الخصائص الفريدة لمكابح السيراميك
تتكون مكابح الأقراص القياسية من أقراص ووسادات من الحديد الزهر أو الصلب حيث يتم تقوية الحشو بنشارة معدنية. عندما كان الأسبستوس أساس بطانات الاحتكاك ، لم تكن هناك أسئلة خاصة حول التركيبة ، ولكن تبين بعد ذلك أن ألياف الأسبستوس والغبار المنطلق أثناء الكبح له خصائص مسرطنة قوية. تم حظر استخدام الأسبستوس ، وبدأ استخدام العديد من المركبات العضوية في الفوط. تبين أن خصائصهم غير كافية في ظل الظروف القاسية.
ما هو السيراميك ولماذا هو
يمكن اعتبار السيراميك أي شيء غير عضوي أو معدني. لقد كانت خصائصها هي التي تبين أنها ما يلزم لبطانات الاحتكاك لمكابح السيارات التي تعمل في ظروف صعبة.
تتميز مكابح القرص بمزايا رائعة مقارنة بالآخرين ، ولكن ميزتها هي مساحة الوسادة الصغيرة. وتعني قوة الكبح العالية الإطلاق السريع لكمية هائلة من الطاقة الحرارية. كما تعلم ، تتناسب الطاقة مع القوة والوقت الذي يتم إطلاقها فيه. وكلاهما يحدد كفاءة الكبح للسيارة.
يؤدي إطلاق طاقة كبيرة في حجم محدود في وقت قصير ، أي عندما لا يكون للحرارة وقت لتبدد في الفضاء المحيط ، وفقًا لنفس الفيزياء ، إلى زيادة درجة الحرارة. وهنا لم تعد المواد التقليدية التي تُصنع منها بطانات المكابح قادرة على التكيف. يمكن أن يؤدي استخدام الأقراص المهواة إلى استقرار النظام الحراري على المدى الطويل ، ولكنه لا ينقذ من ارتفاع درجة الحرارة المحلية في منطقة التلامس. تتبخر مادة الوسادة حرفيًا ، وتخلق الكسور الناتجة بيئة زلقة ، وينخفض معامل الاحتكاك بشكل حاد ، وتفشل الفرامل.
يمكن للسيراميك الذي يعتمد على مواد غير عضوية مختلفة ، عادةً كربيد السيليكون ، أن يتحمل درجات حرارة أعلى بكثير. علاوة على ذلك ، عند تسخينها ، فإنها تدخل فقط في الوضع الأمثل ، مما يوفر أعلى معامل احتكاك.
بدون التعزيز ، لن تكون البطانة قادرة على الحصول على القوة الكافية ؛ لذلك ، يتم إدخال ألياف مختلفة في التركيبة. غالبًا ما تكون نشارة النحاس ، وتستخدم ألياف الكربون للفرامل الرياضية. تُخلط مادة التسليح مع السيراميك وتُخبز في درجة حرارة عالية.
اعتمادًا على طبيعة التطبيق ، قد تكون صياغة الضمادات مختلفة. يتم تحديد ذلك من خلال الغرض من تبرز منصات الفرامل أو الشارع أو الرياضة أو النوع المتطرف. لديهم درجات حرارة تشغيل مختلفة وقدرات محدودة. لكن العام سيكون لزيادة كفاءة العمل في الظروف الصعبة:
- استقرار معامل الاحتكاك
- تقليل تآكل القرص ؛
- تقليل ضوضاء التشغيل وحمل الاهتزاز ؛
- مقاومة عالية وأمان للمادة عند درجات حرارة التشغيل العالية.
باستخدام السيراميك ، لا يتم صنع الفوط فحسب ، بل يتم أيضًا تصنيع الأقراص. في الوقت نفسه ، لا يتم ملاحظة التآكل المتزايد في حالة الاستخدام المختلط ، ولا تؤدي الوسادات الخزفية إلى محو سريع لأقراص الصلب والحديد الزهر. تتميز دوارات السيراميك (الأقراص) بالقوة العالية في ظل ظروف التحميل الحراري ، مما يجعل من الممكن عدم جعلها كبيرة بشكل غير مقبول ، وكذلك لا تترك تشوهات متبقية أثناء التبريد المفاجئ. ومع مثل هذا التسخين ، حتى التبريد الطبيعي يؤدي إلى تغيرات كبيرة في درجات الحرارة في وقت محدود.
إيجابيات وسلبيات مكابح السيراميك
لقد قيل بالفعل عن مزايا السيراميك ، ويمكن استكماله بعوامل غير واضحة:
- هذه الآليات لها وزن وأبعاد أقل بكفاءة متساوية ، مما يقلل من هذا المؤشر المهم لديناميكيات التعليق مثل الكتلة غير المعلقة ؛
- لا يوجد إطلاق مواد ضارة في البيئة ؛
- مع زيادة درجة الحرارة ، لا تنخفض كفاءة الفرامل ، بل تزداد ، الأمر الذي يتطلب أحيانًا التسخين المسبق ؛
- مادة التسليح لا تخضع للتآكل بسبب درجات الحرارة العالية ؛
- يتم التنبؤ بخصائص السيراميك وبرمجتها جيدًا عند اختيار الوصفة ، مما يجعل من الممكن إنتاج أجزاء متشابهة لمجموعة متنوعة من التطبيقات ؛
- من الممكن الجمع بين الأجزاء المحتوية على الحديد والأجزاء الخزفية ، وليس من الضروري استخدام نفس الأقراص للوسادات الخزفية ؛
- الأجزاء الخزفية متينة للغاية عند العمل في ظروف لطيفة.
لا يمكن الاستغناء عن السلبيات ، لكن لا يوجد الكثير منها على خلفية المزايا:
- مكابح السيراميك لا تزال أغلى ؛
- تتطلب التركيبات الفعالة بشكل خاص التسخين المسبق ، حيث يتناقص معامل الاحتكاك مع انخفاض درجة الحرارة ؛
- في ظل مجموعة معينة من الظروف ، يمكنهم إنشاء صرير يصعب إزالته.
من الواضح أن أجزاء المكابح المصنوعة من السيراميك ليس لها بديل في القيادة الحماسية والرياضة. في حالات أخرى ، فإن سعرها المرتفع يجعل المرء يفكر في مدى ملاءمة استخدامها.
