оксиды хрома и шпинели.

В предпочтительном варианте осуществления, упомянутые вещества мелко перемолоты и расплавлены. Расплав резко охлаждается, то есть, предпочтительно добавляется в воду, при этом, гранулированная фритта стеклянного типа, сформированная таким образом, еще раз мелко перемалывается на следующем этапе. Во время процесса перемалывания, например, добавляются от 30% до 40% воды вместе с глиняной и кварцевой мукой. В зависимости от типа эмали, также добавляются упомянутые замутнители и пигментные оксиды.

Таким образом, формируется эмалевая суспензия, которая должна выстаиваться в течение определенного времени, предпочтительно несколько дней, чтобы обеспечивать лучшее смешивание перед тем, как эмалевая суспензия используется дальше. Пригодные текучие агенты используются, чтобы гарантировать, что получается равномерная толщина слоя, например, после нанесения покрытия погружением, и возможный процесс нанесения покрытия погружением будет пояснен подробнее.

Тормозной диск, то есть, его основной корпус, предпочтительно изготавливается посредством отливки в песчаную форму. В этом случае, основной корпус, то есть, заготовка, имеет окружающую наружную тормозную шайбу, которая предусмотрен для контакта с тормозной колодкой тормозной скобы, при этом, конечно, тормозные колодки или тормозные накладки контактируют по обеим сторонам тормозной шайбы, то есть, фрикционных поверхностях. В центре основного корпуса предусмотрен проем, который размещен в выступе основного корпуса. Вокруг проема, на равных интервалах, расположено предпочтительно пять сквозных отверстий через выступ. Упомянутые сквозные отверстия служат для приема колесных болтов, посредством которых тормозной диск, вместе с колесом, может быть присоединен к ступице колеса. Выступ, который также может указываться ссылкой как головка диска, может изготавливаться как целая часть, то есть, может отливаться с тормозной шайбой или может присоединяться пригодным образом к тормозной шайбе в качестве отдельного элемента. Основной корпус может быть изготовлен в виде невентилируемого или вентилируемого тормозного диска, это известно само по себе. В случае вентилируемого тормозного диска, фрикционные поверхности расположены на опорных дисках, при этом, противоположные опорные диски расположены на определенном расстоянии посредством ребер. Каждый опорный диск, конечно, также имеет только одну фрикционную поверхность, но это известно само по себе. Таким образом, воздушный зазор сформирован между опорными дисками, хотя это известно само по себе, а потому, дополнительные подробности этого приведены не будут.

Эта заготовка затем подвергается машинной обработке по меньшей мере в некоторой области или областях, при этом, в частности, подвергаются предварительной машинной обработке будущие фрикционные поверхности. Предварительная машинная обработка может выполняться посредством механических способов, при этом, предварительная машинная обработка предпочтительно выполняется посредством способов токарной обработки, предпочтительнее, посредством способов безэмульсионной токарной обработки (безэмульсионной токарной обработки). В этом случае, области, которые должны быть покрыты, то есть, например, фрикционные поверхности, предпочтительно подвергаются машинной обработке таким образом, чтобы они, например, имели шероховатость от 6 до 7 микрон. Пескоструйная обработка также возможна в целях предварительной машинной обработки, и нет намерения исключать другие пригодные способы предварительной машинной обработки.

Как только по меньшей мере фрикционные поверхности были подвергнуты предварительной машинной обработке, может наноситься эмалевое покрытие. Это может выполняться посредством напыления, хотя нанесение посредством обмазывания кистью или в ванне для обработки погружением также может быть целесообразным. Таким образом, целесообразно, если покрытие, то есть, эмалевая суспензия наносится в качестве влажного эмалевого покрытия.

В случае нанесения посредством напыления, предусмотрено, чтобы целесообразно эмалевое покрытие наносилось виде водной суспензии (эмалевой суспензии). Здесь полезно, чтобы по меньшей мере подвергнутая предварительной машинной обработке область была без труда доступна, поскольку устройство для напыления может покрывать область, которая должна быть покрыта на индивидуальной основе. Покрытие может наноситься таким образом, чтобы основной корпус предпочтительно был вращающимся. Можно заставлять тормозной диск вращаться на 80 оборотах в минуту. Эмалевое покрытие может напыляться под давлением от 2 до 4 бар, например, посредством распыления сжатым воздухом. Таким образом, эмалевое покрытие может быть нанесено требуемой толщиной материала в течение очень короткого времени, например, 20 секунд, при этом, скорости подачи эмалевой суспензии могут регулироваться в нешироких пределах согласно автоматическому контролю параметров, например, посредством управляемых компьютером роботов для напыления, для того чтобы быть способными создавать соответственное эмалевое покрытие с небольшими колебаниями толщины в каждом случае. В способе согласно изобретению, предпочтительно выбран способ одностадийного нанесения эмалевого покрытия. Это дает возможность обходиться без отдельного нанесения базовой эмали и эмали верхнего слоя, поскольку предпочтительно всего лишь одностадийное нанесение. Вращающееся устройство для напыления и неподвижный тормозной диск, который должен быть покрыт, также возможны, но не предпочтительны. Таким образом, можно снабжать эмалевым покрытием только область фрикционных поверхностей. Это может выполняться таким образом на невентилируемых тормозных дисках, но также на вентилируемых тормозных дисках. В качестве дополнительного возможного варианта осуществления, основной корпус может быть покрыт в ванне для обработки погружением, при этом, водный раствор (эмалевая суспензия) предоставляется подобным образом. В этом случае также можно покрывать только тормозную шайбу, то есть, только фрикционные поверхности. В процессе этого, основной корпус погружается в ванну для обработки погружением не полностью, а только на глубину, такую чтобы тормозная шайба окуналась на определенном участке. Посредством вращения тормозного диска, таким образом покрывается вся тормозная шайба. В частности, целесообразно снабжать вентилируемый тормозной диск эмалевым покрытием посредством ванны для обработки погружением, поскольку влажное эмалевое покрытие также может полностью проникать в промежутки между двумя опорными дисками, таким образом, предоставляя возможность, чтобы были покрыты даже внутренние поверхности по другую сторону от фрикционных поверхностей, тем временем, конечно, также могут покрываться.

Вместо частичного покрытия, при котором покрыты только тормозная шайба, то есть, фрикционные поверхности, также возможно, чтобы основной корпус был покрыт полностью. Соответственно, тормозной диск, в таком случае, полностью защищен от коррозии. Целесообразно предусматривается, чтобы основной корпус также полностью подвергался предварительной машинной обработке.

Еще раз, здесь можно предусматривать эмалевое покрытие посредством устройства для напыления или в ванне для обработки погружением. В ванне для обработки погружением, тормозной диск полностью затапливается, если тормозной диск должен быть покрыт полностью. Вращение упомянутого тормозного диска не обязательно, но может быть желательным. Если эмалевое покрытие наносится посредством устройства для напыления, можно наносить эмалевые покрытия, которые отличаются по меньшей мере цветом. Выступ, то есть, головка диска, например, также мог бы быть реализован, с тем чтобы быть светящимся в условиях тусклого освещения. Это уместно, поскольку сам выступ не подвергается воздействию никаких сил трения, подобных фрикционным поверхностям. Тем не менее, конечно, также было бы можно воплотить фрикционные поверхности с определенным цветом, если бы обеспечивалось, чтобы цвет оставался неизменным, даже после зацепления тормозных накладок, то есть, после износа соответственных фрикционных поверхностей.

