Kampas rem merupakan bagian keselamatan terpenting dalam sistem rem, yang berperan menentukan kualitas efek rem, dan bantalan rem yang baik adalah pelindung manusia dan kendaraan (pesawat).
Pertama, asal muasal kampas rem
Pada tahun 1897, HerbertFrood menemukan bantalan rem pertama (menggunakan benang kapas sebagai serat penguat) dan menggunakannya pada kereta kuda dan mobil awal, tempat didirikannya Perusahaan Ferodo yang terkenal di dunia. Kemudian pada tahun 1909, perusahaan tersebut menemukan bantalan rem berbahan dasar asbes pertama di dunia; Pada tahun 1968, bantalan rem berbahan semi-logam pertama di dunia ditemukan, dan sejak itu, material gesekan mulai berkembang menuju bebas asbes. Di dalam dan luar negeri mulai mempelajari berbagai serat pengganti asbes seperti serat baja, serat kaca, serat aramid, serat karbon dan aplikasi lain pada bahan gesekan.
Kedua, klasifikasi bantalan rem
Ada dua cara utama untuk mengklasifikasikan bahan rem. Yang satu terbagi berdasarkan penggunaan institusi. Seperti material rem mobil, material rem kereta api dan material rem penerbangan. Metode klasifikasinya sederhana dan mudah dipahami. Satu dibagi menurut jenis bahannya. Metode klasifikasi ini lebih ilmiah. Bahan rem modern terutama mencakup tiga kategori berikut: bahan rem berbahan dasar resin (bahan rem asbes, bahan rem non-asbes, bahan rem berbahan kertas), bahan rem metalurgi serbuk, bahan rem komposit karbon/karbon, dan bahan rem berbahan keramik.
Ketiga, bahan rem mobil
1, jenis bahan rem mobil berbeda menurut bahan pembuatannya. Hal ini dapat dibagi menjadi lembaran asbes, lembaran semi-logam atau lembaran logam rendah, lembaran NAO (bahan organik bebas asbes), lembaran karbon karbon dan lembaran keramik.
1.1.Lembar asbes
Sejak awal asbes telah digunakan sebagai bahan penguat bantalan rem, karena serat asbes memiliki kekuatan yang tinggi dan ketahanan terhadap suhu yang tinggi, sehingga dapat memenuhi kebutuhan bantalan rem, cakram kopling, dan gasket. Serat ini memiliki daya tarik yang kuat, bahkan mampu menandingi baja bermutu tinggi, serta mampu menahan suhu tinggi 316°C. Terlebih lagi, harga asbes relatif murah. Itu diekstraksi dari bijih amfibol, yang ditemukan dalam jumlah besar di banyak negara. Bahan gesekan asbes terutama menggunakan serat asbes yaitu magnesium silikat terhidrasi (3MgO·2SiO2·2H2O) sebagai serat penguat. Pengisi untuk menyesuaikan sifat gesekan ditambahkan. Material komposit matriks organik diperoleh dengan cara menekan perekat dalam cetakan hot press.
Sebelum tahun 1970-an. Lembaran gesekan jenis asbes banyak digunakan di dunia. Dan mendominasi untuk waktu yang lama. Namun karena kinerja perpindahan panas asbes yang buruk. Panas gesekan tidak dapat dihilangkan dengan cepat. Ini akan menyebabkan lapisan peluruhan termal pada permukaan gesekan menebal. Meningkatkan keausan material. Sementara itu. Air kristal serat asbes diendapkan di atas 400℃. Sifat gesekan berkurang secara signifikan dan keausan meningkat drastis ketika mencapai 550℃ atau lebih. Air kristal sebagian besar telah hilang. Peningkatannya hilang sepenuhnya. Lebih penting lagi. Itu terbukti secara medis. Asbes merupakan salah satu zat yang mempunyai kerusakan serius pada organ pernapasan manusia. Juli 1989. Badan Perlindungan Lingkungan AS (EPA) mengumumkan bahwa mereka akan melarang impor, manufaktur, dan pemrosesan semua produk asbes pada tahun 1997.
