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【视频】碳纤维+陶瓷汽车刹车盘制造工艺
以下是视频文字部分讲解:

陶瓷复核材料能承受1000摄氏度以上的温度,因此陶瓷复合材料刹车盘的使用寿命是普通铸铁盘的6倍。陶瓷复合材料就是由碳纤维加强的硅陶瓷。在生产车间中,该碳纤维由2种成分混合而成:可热塑性树脂和碳纤维原料碎片。微小的碳纤维丝交织在一起保证了碳纤维整体的强度。

陶瓷复核材料能承受1000摄氏度以上的温度,因此陶瓷复合材料刹车盘的使用寿命是普通铸铁盘的6倍。陶瓷复合材料就是由碳纤维加强的硅陶瓷。在生产车间中,该碳纤维由2种成分混合而成:可热塑性树脂和碳纤维原料碎片。微小的碳纤维丝交织在一起保证了碳纤维整体的强度。

1.碳纤维混合体由制动化设备送入具有刹车盘形状的铝制模具中。第一次灌装至模具容量一半的位置时, 工人们会在模具的四周的孔里打上铝芯并套上固定环。这些铝芯可以让刹车盘带有通风槽以便刹车时刹车盘可以通风散热而不会过热。

2.接下来到了第二个灌装环节,整个模具剩余的空间都需填满,并用转鼓把碳纤维混合体压平。

3.然后呢,工人们会盖上模具,并轻压模具盖稍稍压紧。整个模具被送入具有20吨压力400华氏度的压力缸中后,碳纤维被压紧,树脂粉末变成了塑料。当模具冷却至足以触摸时,工人们会把它浸在冷水中5到10分钟。充分冷却后,铝芯能拔出来了。

4.全自动激光系统会扫描模具,确保没有所有的铝芯都被拔出。一切就绪后,打开模具前后盖,取出环形片。机器会磨平粗糙的地方并打出小的通风孔。把环形片送入烤炉烤2天,并持续加温至1800华氏度。在此期间物质发生了化学反应,塑料被碳化。 

5.下一步就是在坩埚(高耐热容器)中放5枚支架,把盘放在支架上,在盘中央放一个漏斗,并注入陶瓷材料(微硅粉)。 然后把该坩埚在炉中烧制24小时,盘温逐渐升至3000华氏度,硅粉被融化。液态硅开始渗入盘空隙中,并随之生成一种异常强悍的新材料,叫做碳化硅。

6.由电脑全自动在盘边缘打好安装孔后,该刹车盘将接受保护涂层的洗礼。该涂层能将刹车盘盘体与氧气隔离因为高温下氧气会燃烧碳。该抗氧化处理极大地增加了刹车盘的寿命。该涂料在炉中就被固化了,留下一层白色残渣。机器人将之去除,然后把剩下的刹车盘打磨抛光。

7.每一个盘都将进过细致的检测,这台高精密仪器会拍下数以千计的高清照片,其电脑会在纳米级别详细分析。要完成这个刹车盘,就得装上合头,合头就是链接该碳陶刹车盘和轮毂的中央圆形部件。一般由铝合金或者不锈钢制成,用螺丝装在刹车盘上。

--网友LeMyth勒马翻译


陶瓷刹车盘有何优点?

陶瓷盘的重量只有普通铸铁盘的一半不到,举个例子,采用陶瓷刹车的SLR MCLAREN,其前轮刹车盘直径为370mm但重量仅为6.4公斤。而采用普通刹车盘的CL-CLASS其前盘直径为360mm但重量高达15.4公斤。

 

更轻的刹车盘就意味着悬挂下重量的减轻。这令悬挂系统的反应更快,因而能够提升车辆整体的操控水平。另外,普通的刹车碟容易在全力制动下因高热产生热衰退,而陶瓷刹车碟能有效而稳定的抵抗热衰退,其耐热效果比普通刹车盘高出许多倍。


陶瓷碟在制动最初阶段就立刻能产生最大的刹车力,因此甚至无需刹车辅助增加系统,而整体制动比传统刹车系统更快、距离更短、为了抵抗高热,在制动活塞与刹车衬块之间有陶瓷来隔热,陶瓷刹车碟有非凡的耐用性,如果正常使用是终生免更换的,而普通的铸铁刹车碟一般用上几年就要更换。




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