Если тормозной диск покрыт по меньшей мере частично, он подвергается последующей обработке на дополнительном этапе. Для этой цели, преимущественно предусмотрено, чтобы эмалевое покрытие было прежде всего высушено после нанесения, после чего, обеспечивается обработка обжигом. Для высушивания эмалевого покрытия, тормозной диск подается в сушильное устройство, в котором покрытый эмалевым покрытием тормозной диск высушивается приблизительно при от 90 до 120°C, или приблизительно при от 80 до 100°C, в течение периода от 5 до 30 минут. В предпочтительном варианте осуществления способа, процесс высушивания может выполняться в печи с циркуляцией воздуха. Для последующей тепловой обработки, покрытый эмалевым покрытием тормозной диск обжигается в печи непрерывного действия, например, приблизительно при от 800 до 940°C. Это предоставляет эмалевому покрытию возможность металлургически привязываться к материалу основы основного корпуса посредством фазообразования. Во время этого процесса печной сушки, достигается формирование толстого непрерывного оксидного слоя, который весьма устойчив к действию коррозии от дождевой воды и также, в частности, соленой воды.

Эмалевые покрытия согласно изобретению отличаются от электролитических или напыленных покрытий по той причине, что они не могут подмываться. Если защитные слои подмываются, фаза оксида железа формируется под покрытием, которая затем приводит к большому увеличению объема, ассоциативно связанному с отслаиванием покрывающего слоя. Также благоприятно для успеха, что эмалевые покрытия согласно изобретению не могут страдать от дальнейшего повреждения, даже если слой снят до материала основы местным повреждением (ударом камня, механическим повреждением). Повреждение ржавчиной, в таком случае, происходило бы в только в области отсутствующего эмалевого покрытия, но не распространялось бы дальше. Еще одно преимущество эмалевого покрытия согласно изобретению должно рассматриваться в качестве того обстоятельства, что оно имеет очень низкий вес, это является свойственным химическому составу из оксидов алюминия, силикатов, и т. д., порам и пузырьковой структуре, типичным у эмали.

В дополнение к этой хорошей коррозионной стойкости, эмалевое покрытие согласно изобретению отличается хорошим сопротивлением износу в силу высокой твердости слоя, которая может быть в три раза большей, чем у материала основы из серого чугуна. Сопротивление износу и/или термическим трещинам дополнительно может усиливаться использованием «частично кристаллических эмалей», в которых отложения кристаллизации в стеклянной матрице повышают сопротивление износу по сравнению с традиционными эмалями. Также способствующим успеху является то обстоятельство, что характеристики износа эмали могут быть радикально улучшены посредством включения в состав наноразмерных твердых материалов. Эти карбидные жесткие материалы имеют значительно большее сопротивление износу, чем аморфная эмалевая матрица. Сопротивление износу дополнительно может быть оптимизировано посредством изменения размера карбидных частиц.

Серый чугун предпочтительно может использоваться в качестве материалы основы.

После этапа печной сушки, поверхность эмалевого покрытия по выбору может подвергаться конечной обработке, то есть, чистовой обработке. Предусмотрено, что предпочтительно осуществлять машинную обработку фрикционных поверхностей посредством токарной обработки и удалять слой окалины, сформированной вследствие процесса обжига.

Конечно, можно, чтобы тормозные диски использовались без какой бы то ни было машинной обработки в области фрикционной поверхности. Посредством использования более тонких эмалевых покрытий и использования индукционных катушек для спекания слоев в комбинации с вращательным движением, любое возможное радиальное истончение, а также неровность могут быть минимизированы. Чистовая машинная обработка дисков посредством операции чистовой шлифовки также возможна, при этом, используются алмазные или карбидные чашечные шлифовальные круги. Возможна чистовая машинная обработка посредством токарной обработки, это является осуществимым, несмотря на высокую твердость благодаря хрупкости, при этом, предпочтительны поликристаллические алмазные индексируемые режущие пластины.

Благоприятно для успеха, если нанесено эмалевое покрытие с толщиной слоя от 50 мкм до 100 мкм. В силу этого возможно изготавливать тормозные диски, которые могли бы иметь срок службы более чем 240000 км в зависимости от толщины слоя эмалевого покрытия.

Чтобы гарантировать, что сопротивление износу достаточно высоко, доказано, что полезно адаптировать состав эмалевого покрытия таким образом, чтобы, после спекания, то есть, после процесса обжига, значения твердости были > 650 HV0,1. Более того, этот состав дает в результате эмалевое покрытие стеклянного типа, которое не полностью оплавлено и имеет не гладкие поверхности, типичные для эмали, но скорее шероховатую поверхность, вызванную более высокой долей кристаллических фаз. В идеале, доля кристалла может иметь значение 20%, но также 30-50%.

В силу выдающихся коррозионной стойкости и сопротивления износу фрикционного слоя, способ эмалировки согласно изобретению особенно пригоден для изготовления тормозных дисков. Более того, способ согласно изобретению предлагает возможность настройки коэффициентов трения в широких пределах таким образом, чтобы, благодаря добавлению некоторых оксидов, могли использоваться традиционные фрикционные накладки, при этом, коррозионная стойкость и сопротивление износу были значительно улучшены относительно традиционных тормозных дисков из серого чугуна.

В дополнение, эмалевое покрытие может быть пигментировано, давая возможность выбирать разные цвета на индивидуальной основе, как уже упомянуто выше.

Посредством изобретения, можно наносить слой эмалевого покрытия по всему тормозному диску в качестве защиты от коррозии (предотвращения красной ржавчины), при этом, также возможно, чтобы эмалевое покрытие было нанесено только в области поверхности трения в качестве покрытия износа с пригодным коэффициентом трения (избежания скрежещущего шума). Эмалевое покрытие может быть нанесено в качестве декоративного легкоочищаемого покрытия в области вне поверхности контакта с фрикционной накладкой, при этом, эмалевое покрытие может быть нанесено в области контакта, для того чтобы предупреждать снятие тормозного диска (предотвращение приржавления к ступице колеса). Способ согласно изобретению может содержать этапы предварительной машинной обработки, нанесения суспензии посредством погружения/напыления, высушивания и обжига, и финишной обработки для получения требуемой шероховатости. Эмалевое покрытие, более того, может обладать теплоизоляционным эффектом, с тем результатом, что тепло, которое возникает, не рассеивается настолько быстро.

Хотя предпочтителен способ одностадийного покрытия, возможно, чтобы диск полностью погружался в недорогую эмалевую суспензию, это особенно целесообразно в случае вентилируемых дисков с большим количеством ребер между двумя опорными дисками, в каком случае, слой дорогостоящей подцвеченной эмали затем наносится при последующем нанесении напылением в области между поверхностью фрикционной накладки и контактной поверхностью чашки (головкой диска). В принципе, частицы ржавчины не могут формироваться на эмалевом покрытии, а потому, проблема со скрежещущим шумом, таким как который может возникать у традиционных тормозных дисков из серого чугуна, избегается.

Кромки основного корпуса, которые снабжены эмалевым покрытием, предпочтительно имеют радиус R, который является по меньшей мере в 3 раза большим, чем толщина слоя эмалевого покрытия в области радиуса кромок. Тем самым, гарантируется равномерная толщина слоя в области кромок. Если переходы или кромки слишком остры, эмалевый слой, который формируется на них, будет слишком тонким.