1.2, lembaran semi-logam
Ini adalah jenis bahan gesekan baru yang dikembangkan berdasarkan bahan gesekan organik dan bahan gesekan metalurgi serbuk tradisional. Ia menggunakan serat logam sebagai pengganti serat asbes. Ini adalah bahan gesekan non-asbes yang dikembangkan oleh American Bendis Company pada awal tahun 1970an.
Bantalan rem hibrida "Semi-logam" (Semi-met) sebagian besar terbuat dari sabut baja kasar sebagai serat penguat dan campuran penting. Kampas rem asbes dan non-asbes organik (NAO) dapat dengan mudah dibedakan dari tampilannya (serat halus dan partikelnya), dan juga memiliki sifat magnetis tertentu.
Bahan gesekan semi logam memiliki ciri-ciri utama sebagai berikut:
(l) Sangat stabil di bawah koefisien gesekan. Tidak menghasilkan peluruhan termal. Stabilitas termal yang baik;
(2) Ketahanan aus yang baik. Masa pakainya 3-5 kali lipat dari bahan gesekan asbes;
(3) Kinerja gesekan yang baik di bawah beban tinggi dan koefisien gesekan yang stabil;
(4) Konduktivitas termal yang baik. Gradien suhunya kecil. Sangat cocok untuk produk rem cakram yang lebih kecil;
(5) Suara pengereman kecil.
Amerika Serikat, Eropa, Jepang dan negara-negara lain mulai mempromosikan penggunaan wilayah yang luas pada tahun 1960an. Ketahanan aus lembaran semi-logam 25% lebih tinggi dibandingkan lembaran asbes. Saat ini, ia menempati posisi dominan di pasar bantalan rem di Tiongkok. Dan sebagian besar mobil Amerika. Terutama mobil dan kendaraan penumpang dan barang. Kampas rem semi-logam telah menyumbang lebih dari 80%.
Namun produk ini juga mempunyai kekurangan sebagai berikut:
(l) Serat baja mudah berkarat, mudah menempel atau merusak pasangan setelah berkarat, dan kekuatan produk berkurang setelah berkarat, dan keausan meningkat;
(2) Konduktivitas termal yang tinggi, yang mudah menyebabkan sistem rem menghasilkan ketahanan gas pada suhu tinggi, mengakibatkan lapisan gesekan dan terlepasnya pelat baja:
(3) Kekerasan tinggi akan merusak material ganda, mengakibatkan obrolan dan kebisingan pengereman frekuensi rendah;
(4) Kepadatan tinggi.
Walaupun "semi-metal" memiliki kekurangan yang tidak sedikit, namun karena kestabilan produksinya yang baik, harga yang murah, namun tetap menjadi bahan pilihan untuk bantalan rem otomotif.
1.3. film NAO
Pada awal tahun 1980-an, terdapat berbagai macam kampas rem bebas asbes yang diperkuat serat hibrida di dunia, yaitu kampas rem tipe NAO bahan organik bebas asbes generasi ketiga. Tujuannya adalah untuk memperbaiki cacat pada bahan rem semi-logam yang diperkuat tunggal serat baja, serat yang digunakan adalah serat tumbuhan, serat aramong, serat kaca, serat keramik, serat karbon, serat mineral dan sebagainya. Karena penerapan banyak serat, serat-serat pada kampas rem saling melengkapi dalam kinerjanya, dan formula kampas rem mudah dirancang dengan kinerja komprehensif yang sangat baik. Keuntungan utama lembaran NAO adalah mempertahankan efek pengereman yang baik pada suhu rendah atau tinggi, mengurangi keausan, mengurangi kebisingan, dan memperpanjang masa pakai cakram rem, yang mewakili arah pengembangan material gesekan saat ini. Bahan gesekan yang digunakan oleh semua bantalan rem merek Benz/Philodo yang terkenal di dunia adalah bahan organik bebas asbes NAO generasi ketiga, yang dapat mengerem dengan bebas pada suhu berapa pun, melindungi nyawa pengemudi, dan memaksimalkan umur rem. cakram.
