ترکهای حرارتی – قاتل بیصدا لنتهای ترمز و نحوه جلوگیری از آن توسط یک کارخانه حرفهای
پس از استفاده شدید به لنت ترمز فرسوده نگاه کنید. ممکن است شکاف های ریز روی سطح اصطکاک مشاهده کنید - برخی کم عمق، برخی عمیق تر، برخی مانند رعد و برق منشعب می شوند. این ترکهای حرارتی هستند که در اثر شیب شدید دمایی که در هنگام ترمزگیری شدید ایجاد میشوند، ایجاد میشوند. در حالی که ترکهای سطحی جزئی طبیعی و بیضرر هستند، ترکهای عمیق یا شبکهای میتوانند منجر به از بین رفتن تکه، شکستگی لنت و خرابی ناگهانی ترمز شوند. یک کارخانه حرفه ای لنت ترمز فرمول ها و فرآیندهای خود را برای مقاومت در برابر ترک های حرارتی طراحی می کند و تضمین می کند که لنت ها در طول عمر کامل خود دست نخورده باقی می مانند.
چه چیزی باعث ترک های حرارتی می شود؟
هنگامی که لنت ترمز با روتور داغ تماس می گیرد، دمای سطح اصطکاک تقریباً فوراً افزایش می یابد، در حالی که طرف صفحه پشتی نسبتاً خنک می ماند. این اختلاف دما - اغلب چند صد درجه در عرض فقط 10 تا 15 میلی متر از مواد - باعث ایجاد تنش حرارتی می شود. سطح داغ سعی می کند منبسط شود اما توسط مواد سردتر زیر محدود می شود. کشش حاصل می تواند از قدرت مواد اصطکاک فراتر رود و باعث ایجاد ترک شود.
ترک حرارتی به ویژه در موارد زیر شدید است:
· رانندگی در کوهستان - ترمز طولانی و مکرر سطح را گرم نگه می دارد.
· بکسل - بارهای سنگین گرمای ورودی را افزایش می دهند.
· رانندگی با عملکرد - توقف های با سرعت بالا باعث ایجاد گرمای شدید می شوند.
· پدهای طراحی ضعیف – هدایت حرارتی کم یا سفتی بالا خطر ترک خوردن را افزایش می دهد.
چرا ترک ها خطرناک هستند
همه ترک ها بلافاصله خطرناک نیستند. "بررسی حرارتی" خوب و کم عمق طبیعی است و یکپارچگی سازه را به خطر نمی اندازد. با این حال، برخی از الگوهای ترک نشان دهنده خطر جدی است:
· ترک های شعاعی - از لبه به سمت داخل می روند. اینها می توانند منتشر شوند و منجر به شکستن تکه های مواد اصطکاکی شوند.
· از طریق ترک - از سطح اصطکاک تا صفحه پشتی گسترش می یابد. اینها می توانند به پد کاملاً جدا شوند.
· ترک های شبکه - ترک های به هم پیوسته ای که باعث تضعیف نواحی بزرگ می شود و منجر به از هم پاشیدگی ناگهانی تحت ترمز شدید می شود.
هنگامی که لنت قطعه ای از مواد اصطکاک را از دست می دهد، منطقه ترمز موثر کاهش می یابد و تکه از دست رفته می تواند بین لنت و روتور قرار گیرد و باعث از بین رفتن فوری ترمز آن چرخ شود. این یک شکست فاجعه بار است.
چگونه یک کارخانه حرفه ای در برابر ترک حرارتی مقاومت می کند
1. مدیریت هدایت حرارتی - همانطور که در مقاله قبلی مورد بحث قرار گرفت، پدهایی که گرما را از سطح دور می کنند، گرادیان های حرارتی را کاهش می دهند. این کارخانه محتوای فیبر فلزی را متعادل می کند تا رسانایی به اندازه کافی بالا باشد تا گرادیان ها را به حداقل برساند اما نه آنقدر زیاد که گرما به سیال کولیس برسد.
2. مواد افزودنی با انبساط کم - برخی از پرکننده ها (مانند کوردیریت، مولیت یا سایر مواد سرامیکی) ضریب انبساط حرارتی بسیار پایینی دارند. افزودن 5 تا 15 درصد از اینها به فرمول میزان انبساط در سطح داغ را کاهش می دهد و مستقیماً تنش حرارتی را کاهش می دهد.