Дополнительные полезные детали и результаты изобретения подробнее пояснены ниже посредством разных иллюстративных вариантов осуществления, показанных на фигурах, из которых:

фиг. 1 показывает схематическую иллюстрацию тормозного диска согласно изобретению на виде сверху,

фиг. 2 показывает тормозной диск по фиг. 1 в разрезе,

фиг. 3 показывает детализацию фиг. 2;

фиг. 4 показывает вентилируемый тормозной диск на виде в перспективе.

На различных фигурах идентичные части всегда снабжены одинаковыми символами ссылки, а потому таковые, как правило, также описаны только один раз.

Фиг. 1 показывает схематическую иллюстрацию тормозного диска 1 согласно изобретению. Он имеет круглый основной корпус 2, в качестве примера состоящий из чугуна, то есть, например, серого чугуна. Обычно, основной корпус 2 имеет окружающую наружную тормозную шайбу 3, которая предусмотрена для контакта с тормозной накладкой (специально не показана). В центре основного корпус 2 предусмотрен проем 4, который размещен в выступе 5 основного корпуса 2. Выступ 5 также может указываться ссылкой как головка 5 диска. На равных интервалах вокруг проема 4, в данном случае, расположены пять сквозных отверстий 6 через выступ 5. Упомянутые сквозные отверстия 6 служат для приема колесных болтов (здесь специально не показаны), посредством которых тормозной диск 1, вместе с колесом (не показано), может быть присоединен к ступице колеса (также не показана).

Фиг. 2 показывает разрез по плоскости a-a тормозного диска 1 с фиг. 1. Как может быть видно, выступ 5 выступает относительно тормозной шайбы 3 основного корпуса 2. Тормозная шайба 3 содержит две поверхности торможения, то есть фрикционных поверхности 7, 8, ориентированных параллельно друг другу, то есть, первую фрикционную поверхность 7 и вторую фрикционную поверхность 8. Обозначенная линией из точек и штрихов окружность B начерчена на фиг. 2, при этом, область тормозной шайбы 3 внутри окружности B является объектом по фиг. 3.

Фиг. 3 показывает детализацию тормозной шайбы 3 по фиг. 2 в пределах окружности B. При увеличении тормозной шайбы 3 в области ее первой фрикционной поверхности 7, может быть видно, что эмалевое покрытие 10 было нанесено в этой области на поверхность 9 основного корпуса 2. Здесь, эмалевое покрытие 10 также покрывает наружную круговую поверхность. Таким образом, весь тормозной диск 1 может иметь эмалевое покрытие 10. Однако, также возможно, чтобы только фрикционные поверхности 7 и 8 имели эмалевое покрытие 10.

Кромка 14 реализована с радиусом R, чтобы гарантировать, что равномерный эмалевый слой нанесен на эту область. Здесь, радиус R имеет значение приблизительно в три толщины слоя эмалевого покрытия 10. Большие радиусы беспроблемны, но, в случае меньших радиусов, толщина слоя может быть неравномерно распределена в области кромки 14.

Эмалевое покрытие 10 также может быть нанесено на тормозной диск по меньшей мере в некоторой области или областях, при этом, только фрикционные поверхности 7 и 8 снабжены эмалевым покрытием 10. Однако, также можно, как упомянуто, снабжать тормозной диск эмалевым покрытием полностью. Эмалевое покрытие может быть нанесено посредством устройств для напыления или в ванне для обработки погружением.

Фиг. 4 показывает тормозной диск 1, который имеет опорные диски 11 и 12, между которыми выполнены ребра 13, таким образом, формируя вентилируемый тормозной диск 1. Вентилируемый тормозной диск также может иметь эмалевое покрытие 10 только на своих фрикционных поверхностях 7 и 8. Однако, полезно, если вентилируемый тормозной диск 1 полностью покрыт эмалью. Для этой цели, вентилируемый тормозной диск 1 может быть погружен в ванну для обработки погружением с тем результатом, что внутренние поверхности взаимно противоположных опорных дисков 11 и 12, а также ребра 13 также покрываются эмалью.

Также можно, чтобы тормозной диск 1 имел другие эмалевые покрытия. Таким образом, предпочтительно можно выбирать покрытие на фрикционных поверхностях 7 и 8, которое имеет требуемые коэффициенты трения, таким образом, гарантируя, что сохраняется функция тормозного диска 1. На поверхностях вне требуемых для замедления транспортного средства, тормозной диск может иметь эмалевое покрытие, которое, например, имеет сигнализирующие эффекты в форме цветов, которые светятся, даже в темноте. Также полностью совместимо с изобретением снабжать фрикционные поверхности соответствующим эмалевым покрытием, которое обладает сигнализирующим эффектом.

Во всех случаях, тормозной диск должен предварительно обрабатываться машинной обработкой по меньшей мере в некоторой области или областях перед нанесением эмалевого покрытия 10. Полезно осуществлять машинную обработку области тормозного диска 1, которая также должна быть покрыта.

После нанесения эмалевого покрытия 10, предусмотрены высушивание и обжиг. В качестве возможного варианта, также может выполняться операция механической чистовой машинной обработки.

СПИСОК СИМВОЛОВ ССЫЛКИ

1 тормозной диск

2 основной корпус

3 тормозная шайба

4 проем

5 выступ/головка диска

6 сквозное отверстие

7 первая поверхность торможения/фрикционная поверхность

8 вторая поверхность торможения/фрикционная поверхность

9 поверхность

10 эмалевое покрытие

11 опорный диск

12 опорный диск

13 ребра

14 кромка

R радиус


Способ изготовления тормозного диска и тормозной диск
Способ изготовления тормозного диска и тормозной диск
Способ изготовления тормозного диска и тормозной диск
Способ изготовления тормозного диска и тормозной диск

Опыт самого массового производства литых автокомпонентов – тормозных вентилируемых дисков

Статьи от автора: Мельников И.А.

 Мельников И.А.

Развитие производства современных автокомпонентов подстёгивается не только желанием руководства автосборочных заводов получить поставщиков в единой таможенной зоне и непосредственной близости, но и законодательными мерами правительства России. По действующим актам и постановлениям любые предприятия, работающие в режиме промсборки, за пять лет после заключения соглашения должны выйти на уровень 60% локализации автокомпонентов, в том числе обязательно и за счёт отечественного производства двигателей и коробок передач, которые должны устанавливаться как минимум на 30% выпускаемых автомобилей.

Выполняющим требования заводам положен бонус в виде льготных условий таможенного ввоза автокомпонентов (сниженные или вовсе нулевые пошлины). В 2013 году был принят закон о господдержке производителей автомобилей и автокомпонентов, действующих в режиме промышленной сборки. Аналитическая компания Boston Consulting Group предсказывает, что к 2020 году рынок новых автомобилей в России возрастёт до 4,4 миллиона машин. В этом случае у России появится шанс стать крупнейшим рынком в Европе, сместив с первой строчки Германию. Подобные прогнозы — одна из причин роста интереса потенциальных производителей автокомпонентов в России. Следует особо отметить, что наиболее эффективно осваивать литые автокомпоненты, т.к. это технологически проще и они составляют самую весомую часть в массе автомобиля.  

В ближайшее время в г.Тольятти откроется завод корейской компании Kdac по производству автомобильных радиаторов и некоторых компонентов систем охлаждения, отопления и кондиционирования — СП «Кейдак Термал Рус». В созданном предприятии с российской стороны учредитель группа «Объединённые автомобильные технологии», крупнейшее в России объединение производителей автокомпонентов. Первым потребителем продукции должны стать предприятия АвтоВАЗ и GM-АвтоВАЗ, но Kdac планирует поставки на сборочные заводы в Калуге, а также других автомобильных кластеров в России. Первую продукцию СП даст уже в 2014 году.

