Rechargement par dépôt laser de disques de frein selon la norme Euro 7
Découvrez en quoi le rechargement par laser ultrarapide est la solution idéale pour la fabrication de disques de frein selon Euro 7, mais aussi pourquoi ce procédé pourrait devenir le nouveau standard dans le domaine.
Transformation de processus de production réussie avec le soudage de rechargement par laser ultrarapide
Dans la construction de véhicules, les disques de frein sont actuellement généralement coulés et usinés par enlèvement de copeaux. Lors de l'utilisation du véhicule, les disques de frein coulés non traités entraînent une forte abrasion des freins et un haut niveau d'émission de particules fines. La nouvelle norme Euro 7 de l'UE réduit de manière significative les valeurs autorisées de polluants et définit également pour la première fois des valeurs limites obligatoires pour les particules fines non issues des gaz d'échappement et émises par l'abrasion des pneus et des freins. Cette nouvelle législation met les fabricants de disques de frein devant des défis d'ampleur : ils doivent non seulement fabriquer un produit optimisé mais aussi expérimenter, se procurer et intégrer à leurs processus de production de nouvelles technologies de fabrication adaptées, et ce dans le respect des délais.
La bonne nouvelle est qu'il existe déjà un procédé éprouvé et adapté aux grosses séries pour fabriquer des disques de frein conformes avec la norme Euro 7 : le soudage de rechargement par laser ultrarapide (en anglais : High-Speed Laser Metal Deposition, ou HS-LMD). Avec ce procédé, un revêtement extrêmement fin composé d'un mélange métal-carbure antiabrasion à haute résistance est appliqué sur le disque de frein conventionnel, ce qui augmente nettement la résistance à l'usure et à la corrosion.
Le rechargement par dépôt laser offre des conditions préalables optimales pour répondre aux exigences de la norme Euro 7 sur les particules fines et ainsi respecter le niveau prescrit d'abrasion des freins.
Le soudage de rechargement par laser ultrarapide (HS-LMD) permet la production fiable de disques de frein à faibles émissions en grandes séries.
Vous souhaitez en savoir plus sur la façon de produire des disques de frein conformes avec la norme Euro 7 au moyen du soudage de rechargement par laser ultrarapide ?
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Quels sont les avantages du soudage de rechargement par laser ultrarapide pour la production de disques de frein selon la norme Euro 7 ?
Le soudage de rechargement par laser ultrarapide permet la production de disques de frein qui répondent à la norme Euro 7. Ce procédé offre en outre de nombreux avantages lors de la fabrication et de l'utilisation des disques de frein :
Notre technologie de formation de faisceau assure un soudage optimal entre le disque de frein et le revêtement et garantit une utilisation sûre dans tous les types de véhicule.
Les vitesses d'application élevées allant jusqu'à 1500 cm²/min permettent l'utilisation économique de la technologie dans la production en série, même pour des volumes de plusieurs millions de disques de frein par an.
Le soudage de rechargement par laser ultrarapide s'intègre dans tout processus de production et s'utilise pour différents types de disque de frein et de revêtement.
L'utilisation de matière est optimisée grâce à l'application de jusqu'à 96 % de la précieuse poudre. De plus, les coûts de préusinages et de réusinages chronophages peuvent être réduits. Cela permet de gagner du temps et de l'argent !
*Exemple de calcul pour un revêtement typique d'env. 1 million de disques de frein par an, en économisant 50 µm de matière de revêtement.
Autre plus : la résistance à la corrosion et à l'usure
Le procédé de soudage de rechargement par laser ultrarapide permet d'appliquer avec une grande précision des couches très fines, généralement d'une épaisseur de 100 à 300 µm chacune. Une des particularités du procédé est qu'il permet la combinaison de poudres de métal et de particules dures pour appliquer par soudage des couches reliées par processus métallurgique de fusion, sans fissures et résistantes à la corrosion et à l'usure, ce qui est un avantage pour les voitures électriques dont les freins rouillent facilement. Cela augmente la durée de vie et les intervalles de maintenance.
Comment fonctionne le revêtement de disques de frein au laser ?
Quelles sont les différences avec d'autres procédés de revêtement ?
Avec le revêtement électrochimique (la galvanisation), une pièce servant de cathode est immergée dans une solution d'ions métaliques. L'application d'une tension entraîne le dépôt de ces ions sur la pièce et donc son revêtement. La galvanisation offre certes une protection contre la corrosion et une faible consommation de matière, mais les particules de protection contre l'usure ne peuvent pas être traitées et les couches ne sont pas étanches à la diffusion. Le chromage, en particulier, pourrait être bientôt totalement interdit en raison de nouvelles lois européennes.
La projection thermique consiste à chauffer un matériau de revêtement en poudre et à le pulvériser sur une surface. La couche ainsi pulvérisée n'est pas entièrement fondue et adhère donc uniquement à la surface. Par conséquent, la qualité de liaison de couche est faible et va généralement d'à peine 10 à 100 MPa. Avec le soudage de rechargement par laser ultrarapide, la liaison atteint la plage de résistance à la traction, c'est-à-dire une plage comprise entre 800 et 1000 MPa (selon le matériau). Certes, de nombreux matériaux peuvent être traités, mais les couches ne sont pas étanches et l'épaisseur d'application demeure limitée. Le rendement est nettement plus faible qu'avec le soudage de rechargement par laser ultrarapide.
La projection par gaz froid fait partie des procédés de projection thermiques et consiste à projeter sur une surface des particules de poudre à très haute vitesse. En heurtant la pièce, celles-ci forment une couche en raison de la vitesse cinétique élevée. Toutefois, ces couches ne sont ni étanches à la diffusion ni résistantes à la corrosion. Le processus est en outre très bruyant et consomme de grandes quantités de gaz de process et de poudre.Par ailleurs, les capacités de traitement des carbures sont très limitées.
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