Materiali per il rivestimento dei freni e le loro caratteristiche
I materiali di attrito dei rivestimenti dei freni devono bilanciare proprietà come coefficiente di attrito stabile, buona resistenza all'usura, resistenza ad alta temperatura, basso rumore e bassa polvere. Le classificazioni di materiale comune sono le seguenti:
Materiali a base di amianto
Ampiamente utilizzato nei primi giorni, le fibre di amianto hanno una forte resistenza al calore (resistere a 300-400 gradi), coefficienti di attrito stabili e bassi costi. Tuttavia, la polvere di amianto può causare malattie polmonari (come l'asbestosi e il cancro ai polmoni), quindi sono state vietate nella maggior parte dei paesi. Attualmente sono usati raramente in scenari speciali (ad es. Macchinari pesanti ad alta temperatura).
Materiali semi-metallici
Realizzato con fibre metalliche (ad es. Fibre in acciaio, fibre di rame) come framework, miscelato con resine e modificatori di attrito, dominano l'attuale mercato (che rappresentano oltre il 70%).
Vantaggi: Buona stabilità ad alta temperatura (resistenza di 600-800 gradi), forte resistenza all'usura e risposta frenata veloce, adatta alla maggior parte delle auto familiari e dei veicoli commerciali.
Svantaggi: L'alto contenuto di metallo (circa il 30%-60%) può accelerare l'usura del disco dei freni e il rumore è leggermente più alto a basse temperature.
Materiali a basso contenuto di metallici
Ridurre la percentuale di fibre metalliche (di solito al di sotto del 20%) e aumentare le fibre organiche (ad es. Fibre aramide) e le fibre minerali per bilanciare le prestazioni e il comfort.
Vantaggi: Coefficiente di attrito più stabile, basso rumore e meno usura sui dischi del freno, adatti a modelli incentrati sulla tranquillità e sul comfort (ad es. Auto di lusso).
Svantaggi: Resistenza ad alta temperatura leggermente inferiore rispetto ai materiali semi-metallici e a un costo leggermente più elevato.
Materiali in ceramica
Principalmente composto da fibre ceramiche e riempitivi inorganici, mescolati con una piccola quantità di polvere di metallo (ad es. Polvere di rame), appartenenti a materiali di attrito di fascia alta.
Vantaggi: Eccellente resistenza ad alta temperatura (resistenza a 800-1000 gradi), coefficiente di attrito stabile, velocità di usura estremamente bassa, quasi nessuna polvere (la polvere è bianca e non colora i mozzi delle ruote) e un rumore minimo, adatto per auto sportive ad alte prestazioni e berline di fascia alta.
Svantaggi: Costi elevati (circa 2-3 volte quello di materiali semi-metallici) e una risposta di frenatura iniziale leggermente lenta a basse temperature.
Materiali in ceramica completa
Completamente privo di metallo, con fibre ceramiche e particelle di ceramica come nucleo, utilizzato principalmente in scenari estremi come le auto da corsa.
Vantaggi: Resistenza ad alta temperatura (oltre 1000 gradi), prestazioni di attrito leggero ed estremamente stabili.
Svantaggi: Costi estremamente elevati, coefficiente di attrito basso a basse temperature e inadatto all'uso giornaliero di strada.
Materiali biologici (materiali NAO, materiali organici non asbesti)
Basato su fibre organiche (ad es. Fibre di resina, fibre di cotone), miscelate con gomma e grafite.
Vantaggi: Rumore estremamente basso, polvere bassa e quasi nessuna usura sui dischi del freno, adatti a veicoli a bassa velocità e carico chiaro (ad es. Veicoli elettrici, veicoli pendolari urbani).
Svantaggi: Scarsa resistenza ad alta temperatura (soggetta a guasti superiore a 300 gradi) e resistenza all'usura debole, inadatta per frenata ad alta velocità o carico pesante.