3. تقویت الیاف - الیاف آرامید (کولار) و کربن بیشتر از بهبود پایداری اصطکاک انجام می دهند - آنها ترک های ریز را پل می کنند و از رشد آنها به شکستگی های بزرگ جلوگیری می کنند. کارخانه تضمین می کند که طول و پراکندگی فیبر برای مقاومت در برابر ترک بهینه شده است. خیلی کوتاه هستند و فاقد اثر پل زدن هستند. بیش از حد طولانی، و آنها توده، ایجاد نقاط ضعیف.
4. چقرمگی رزین - رزین فنولی استاندارد سخت اما شکننده است. رزین های اصلاح شده با لاستیک یا مخلوط اپوکسی چقرمگی شکست بالاتری دارند، به این معنی که می توانند تنش حرارتی را بدون ترک خوردگی جذب کنند. مبادله مقاومت حرارتی کمی کمتر است. کارخانه های حرفه ای چقرمگی مناسب را برای کاربرد انتخاب می کنند.
5. بازپخت پس از پخت - برخی از کارخانهها یک مرحله خنککننده آهسته را پس از پخت نهایی اضافه میکنند، که به تنشهای داخلی اجازه میدهد قبل از آسیاب شدن پد، آرام شوند. این مرحله ساده می تواند تمایل به ترک حرارتی را 30 تا 40 درصد کاهش دهد.
تست مقاومت در برابر ترک
یک کارخانه لنت ترمز جدی مقاومت در برابر ترک را با استفاده از:
· برنامه های دینامومتر شدید - تست محو شدن SAE J2784 شامل توقف های پرانرژی است که گرادیان های حرارتی قابل توجهی ایجاد می کند. پس از آزمایش، پد از نظر ترک تحت بزرگنمایی بررسی می شود.
· تست شوک حرارتی - پد تا 400 درجه حرارت داده می شود و سپس با آب سرد خاموش می شود (یا با انفجار هوای سرد خنک می شود). این تغییر دمای سریع شدیدتر از رانندگی واقعی است اما برای مقایسه فرمولاسیون عالی است.
· برش و میکروسکوپ - برش عرضی لنت های آزمایش شده از نظر عمق و چگالی ترک بررسی می شود. کارخانه معیارهای پذیرش را حفظ می کند (به عنوان مثال، "بدون ترک عمیق تر از 1.5 میلی متر").
آنچه خریداران باید درخواست کنند
هنگام ارزیابی کارخانه لنت ترمز، بپرسید:
آیا برای ترک حرارتی تست می کنید؟ از چه روشی استفاده می کنید؟
· آیا از پرکننده های کم انبساط یا تقویت کننده الیاف برای بهبود مقاومت در برابر ترک استفاده می کنید؟
آیا می توانید تصاویری از لنت های خود را پس از آزمایش محو شدن دینامومتر ارائه دهید که سطح اصطکاک را نشان می دهد؟
· آیا به دلیل ترک خوردن لنت، خرابی در زمین داشته اید؟ چگونه آنها را مورد خطاب قرار دادید؟
کارخانهای که کراکینگ حرارتی را جدی میگیرد، دادههای آزمایشی و استراتژیهای طراحی را برای به اشتراک گذاشتن دارد. کارخانهای که این موضوع را رد میکند ممکن است لنتهایی را بفروشد که فقط در شرایط رانندگی ملایم ایمن هستند.
خط پایین
ترک های حرارتی خستگی پنهان لنت ترمز است. لنتی که در 10000 کیلومتر اول کاملاً متوقف میشود، در صورتی که ریزترکهایی انباشته شده باشد که در نهایت منتشر میشوند، میتواند پس از 20000 کیلومتر به طرز فاجعهباری از کار بیفتد. یک کارخانه حرفه ای از طریق علم مواد با ترک ها مبارزه می کند - پرکننده های با انبساط کم، رزین های سخت، الیاف تقویت کننده و فرآیندهای کاهش استرس. به عنوان یک خریدار، درک این نبرد نامرئی به شما کمک می کند پدهایی را انتخاب کنید که در سخت ترین توقف ها دست نخورده باقی می مانند و از مشتریان و شهرت شما محافظت می کنند.
