Являются ли лазеры новым стандартом производства тормозных дисков?

Подразделение лазерных и системных технологий группы компаний Trumpf применило высокотехнологичный подход к повышению ценности тормозных дисков, обещая уменьшить износ, который происходит при нормальном использовании, и, в частности, уменьшить количество твердых частиц, возникающих в результате износа дисковых тормозов. Новым подходом является лазерное напыление, и результаты оцениваются в серийном производстве с некоторыми производителями и поставщиками автомобилей.

«Как технологически ведущий производитель лазерных систем, мы много лет тесно сотрудничаем с автомобильной промышленностью и очень хорошо знаем рынок«, — говорит Ричард Баннмюллер, президент и главный исполнительный директор TRUMPF Laser- and System Technology. «Высокоскоростная лазерная наплавка экономически эффективна, может использоваться в серийном производстве и, таким образом, может стать новым стандартом в производстве тормозных дисков».

Энергоэффективность

Лазерная наплавка работает за счет сложного взаимодействия между лазером и металлическим порошком, что позволяет создавать слои без пор и трещин. Ключом к процессу является подача порошка и энергии. Вместо того, чтобы наносить металлический порошок на деталь, а затем плавить его там с помощью лазерного излучения, при высокоскоростной лазерной наплавке металлический порошок попадает в лазерный луч непосредственно над деталью. Свет нагревает порошок до температуры плавления, даже когда он попадает на поверхность детали. Это позволяет производителям тормозов намного быстрее наносить покрытие и гораздо эффективнее использовать энергию, затрачиваемую на формирование слоя.

Trumpf отметил, что новый процесс уже получил несколько наград, в том числе премию Бертольда Лейбингера за инновации.

Забота о здоровье

Считается, что даже очень низкие концентрации твердых частиц несут риск для здоровья. Trumpf приводит данные о том, что около половины выбросов твердых частиц, связанных с эксплуатацией автомобиля, происходит из-за износа тормозов, шин, сцеплений и дорожного покрытия, и около половины этого количества приходится на тормозную пыль. Тормозные диски, покрытые высокоскоростным лазерным напылением, выделяют гораздо меньше твердых частиц, чем обычные тормозные диски.

Процесс лазерного напыления не только обеспечивает меньшее образование мелкой пыли от тормозов во время эксплуатации, но и меньший износ, и рыночный потенциал для этого огромен. Немецкие автопроизводители производят около 3,4 миллиона автомобилей в год, а из примерно 49 миллионов автомобилей, уже представленных на рынке Германии, водителям приходилось менять тормозные диски несколько раз, часто всего через 50 000 км, в зависимости от стиля вождения и степени износа. Лазерное напыление может означать, что эти замены могут потребоваться гораздо реже.

Электромобили, неизбежно

Высокоскоростная лазерная наплавка также обеспечивает защиту от коррозии, что особенно важно для тормозных дисков электромобилей. Они работают в основном с рекуперацией, то есть с рекуперацией энергии при торможении, поэтому дисковый тормоз редко используется для остановки. В результате на тормозных дисках быстрее накапливается вспышка ржавчины, что приводит к снижению эффективности при торможении и, в крайних случаях, может потребовать преждевременной замены.

«Наши лазерные системы уже используются многими производителями электромобилей, помогая производить аккумуляторы, электродвигатели или высокопроизводительную электронику. Благодаря высокоскоростной лазерной наплавке тормозных дисков мы предлагаем еще одну технологию производства для будущего мобильности», — сказал Баннмюллер, назвав лазеры «решающим инструментом» для серийного производства электромобилей.

Источник: www.foundrymag.com