Láser cladding de discos de freno conforme a la norma Euro 7
Descubra por qué el láser cladding de alta velocidad es la mejor opción para fabricar discos de freno que cumplan la norma Euro 7 y podría convertirse en el nuevo estándar en la fabricación de discos de freno.
Transformación de los proceso de fabricación con láser cladding de alta velocidad
Hasta ahora, los discos de freno se fundían y mecanizaban con arranque de viruta principalmente en la construcción de vehículos. Los discos de freno de fundición sin tratar provocan un fuerte desgaste de los frenos y una elevada emisión de partículas durante el uso del vehículo. La nueva norma Euro 7 de la UE reduce considerablemente los valores contaminantes permitidos y, por primera vez, establece también valores límite vinculantes para las partículas no procedentes de los gases de escape derivadas del desgaste de los neumáticos y los frenos. Esta nueva norma legal plantea grandes retos a los fabricantes de discos de freno: no solo tienen que fabricar un producto optimizado, sino también probar y adquirir nuevas tecnologías de fabricación adecuadas e integrarlas en sus procesos de fabricación y hacerlo a tiempo.
La buena noticia es que ya existe un proceso de eficacia probada que puede utilizarse a gran escala para fabricar discos de freno que cumplan la norma Euro 7: el láser cladding de láser a alta velocidad (inglés: High-Speed Laser Metal Deposition, acortado: HS-LMD). Con este proceso, se aplica al disco de freno convencional un recubrimiento extremadamente fino de una mezcla de carburo metálico de alta resistencia y resistente a la abrasión, lo que aumenta considerablemente la resistencia al desgaste y a la corrosión.
El láser cladding ofrece unos requisitos previos óptimos para cumplir la norma Euro 7 sobre polvo fino y el consiguiente cumplimiento del desgaste prescrito de los frenos.
El láser cladding a alta velocidad (HS-LMD) permite producir de forma fiable discos de freno de bajas emisiones en series grandes.
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¿Qué ventajas ofrece el láser cladding de alta velocidad para la producción de discos de freno que cumplan la norma Euro 7?
HS-LMD permite fabricar discos de freno que cumplen la norma Euro 7 . El proceso también ofrece numerosas ventajas en la fabricación y el uso de discos de freno:
Nuestra tecnología de formación por rayos asegura una conexión soldada óptima entre el disco de freno y el recubrimiento y garantiza un uso seguro en todo tipo de vehículos.
Los elevados índices de aplicación superficial de hasta 1500 cm²/min permiten utilizar la tecnología de forma económica en la producción en serie, incluso con volúmenes de varios millones de discos de freno al año.
El HS-LMD puede integrarse en cualquier proceso de producción y utilizarse para diferentes tipos de discos de freno y tipos de recubrimiento.
La aplicación de hasta el 96 % del valioso polvo optimiza el uso de los materiales. Además, se pueden reducir los costes de los complejos mecanizados de preparación y acabado. Esto ahorra tiempo y dinero.
*Ejemplo de cálculo para un recubrimiento típico de discos de freno de aprox. 1 millón de discos al año, ahorrando 50 µm de material de capas.
Otra ventaja: resistencia a la corrosión y al desgaste
El proceso HS-LMD permite aplicar capas muy finas ,normalmente de 100 a 300 µm por capa, con gran precisión. Una particularidad del proceso es que la combinación polvos de metal y de partículas duras permite soldar capas unidas metalúrgicamente, sin grietas y resistentes a la corrosión y el desgaste , lo que también beneficia a los coches eléctricos, cuyos frenos son susceptibles de oxidarse. Esto garantiza una vida útil más larga e intervalos de mantenimiento más prolongados.
¿Cómo funciona el recubrimiento de discos de freno con láser?
¿Qué diferencias hay con otros procesos de recubrimiento?
En el recubrimiento electroquímico (o galvanoplastia), una pieza se sumerge en una solución de iones metálicos como cátodo. Al aplicar un voltaje, estos iones se depositan sobre la pieza y la recubren. La galvanización ofrece protección contra la corrosión y un bajo consumo de material, pero las partículas de protección contra el desgaste no pueden procesarse y las capas no son estancas a la difusión. El "cromado" , en particular, podría prohibirse pronto por completo debido a la nueva legislación europea.
En la pulverización térmica, se calienta un material de recubrimiento en polvo y se pulveriza sobre una superficie. La capa pulverizada no se funde completamente y, por tanto, solo se adhiere a la superficie. La calidad de adhesión de la capaes, por tanto, baja, normalmente de unos 10 a 100 MPa. Con el HS-LMD, la conexión se encuentra en la zona de resistencia a la tracción, es decir, de 800 a 1000 MPa (dependiendo del material). Aunque se pueden procesar muchos materiales, las capas no son densas y el grosor de la aplicación sigue siendo limitado. El grado de rendimiento es significativamente menor que con el HS-LMD.
La pulverización en frío es un proceso de pulverización térmica en el que se proyectan partículas de polvo sobre una superficie a muy alta velocidad. Las partículas de polvo se forman en una capa por la alta velocidad cinética al impactar con la pieza. Sin embargo, estas capas no son estancas a la difusión ni resistentes a la corrosión. El proceso también es muy ruidoso y consume grandes cantidades de gas de procesos y polvo. Además, los carburos solo pueden procesarse de forma muy limitada.
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