Осенью 2013 года было подписано соглашение о строительстве завода мексиканской компании Nemak в Ульяновской области. Запуск предприятия намечен на конец 2015 года — по выпуску отливок блока и головки блока цилиндров для нескольких автосборочных заводов. Компания Ford  также решила построить завод двигателей в Елабуге, который должен быть запушен в 2015 году. В Калужском регионе в 2015 году откроется завод двигателей Volkswagen. Шинный завод Bridgestone в Ульяновской области должен вступить в строй в 2016 году. В Калининградской области в 2016 году заработают сразу 15 заводов автокомпонентов структур «Автотора», создаваемых с участием таких гигантов, как Magna и GM.

Мировой гигант Bosch строит сейчас свой второй российский завод автокомпонентов — в Самаре. Он будет выпускать блоки АБС, генераторы, стартёры и инжекторы для систем Common Rail. (Сейчас завод Bosch в Саратове производит свечи зажигания, датчики массового расхода воздуха, лямбда-зонды, блоки управления, бензонасосы, жгуты проводов, топливные рампы.) Другой пример — это СП «Вистеон Автоприбор Электроникс» во Владимире. Оно изготавливает автомобильную электронику, в том числе комбинации приборов и аудиосистемы. Минувшей осенью американская корпорация Visteon увеличила свою долю в этом СП с 49 до 68,77%, получив тем самым контрольный пакет акций [1]. По сообщению Automotive News Europe, вопрос о создании промышленных предприятий в России сейчас рассматривают компании GKN Driveline (системы привода), TRW Automotive (электроника, системы безопасности) и Getrag (трансмиссии). GKN раскроет свои планы в самое ближайшее время, а TRW и Getrag — попозже. Так что в ближайшие годы стоит ждать появления у нас новых предприятий по производству различных отливок автокомпонентов. 

Для каждого нового современного автомобиля необходимо четыре отливки тормозных дисков, а с учетом многократных замен в процессе его эксплуатации и технического обслуживания данные отливки являются наиболее востребованными на рынке автомобильных комплектующих. Литейный завод, который первым в России или Украине освоит серийное производство вентилируемых дисков, снимет все «сливки» при пока абсолютно свободной нише огромного рынка данных отливок для обеспечения производства и ремонта автомобилей в РФ и СНГ – основного рынка отливок в мире.

Во-первых, это простота освоения их производства благодаря тому, что вентилируемые диски являются самыми простейшими плоскими осесимметричными автомобильными отливками, которые не требуют сложной технологической подготовки как, например, ответственный много стержневой блок двигателя автомобиля.

Во-вторых, с тормозными дисками нет таких больших проблем лицензирования как, например, в сравнении с тем же блоками или головками блока двигателя.

В-третьих, и это главное — огромный спрос на вентилируемые диски диктуется рынком запасных частей, как и на тормозные колодки, поэтому нет ограничений по выбору покупателей со стороны только сборочных заводов.    

При организации массового производства отливок «вентилируемый тормозной диск» в большинстве случаев, конечно, используют формы по ПГС на линиях горизонтальной опочной формовки (рис.1). Например, на немецком заводе FritzWinter[2] данные отливки производят по технологии Сейатцу-процесс на линии фирмы HWS-Sinto, Германия (размер опок 1120×1080х350/250 мм) производительностью до 3000 дисков в час (рис.2).

mel 1

Рисунок 1. Вентилируемые тормозные диски различных производителей,

выполненные на опочных формовочных линиях HWS-Sinto,

Германия по Сейатцу-процессу.

Международная литейная выставка GIFA-2011, Дюссельдорф

 mel 2

Рисунок 2. Завод FritzWinter (Германия): АФЛ по Сейатцу-процессу фирмы HWS-Sinto,

Германия производительностью 250 ф/ч.

Опока низа с проставленными стержнями вентилируемых тормозных дисков.

В одной опоке производят 12 отливок дисков для автозавода BMW (т.е. 3000 штук в час). 

При этом следует учитывать, что АФЛ по Сейатцу-процессу благодаря высокому качеству форм обеспечивают возможность одновременного производства самых разнообразных по размеру и конфигурации отливок автокомпонентов [4-11]  путем замены модельных плит в цикле работы линии (рис.3). Технология уплотнения форм по Сейатцу-процессу позволяет располагать отливки в непосредственной близи друг от друга и края опоки, что обеспечивает максимальные объемы производства отливок. Часто на одной АФЛ производятся еще и тормозные барабаны (рис.3). Однако требуемые объемы производства вентилируемых дисков настолько огромны, что некоторые формовочные линии на передовых заводах мира загружены только данными отливками, тогда как на многих других линиях изготавливают до нескольких тысяч различных наименований отливок. Во-вторых, производство отливок  вентилируемых дисков характерно высоким уровнем автоматизации операций производства, обработки, транспортировки и простановки стержней (рис.4.). [12-16]   

mel 3

Рисунок 3. Полуформы низа для отливки «тормозного барабана» на одной из двух линий HWS-Sinto,

Германия в цехе чугунного литья на заводе КамАЗ,

г. Набережные Челны  (размер опок 1500x1100x400/400 мм.)

 mel  4

Рисунок 4. Стержни вентилируемых тормозных дисков для грузовиков

от центров Laempe на заводе FritzWinter, Германия

Бесспорным мировым лидером по изготовлению тормозных вентилируемых дисков является итальянский концерн Brembo. Деятельность компании Brembo началась еще в 60-х годах прошлого века, когда вблизи итальянского города Бергамо появилась механическая мастерская отца нынешнего президента компании Эмилио Бомбассеи. Начав в 1964 году производство первых в Италии тормозных дисков для рынка автозапчастей, компания стала получать признание и на международном уровне. Уже в 1972 году Brembo являлся лидером на рынке систем торможения для мотоциклов, а с 1975 года и лидером в производстве тормозных систем для автомобильных гонок.

Сегодня Brembo, изготавливая более чем 25 миллионов тормозных дисков в год, имеет уникальные технологии производства тормозных систем для автомобилей, сделанных в Японии, США и Европе. Благодаря богатому опыту эти системы постоянно совершенствуются. Диапазон разработанных типоразмеров тормозных дисков и барабанов закрывает 95% всех европейских автомобилей и коммерческих транспортных средств. Сегодня концерн имеет 22 производственные площадки (в т.ч в Китае, США, Бразилии, Польше, Чехии и Франции).

Предприятие постоянно развивается, и в 2011 году концерн объявил об открытии еще одного, уже второго литейного завода в г. Даброва Горница на западе Польши [3]. Разумеется, завод оборудован самым современным формовочным оборудованием – высокопроизводительной опочной линией фирмы HWS-Sinto по Сейатцу-процессу. Другой литейный цех, находящийся по соседству, действует с 2005 года, и также профилирован на производстве тормозных систем марки Brembo. Объем последних инвестиций, вложенных в создание нового цеха, составил почти 100 млн. Евро-, об этом объявил президент группы компаний Brembo Альберто Бомбассеи во время торжественного открытия завода в октябре 2011 (рис.5).Новый завод включает всю цепочку производства – от подготовки сырья до отгрузки готового товара. Новый завод производит на линии HWS-Sintoчугунные отливки весом от 5 до 45 кг. 