1.4, lembaran karbon karbon
Bahan gesekan komposit karbon karbon adalah sejenis bahan dengan matriks karbon yang diperkuat serat karbon. Sifat gesekannya sangat baik. Kepadatan rendah (hanya baja); Tingkat kapasitas tinggi. Ia memiliki kapasitas panas yang jauh lebih tinggi dibandingkan bahan metalurgi serbuk dan baja; Intensitas panas yang tinggi; Tidak ada deformasi, fenomena adhesi. Suhu pengoperasian hingga 200℃; Kinerja gesekan dan keausan yang baik. Umur panjang. Koefisien gesekan stabil dan sedang selama pengereman. Lembaran komposit karbon-karbon pertama kali digunakan pada pesawat militer. Hal ini kemudian diadopsi oleh mobil balap Formula 1, yang merupakan satu-satunya aplikasi bahan karbon karbon pada bantalan rem otomotif.
Bahan gesekan komposit karbon karbon adalah bahan khusus dengan stabilitas termal, ketahanan aus, konduktivitas listrik, kekuatan spesifik, elastisitas spesifik dan banyak karakteristik lainnya. Namun material gesekan komposit karbon-karbon juga memiliki kelemahan sebagai berikut: koefisien gesekannya tidak stabil. Hal ini sangat dipengaruhi oleh kelembapan;
Ketahanan oksidasi yang buruk (oksidasi parah terjadi di atas 50 ° C di udara). Persyaratan tinggi terhadap lingkungan (kering, bersih); Itu sangat mahal. Penggunaannya terbatas pada bidang khusus. Hal ini juga menjadi alasan utama mengapa pembatasan bahan karbon sulit untuk dipromosikan secara luas.
1,5, potongan keramik
Sebagai produk baru dalam bahan gesekan. Bantalan rem keramik memiliki keunggulan tidak berisik, tidak ada abu yang berjatuhan, tidak ada korosi pada hub roda, masa pakai yang lama, perlindungan lingkungan dan sebagainya. Kampas rem keramik awalnya dikembangkan oleh perusahaan kampas rem Jepang pada tahun 1990-an. Secara bertahap menjadi kesayangan baru di pasar bantalan rem.
Perwakilan khas bahan gesekan berbasis keramik adalah komposit C/C-sic, yaitu komposit matriks silikon karbida C/SiC yang diperkuat serat karbon. Para peneliti dari Universitas Stuttgart dan Institut Penelitian Dirgantara Jerman telah mempelajari penerapan komposit C/ C-sic di bidang gesekan, dan mengembangkan bantalan rem C/ C-SIC untuk digunakan pada mobil Porsche. Laboratorium Nasional Oak Ridge dengan komposit Honeywell Advanced, Sistem Lnading HoneywellAireratf, dan sistem Kendaraan Komersial Honeywell Perusahaan ini bekerja sama untuk mengembangkan bantalan rem komposit C/SiC berbiaya rendah untuk menggantikan bantalan rem besi tuang dan baja tuang yang digunakan pada kendaraan tugas berat.
2, keuntungan bantalan rem komposit karbon keramik:
1, dibandingkan dengan bantalan rem besi cor abu-abu tradisional, berat bantalan rem karbon keramik berkurang sekitar 60%, dan massa non-suspensi berkurang hampir 23 kilogram;
2, koefisien gesekan rem meningkat sangat tinggi, kecepatan reaksi rem meningkat dan redaman rem berkurang;
3, perpanjangan tarik bahan keramik karbon berkisar antara 0,1% hingga 0,3%, yang merupakan nilai yang sangat tinggi untuk bahan keramik;
4, pedal cakram keramik terasa sangat nyaman, dapat langsung menghasilkan gaya pengereman maksimal pada tahap awal pengereman, sehingga tidak perlu menambah sistem bantuan rem, dan pengereman secara keseluruhan lebih cepat dan singkat dibandingkan sistem pengereman tradisional. ;
5, untuk menahan panas tinggi, terdapat insulasi panas keramik antara piston rem dan liner rem;
6, cakram rem keramik memiliki daya tahan yang luar biasa, jika penggunaan normal adalah penggantian gratis seumur hidup, dan cakram rem besi cor biasa umumnya digunakan selama beberapa tahun untuk menggantikannya.
Waktu posting: 08-Sep-2023