Место расположения завода в г. Даброва Горница было выбрано благодаря своему расположению  в центре Европы. Преимущества такого расположения – короткие логистические маршруты, что позволяет снизить транспортные расходы.

С открытием нового завода, длиной полкилометра и несколько сот метров шириной, производственные площади под изготовление и дальнейшую механическую обработку вентилируемых и невентилируемых дисков и тормозных барабанов для легковых и грузовых а/м увеличились до 90 000 кв. м.

mel5

Рисунок 5. Brembo, Польша. 50-милионный вентилируемый диск (2011 г.) по технологии Сейатцу.

Открытие первой АФЛ фирмы HWS-Sinto, Германии (2005г.- слева) и второй АФЛ (2011 г. справа)

Новый литейный цех, который по площади практически в два раза превосходит старый, позволил увеличить производство тормозных дисков более чем на 50%. В планах руководства завода в текущем 2014 году выпустить 13,5 млн. тормозных дисков общим весом 140.000 тонн.

Причина такого решения расширить производство заключалась в том, что мощностей первого завода уже не хватало. Новый литейный завод принимает и выполняет заказы от новых клиентов, таких как Mercedes, Rover и др. Польский завод Brembo является поставщиком тормозных дисков для легковых а/м таких марок, как Ford, BMW, Volkswagen, Fiat, Suzuki и Mitsubishi, а также грузовых CargoBull, Iveco, Renault и др..

Для нового плавильного отделения были установлены 4 индукционных печи фирмы Inductothermемкостью по 12,5 т, в то время как в старом цеху использовались 16-тонные печи. Такой объем – лучший компромисс в плане обеспечения качества, сокращения затрат и энергосбережения. Использование печей меньшей ёмкости было невозможно из-за больших объемов нового производства. Одну печь для полного разлива обслуживают 3 ковша (рис.6). Сырьем для плавки служат в т.ч. стальной лом, железнодорожные рельсы, чугунные чушки и оборотный материал.

mel 61  62mel

Рисунок 6. Плавильное отделение завода Brembo оборудовано индукционными печами Inductotherm

История сотрудничества ведущего мирового производителя формовочного оборудования  фирмы HWS-Sinto (Германия) и именитого итальянского концерна началась в 2005 году, когда на литейный завод концерна в г. Даброва Горница (Польша) была поставлена и запущена первая автоматизированная высокопроизводительная формовочная линия Сейатцу (рис.7)

mel71  mel72

Рисунок 7. Первая высокопроизводительная АФЛ Сейатцу (240 ф/ч) на заводе Brembo в Польше была запущена в 2005 году

В новом цеху также используется высокопроизводительная формовочная линия Сейатцу фирмы HWS-Sinto (Германия) с размером опок 1120x1100x300/250 мм и производительностью 240 ф/ч (рис.8). Её исполнение, размеры и производительность повторяют уже использующуюся в другом цехе линию. Всего две линии потребляют до 300 т формовочной смеси в час. Такой подход, т.е. использование аналогичных производственных комплексов (в т.ч. формовочного оборудования), выбран не случайно – это позволяет заводу быть максимально гибким, т.е. спроектированная единожды отливка может в дальнейшем производиться на заводах Brembo в других странах. Так, еще одна формовочная линия HWS-Sinto по Сейатцу-процессу, которая работает на заводе концерна Brembo в Китае (BremboNanjingFoundry, рис.10), имеет те же характеристики.

mel8

Рисунок 8. Вторая формовочная линия фирмы HWS-Sinto по Сейатцу-процессу на новом заводе Brembo, Польша

После заливки детали вместе со смесью поступают в охлаждающий барабан, где охлаждаются до 60-80 град. Это упрощает последующую обрубку отливок, а также позволяет избавиться от мелких частиц песка благодаря системе аспирации. После отделения отливки от смеси формовочный песок поступает на регенерацию, а сами отливки по конвейерным лентам поступают на станки. Затем тормозные диски проходят 100% автоматический контроль на наличие дефектов поверхности и внутренних вентиляционный каналов. Качество готовых форм и стержней автоматически проверяется двумя системами контроля CoreVision прямо на конвейере.

mel91 mel92

Рисунок 9. Выдача готовых и обработанных отливок тормозных дисков. Завод Brembo, Польша

Стоит опираться на опыт Brembo как на самый эффективный положительный пример, но есть большое число и других ведущих литейных производств [17-19], где адекватно относятся к качеству производства автомобильных отливок и, в частности, рассматриваемых тормозных вентилируемых дисков. И соответственно все литейные заводы мирового автопрома имеют богатый технологический опыт и его нужно перенимать отечественным предприятиям для скорейшего выхода на мировые стандарты качества отливок.

Вентилируемые тормозные диски, а также тормозные барабаны — выпускаются на линиях фирмы HWS-Sinto по Сейатцу-процессу на многих других заводах мира, например:

  • M. Busch GmbH (рис.11), Германия. АФЛ 120 ф/ч с опокой 1300x800x250/450 мм и АФЛ 300 ф/ч с двумя формовочными автоматами с размером опок 600х600х225/225 мм, 2 линии фирмы HWS-Sinto, Германия
  • VolvoPowertrainCorporation, Швеция. Опока 870x870x250/250 мм, 200 ф/ч, линия HWS-Sinto, Германия
  • ЗИЛ, Россия. Опока 1150x900x350/350 мм, 40 ф/ч., формовочный автомат HWS-Sinto, Германия
  • DaimlerAG, Германия. Опока 1120x1080x250/250 мм,  180 ф/ч, 3 АФЛ по Сейатцу-процессу фирмы HWS-Sinto, Германия
  • КамАЗ, Россия. Опока 1500x1100x400/400 мм, 70 ф/ч и 1100x750x300/300 мм, 100 ф/ч, 2 линии HWS-Sinto, Германия
  • PSAPeugeotCitroën, Франция. Опока 800x700x220/220 мм, 260 ф/ч, 2 АФЛ HWS-Sinto, Германия
  • FritzWinter, Германия. Опока 1120x1080x350/250 мм, 250 ф/ч, 3 АФЛ HWS-Sinto, Германия 
  • Weifang Haoxin Mechanical Products Company, Китай. АФЛ HWS-Sinto по Сейатцу-процессу. Опока 1200x800x350/350 мм, 120 ф/ч
  • ShandongHaoxinMachinery, Китай.Опока1200x800x320/350, 100 ф/ч, 3 АФЛ Sinto, Германия 
  • EkdöksanDökümMetal, Турция. Опока 850×850 x350+/-50/250 мм, 120 ф/ч, АФЛ HWS-Sinto, Германия

mel10

Рисунок 10. Открытие завода Brembo в Китае (BremboNanjingFoundry) – третья высокопроизводительная АФЛ

по Сейатцу-процессу 240 ф/ч фирмы HWS-Sinto, Германия для концерна Brembo (апрель 2012 г)

 

По вопросам модернизации литейного производства

на базе современных АФЛ по Сейатцу-процессу

обращайтесь в представительство фирмы HWS-Sinto,

Германия в Украине: +7 499 907-5000, 907-5255,

Литература:

  1.      Интернет-портал www.drive.ru
  2.      Буданов Е.Н. Опыт модернизации ведущего литейного производства Германии – завода FritzWinter // Литейное производство. – 2005. — №5. – С.26-30.
  3.      Robert Piterek. Brembo baut Bremsscheibenfertigung in Polen aus // Gießerei 05/2012
  4.      Попов А., Мельников И.А. Производство автомобильных отливок на заводах Германии  // Литейщик России. – 2009. – №9
  5.      Буданов Е.Н. Пример модернизации производства отливок по Сейатцу-процессу на заводе Tupy, Бразилия // Литье Украины. -2012. – №02
  6.      Голенков Ю.В. Производство тракторных отливок на Минском тракторном заводе. // Литейное производство . – 2007. — №10
  7.      Буданов Е.Н. Стратегический рынок – подъем и обновление российского автопрома. // Литейщик России. – 2007. – №9
  8.      Абрамов В.И., Хальфин Ф.Б. Современные формовочные линии по Сейатцу- процессу на ОАО «КАМАЗ-Металлургия». // Литейное производство . – 2007. — №10
  9.      Буданов Е. Тенденции и перспективы развития производства автомобильных отливок в России. // Литейное производство . – 2007. — №10
  10.     Афонаскин А.В. Самая крупная опочная линия в Европе и эффективное литейное производство GeorgFischer. // Литейщик России. – 2007. – №9
  11.     Буданов Е.Н. Инновационная технология СЕЙАТЦУ-процесс для модернизации литейного производства России // Литейщик России. – 2010. – №10
  12.     Буданов Е.Н. Сотрудничество фирмы Laempe с литейными заводами концерна  GeorgFischerAG // Литейщик России. – 2007. — №5
  13.     Попов А. Мировой опыт фирмы Laempe при производстве автомобильных отливок типа тормозных дисков // Литейное производство. – 2008. — № 12
  14.     Попов А. Опыт фирмы Laempe & Mössner по созданию комплексных автоматизированных литейных участков // Литье Украины. -2013. – №01
  15.     Попов А., Модернизация литейного производства автомобильной промышленности Японии. // Литейное производство. – 2007. – №4
  16.     Попов А., Стержневые центры фирмы Laempe на автомобильных концернах Японии// Литейное производство. – 2007. – №3
  17.     Голенков Ю.В. Три проекта по Seiatsu-процессу для Mercedes-Benz концерна DaimlerChrysler. // Литейщик России. – 2007. – №9
  18.     Шеремет А.Н. Запуск осенью 2009 года на ЛЛМЗ самой производительной в Восточной Европе опочной АФЛ фирмы HWS-Sinto, Германия // Литье Украины. -2009. – №12
  19.    Мельников И. Производство чугунных отливок по Сейатцу-процессу на заводе Luitpoldhütte, Германия и опыт фирмы Sinto по внедрению АФЛ для «блоков цилиндров»  // Литье Украины. -2011. – №11
Опубликовано: ИТБ «Литье Украины», №7 (167) 2014 г.
Стр. 6-9

 

 

Изготовление тормозных дисков или почему этого не стоит пробовать делать. — Ремзона — Клуб владельцев Honda Transalp — Статьи

Личный опыт производства тормозных дисков и те проблемы с которыми мне пришлось столкнуться при решение данной задачи.

Каждый, наверное, хоть раз задавался вопросом: из чего же
сделаны эти волшебные тормозные диски (наверняка космические технологии и
прочее) и почему же они так дорого стоят… с виду же обычные железяки! Вот и у
меня 2014 году встал такой вопрос, когда у меня закончился задний диск на
Африке. Уверенный в своих силах (высшее техническое образование) я активно
принялся решать данную задачу веря в то, что делаю общенародное благо и
множество людей (глупцов) перестанут переплачивать за эти несчастные железяки.
Я расписал план решения проблемы, это же элементарно!)

1) Определение материала

2) Подготовка конструкторской документации (чертеж)

3) Подготовка технической документации

4) Производство

5) Естественно мировое господство и всеобщая уважуха за решение столь наболевшей проблемы)))

Хочу сказать то, что у многих людей почему-то все проблемы
начинаются именно в первом пункте. Для меня это как-то вообще была, по-моему,
самая простая задача. Так, что тем, у кого возникла в нем проблема может и
вообще не стоит этим заниматься, дальше то все гораздо сложнее… Скажу забавы
ради, что множество кустарных производителей тормозных дисков в нашей
необъятной делают их из абсолютно другого
материала
причем они даже не скрывают, что не знают из какого сделаны
оригиналы! И когда я их спрашивал (я нашел около 5 «кустарников») про материал
они ОЧЕНЬ сильно обижались, что я им не говорил его! При этом некоторые из них
занимаются производством более 5 лет! Так вот, вернемся к нашим проблемам.
Сказано-сделано. Через 5 дней оригинальный тормозной диск хонда (с ним она
приехала из японии) лежал на столе в материаловедческой лаборатории завода
авиационных двигателей. Ровно 5 мин (может и меньше) потребовалось эксперту
чтобы определить марку стали (Это уже подсказка))) ). Оказалось, все на
удивление просто, и никаких космических технологий, и это логично ведь они
появились в далеких 70 если не раньше.

Второй пункт был уже для меня по сложнее, так как, на заводе
нельзя было сказать: «Вась тут подрежь, там шлифани, а тут надо отпуск сделать,
да и с параллельностью не накосяч». В течении 2 месяцев мной лично делался
чертеж тормозного диска (наверное, сейчас кто-то посмеется, но я не чертил с
института…) В результате кропотливой работы дома по вечерам чертеж в формате
который можно было бы передать на производство был готов.

(за чертеж строго не судите, возможно это одна из первых версий, давно все таки дело было…)
С третьим пунктом мне помогала жена (огромное ей спасибо за
долгую, БЕСПЛАТНУЮ и кропотливую работу) имея диплом инженера технолога. По
мимо материала из лаборатории дали данные о физ свойствах стали. Мало, наверное,
кто знает (да и я сам не знал), что конкретные физ свойства можно получить
ТОЛЬКО при определенной обработке материала, причем все это есть в
справочниках. Покопашись несколько вечеров в справочниках по технологической
обработке сталей и их свойств, было определено как именно надо ее обрабатывать
на 100%. Сразу говорю, если отступить от технологии вы этих свойств не
получите!!! Это так сказать был третий этап продолжительностью еще месяца два
(а то ведь многие думают, что за один вечер все делается), но он был интересный
и мы его совместно преодолели. В результате у нас лежала технологическая
документация для серийного производства на заводе, где было прописано вплоть до
марки станка и резца, которым надо было делать и как!!
Технологию выкладывать не стану, так как она написана под определенный парк станков.

А теперь самое интересное, мы подошли к самому производству,
вот тут-то вы и поймете, почему я такой не хороший не озвучиваю Вам таким
прекрасным эту волшебную формулу счастья. Скажу сразу, на авиационном заводе,
для меня изготовили партию из 24 штук дисков на Африку, но к сожалению
(вашему), а к моей радости моя жена уже ушла в декрет (выйдет- сразу
разбогатеем) и они остались там. Но я на этом не остановился, я начал
обзванивать всякие заводы и конторы, которые занимались металлообработкой.
Какого же было моё удивление, когда при разговоре с менеджерами в 90% случаев
при произношении слова «тормозные диски» они просто сразу клали трубку, ну
иногда еще вежливо посылали… Я просто бился в негодовании, что за темные люди,
ведь я все сделал по уму! Ну да ладно, в результате упорных трудов желанный
исполнитель был найден. И тут начались переговоры…

— Вам сколько дисков надо?

— Да думаю штук 10.

-Эээ, тогда со своим материалом.

— Хорошо!

Вот тут-то и оказалось собственно говоря самая, наверное,
большая проблема. Материал из которого делаются диски имеет определённые формы
поставки (и они между прочим гостированны, то есть можно забыть о том, чтобы
прийти на завод и сказать, а дайте мне лист 5,2 мм (ведь есть либо 5 либо 6,
один велик второй мал! А шлифовка самый дорогой процесс!), да и на заказ один
делать никто не будет) и размеры (мне удалось лишь найти 6х3 метра, а как вы
повезете такой лист на завод, как погрузите?)!!! В результате пришел к тому,
что пусть листом занимается сам изготовитель, у него есть поставщики пусть и
закажет ему и привезут.

— Здравствуйте, а сколько стоит лист у вас?

— Минуточку… 83000 руб 3х6 (меньше их не бывает, и
минимальная поставка один лист, причем на базе цена такая же!) (цены 2014 года)

— Хорошо, можете мне сделать из 10 дисков, а потом еще
скажем 20?

— Нет, если мы установим лист на станок, то мы его снимать
уже не будем, надо резать до конца.

— Ммм, а можно нарезать диски разного диаметра и размеров?

— Нет, нам это не удобно, максимум два типоразмера на один
лист.

Вкратце, что бы вы поняли, изготовление одного диска
примерно 2200 руб (цены 2014) + материал. Итого партия из 100 штук (примерно,
то есть вы их до старости лет не продадите!) обойдется вам в 300 000 руб!
И да, материал из которого сделаны диски на заводах по закромам не валяется,
тем более в той форме что нам надо! Не надо быть глупцом, чтобы понять, что 300
штук я не нашел…

Пункт 5 своего плана я естественно не выполнил, и даже
наоборот в некоторых кругах меня считают плохим человеком, вот гад – знает, а
не говорит.

Как вы видите первый пункт был самый простой, при всем
уважении к читающим (может среди вас есть родственники директора
Уралвагонзавода конечно, но думаю если и есть, то им это точно не интересно)
если Вы не прошли первый пункт, то может Вам и не стоит начинать этим
заниматься, потому как дальше будет то сложнее. Просто не хочется мне брать
такую ответственность на себя, крайний то я буду (мол это он сказал! я так
сделал, а потом хана) Так что пусть данная информация просто отсутствует в
интернете, а тот, кто захочет пройти мой путь, его же все равно не
остановить))) Уверен, что входе работ он придет к тому же выводу.
Основной вывод который мне бы хотелось, чтобы вы почерпнули из вышенаписанного, это то, что тормозной диск не может априори стоить 2000 руб (если вы конечно не покупаете их с завода тысячами) но и 12 000, и то что не стоит с этим экспериментировать, так большой экономии не выйдет, а вот последствия могут быть различными.
PS
На самом деле я не остановился на этом, была найдена контора в Китае ( https://vk.com/tarazon ) которые делает диски
не хуже оригинала (естественно я тоже их носил в лабораторию) и при их цене и
качестве (а качества можно добиться только при серийном производстве) смысла
вкладываться в производство в России — нет. (См пункт 4, если вы конечно не
олигарх, тогда вы правда вряд ли читаете эту статью)
Всем удачи, надеюсь никого не обидел! Извиняюсь за много
букв! (Так на вскидку описанный процесс у меня занял около года.) Надеюсь вам это все пригодиться.

Изготовление тормозных дисков на заказ в Москве

Преимущества заказных дисков для тормозов

тормозные дискиизготовление тормозных дисков

В тех случаях, когда невозможно найти нужную запчасть для своей техники, ее можно заказать в нашей компании. Иногда изменение геометрии требуется для увеличения теплопоглощения или уменьшения общей массы системы тормозов. Кроме того, изготовление тормозных дисков на заказ в москве позволяет сэкономить на приобретении новой дорогой детали.

Типы дисковых механизмов

  • Невентилируемого типа. Этот элемент выполнен из металла, обычно, чугуна. Он представляет собой простую конструкцию, включающую ротор и одну часть в центре. Подобные тормозные диски под заказ обойдутся очень дешево;
  • вентилируемые. Это самый популярный тип дискового устройства для современных авто. Он включает 2 части роторов и каналы для охлаждения, которые защищают от перегревания, образования трещин;
  • просверленные. Эти изделия имеют специальные отверстия для выхода газов и абразивной пыли. Также они отличаются небольшим весом по сравнению с другими моделями;
  • с наличием прорезей. Этот механизм хорошо отводит газы. При этом он очищает поверхность тормозов от грязи и повышает уровень сцепления.

Любые тормозные диски на заказ можно приобрести в нашей компании по выгодной стоимости.

Стоимость изготовления

тормозные дискитормозные диски на заказ

Чтобы рассчитать, сколько будет стоить изготовление составных тормозных дисков, нужно предоставить нашим мастерам все их параметры в миллиметрах. Мы готовы изготовить эти детали не только для машин и мотоциклов, а так-же для различной техники. Причем наши расценки приятно удивят всех клиентов.

Изготовление роторов и центральной части тормозных дисков

Тормозной диск – один из основных элементов системы торможения, наряду с колодками. Он точно так же подвержен износу и требует своевременной замены. Альтернативное решение – сэкономить средства и заменить не всю систему, а ее отдельные детали – например, тормозные роторы. Такую услугу оказывает наш центр шиномонтажа.

Устройство диска

Когда начинается торможение, колодки прижимаются к поверхности, называемой тормозным диском, и остановка происходит за счет силы их трения. Он состоит из двух основных элементов:

  • Ротор – кольцо, с которым непосредственно контактируют колодки при торможении.
  • Центральная часть, предназначенная для крепления ротора.

Устройства могут быть цельными или составными. Первые изготавливаются из куска металла методом литья. Вторые включают две отдельные детали – кольцо и центр тормозных систем. В обоих случаях во время торможения при возникновении силы трения кинетическая энергия переходит в тепло. Для улучшения охлаждения и продления срока службы диски делаются вентилируемыми, однако вентиляция не способна полностью предотвратить износ.

 

Цельные модели меняются только целиком. Если они составные, можно заказать лишь одну деталь, подвергшуюся износу – например, купить тормозные роторы. При возникновении такой необходимости рекомендуем обратиться к нам за консультацией.

Симптомы износа

Как узнать, когда пришло время произвести замену?

  • При торможении возникают скрежет, скрип, другие посторонние звуки.
  • Увеличивается тормозной путь.
  • Возникают вибрация и визг.
  • Биение руля в момент торможения.
  • Блокировка колес.

Ресурс определяется производителем. В среднем он составляет 100-150 тыс. км, колодки за это время меняются 2-3 раза. Однако необходимость обратиться в интернет-магазин и поменять тормозные диски или ротор купить может возникнуть и раньше. К повышенному износу приводят:

  • Манера вождения: если оно агрессивное, ресурс сокращается до 30-40 тыс. км.
  • Условия эксплуатации. Если машина часто ездит по лужам, влага попадает на нагретый металл, что провоцирует его деформацию.
  • Материал запчастей, качество колодок.

Специалисты нашей мастерской изготовят и установят роторы и центры дисков, ориентируясь на параметры авто. Основой для работы служат изделия лучших германских производителей, которые мы обработаем специально для вашего автомобиля. Подробную информацию, цены на товары и услуги, отзывы наших клиентов есть на сайте компании «Властелин колец».

Технология проточки тормозных дисков своими руками

Привет всем автомобилистам и просто автолюбителям! Сегодня у нас достаточно важная тема для обсуждения, поскольку на повестке проточка тормозных дисков своими руками.

Тормозные диски являются одним из ключевых элементов всей тормозной системы. Безопасность водителя, его пассажиров и других участников движения напрямую зависит от того, что произойдет после нажатия на педаль тормоза, прижмется ли колодка к диску и сумеет ли остановить движение транспортного средства.

Сегодня поговорим о том, как убрать выработку и можно ли своими руками, в домашних условиях, попытаться отремонтировать тормозной автомобильный диск. Во многом эти же рекомендации касаются и барабанов. Если у вас есть свое мнение на этот счет, жду ваши отзывы в комментариях.

проточка тормозной диск

Зачем проводится расточка

Можете называть процедуру расточкой, проточкой или шлифовкой. От этого суть никак не меняется.

Такие манипуляции считаются весьма эффективным методом, направленным на увеличение срока службы элемента тормозной системы. Параллельно повышается уровень безопасности при эксплуатации транспортного средства. Ведь вне зависимости от скорости движения и стиля вождения, даже у самых аккуратных и медленных водителей тормоза подвергаются постепенному износу, выработку и пр. В итоге появляются бороздки, неровности и прочие нежелательные деформации.

Чтобы избавиться от них, и вернуть диску прежнюю эффективность, делается проточка. Избежать резких торможений, воздействия влаги, перегрева и появления коррозии практически невозможно.

как проточить тормозной диск

Ошибочно считать, что редкое использование авто продлевает срок службы узлу. Напротив, чем больше машина стоит, тем быстрее образуется ржавчина, тормоза закисают и приходят в негодность.

Если на тормозах имеется выработка, неровности, бороздки и шероховатости, это негативно сказывается на зеркале диска. Также продукты выработки начинает активнее разрушать элемент. Не делая проточку и не меняя тормоза, вы рискуете в один момент оказаться попросту без них. В итоге машина не сможет затормозить. Про возможные последствия утраты тормозного узла говорить вряд ли стоит.

Потому в ход идет специальное приспособление, используется профессиональное оборудование и самодельный станок. Некоторые затачивают диски с помощью старых колодок, болгаркой и простыми абразивными дисками. Другие проделывают манипуляции на токарном станке, отчего идет рябь.

как проточить диск тормозной своими руками

Что такое проточка

Не все автомобилисты знают, когда можно обойтись обычной шлифовкой или проточкой, а в каких ситуациях лучше провести замену тормозных колодок или самих дисков.

Есть множество причин, из-за которых на поверхностях тормозных автомобильных дисков появляются бороздки, а по краям, где прилегает колодка к диску, образуются так называемые буртики. Но на этом вопросе детально останавливаться не буду. Если захотите, напишу отдельный материал, в котором подробно опишу причины износа тормозного узла, последствия и решения возникающих проблем. Пока же продолжим изучать актуальную тему.

Технология проточки подразумевает снятие поверхностных дефектов с рабочих поверхностей автомобильных тормозных дисков.

проточить диск своими руками

При этом у каждого диска есть свои ограничения по минимальному слоя рабочей поверхности, при котором узел сохраняет свою эффективность. Узнать этот показатель можно из руководства по эксплуатации, если стоят заводские тормоза, либо в описании запчасти, которую вы устанавливали на свой автомобиль.

Бывалые автомобилисты и специалисты советуют одновременно с проточкой или расточкой тормозных дисков менять колодки. Это актуально в ситуациях, когда причина износа кроется именно в наличии дефектов на тормозных колодках. А когда бюджет достаточно обширный на ремонтно-восстановительные работы, зачастую лучше сразу купить комплект новых дисков, а не пытаться восстановить старые.

Особенно замена предпочтительнее расточки, если вы проводите шлифовку своими руками, не имея в распоряжении специальный стенд, профессиональный станок и соответствующие навыки. Причем совершенно неважно, какой автомобиль вы ремонтируете, старенькую Газель, ВАЗ или новую иномарку.

проточка своими руками

Варианты самостоятельной проточки

Поскольку цена на услуги по профессиональной проточке многих пугает, некоторые автомобилисты задумываются относительно самостоятельного проведения подобной процедуры.

Настоятельно не советую браться за такую работу, если у вас нет навыков, опыта и специального оборудования. Подобная шлифовка точно не избавит от биения диска, и послужит временной мерой. Часто в видео инструкциях, а также в описаниях самостоятельной проточки, публикуемых на том же сайте Драйв, в ход идет болгарка, шлифовальные круги, наждачка и прочие подручные абразивы.

Эффект достигается незначительный, и только на некоторое время восстанавливает поверхность тормозного диска. Потому предпочтительнее отдать узел в руки профессионалов. В автосервисах есть специальный стенд, позволяющий без снятия провести обработку изделия.

При этом можно выделить 2 способа, которые все же можно использовать в гаражных условиях, пытаясь своими руками вернуть работоспособность тормозного узла на прежний уровень.

проточка на станке своими руками

Напильник или болгарка

Сразу скажу, что представленный способ подходит только под автомобили ВАЗ, отечественные машины и старенькие иномарки. Интересно, что АвтоВАЗ даже в инструкциях по эксплуатации описывает, как автовладелец может сам с помощью напильника убрать буртики.

Есть усовершенствованный способ избавления от буртиков. Выглядит процедура так:

  • Сначала поднимается автомобиль и снимается необходимое колесо, за которым находится проблемный элемент;
  • Затем запускается двигатель машины;
  • Включается 5 передача;
  • Для удаления буртика можно взять напильник, либо же крупнозернистый диск для болгарки;
  • Прикладывая небольшое усилие инструментом к диску, за счет вращения колеса делается проточка;
  • После обработки диск обезжиривается.

Как вы поняли, здесь нужен помощник, чтобы один человек точил диск, а второй нажимал на педаль газа для обеспечения вращения ступицы колеса.

проточка диска станком на стенде

Важно быть предельно внимательным. Ни в коем случае не применяйте такой метод на иномарках, даже если это подержанный автомобиль, и на и новых авто.

Шлифовка без снятия станком

Если и делать проточку самостоятельно, то только этим методом. Поскольку никто в свой гараж не станет покупать дорогостоящее специализированное оборудование, большинство обходятся обычным токарным станком.

Но современные технологии позволяют получить специальный станок для проточки за сравнительно небольшие деньги. Это агрегат высокого уровня, способный частично заменить профессиональные установки для проточки.

Проточка с помощью специального станка выполняется без снятия самого диска. Устройство, оснащенное электродвигателем, крепится на диске, и с обеих сторон агрегата имеются резцы. Тем самым удается избавиться даже от биения в гаражных условиях. Подробнее об использовании станка нужно читать в руководстве к конкретной модели.

Сначала проводится настройка стенда и его адаптация под параметры диска. Затем буквально за 5 минут девайс сам восстанавливает элемент тормозной системы, снимая необходимый слой.

станок для проточки тормозного диска в домашних условиях

А поскольку мы заговорили о тормозной системе, не лишним будет разобраться в работе соседа тормоза в виде сцепления.

Что вы думаете насчет самостоятельной проточки? Стоит ли этим заниматься своими руками, или лучше отдать диски в автосервис, где есть программируемое, автоматизированное профессиональное оборудование?

Спасибо, что вы с нами! Подписывайтесь, задавайте актуальные вопросы и рассказывайте о нас своим друзьям!

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о