خانه » مقالات » انواع دیسک‌های ترمز خودرو از نظر جنس، آنالیز و فرآیندهای ماشین‌کاری

خرداد 19, 1404

انواع دیسک‌های ترمز خودرو از نظر جنس، آنالیز و فرآیندهای ماشین‌کاری

مقدمه
دیسک‌های ترمز از حیاتی‌ترین قطعات ایمنی خودروها هستند که عملکرد آن‌ها مستقیماً به جنس مواد اولیه، دقت آنالیز متالورژیکی و فرآیند ماشین‌کاری بستگی دارد. شرکت صنایع ریخته‌گری سهند آذرین با بهره‌گیری از فناوری‌های نوین در ریخته‌گری و پردازش قطعات، دیسک‌های ترمزی با دوام و مقاومت حرارتی بالا تولید می‌کند.

انواع دیسک ترمز بر اساس جنس مواد اولیه

۱. دیسک‌های چدنی (Cast Iron)
– جنس غالب: چدن خاکستری (Gray Iron) با گرافیت لایه‌ای (Flake Graphite) و چدن داکتیل (Ductile Iron).
– آنالیز شیمیایی:
– کربن (۳.۲-۳.۸٪)، سیلیسیم (۱.۸-۲.۴٪)، منگنز (۰.۵-۰.۷٪).
– فسفر و گوگرد < ۰.۱۲٪ (برای جلوگیری از شکنندگی).
– مزایا:
– هدایت حرارتی عالی (جلوگیری از Overheating).
– مقاومت سایشی بالا و ارتعاش‌گیری مؤثر.
– معایب: وزن بالا و حساسیت به خوردگی.

۲. دیسک‌های کامپوزیتی (Composite Discs)
– ساختار: پایه فولادی + لایه اصطکاکی سرامیکی یا کاربید سیلیکون (SiC).
– فرآیند تولید: ریخته‌گری گریز از مرکز (Centrifugal Casting) برای یکنواختی ساختار.
– مزایا:
– کاهش ۴۰٪ وزن نسبت به چدن.
– مقاومت حرارتی تا ۸۰۰ درجه سانتی گراد بدون تغییر شکل.

۳. دیسک‌های فولادی (Steel Discs)
– جنس: فولادهای کم‌آلیاژ (مانند ۴۱Cr4 مطابق استاندارد DIN).
– آنالیز:کروم (۰.۸-۱.۱٪) برای مقاومت سایشی، مولیبدن (۰.۲٪) برای استحکام حرارتی.
– کاربرد: خودروهای اسپرت و سیستم‌های ترمز پرفشار.

فرآیندهای آنالیز و کنترل کیفیت
الف) آنالیز متالورژیکی
۱. تست‌های شیمیایی:
– دستگاه اسپکترومتر (OES) برای سنجش دقیق عناصر آلیاژی.
– مطابقت با استانداردهای SAE J431 (چدن) و AMS 6588 (فولاد).
۲. بررسی ریزساختار:
– میکروسکوپ نوری برای ارزیابی توزیع گرافیت و زمینه فلزی.
– شناسایی عیوبی مانند کاربیدهای مرزی (Carbide Precipitation).

ب) تست‌های مکانیکی
– سختی‌سنجی: اندازه‌گیری سختی سطح (۱۸۰-۲۲۰ HB برای چدن).
– تست کشش: استحکام کششی ≥ ۲۵۰ مگاپاسکال (چدن داکتیل).
– تست ضربه: جذب انرژی ≥ ۱۲ ژول (مطابق ASTM A536).

فرآیندهای ماشین‌کاری دیسک ترمز
۱. تراشکاری اولیه (Rough Turning)
– ابزار: insertهای کاربیدی با پوشش TiAlN.
– پارامترها:
– سرعت برشی (Vc): ۱۸۰-۲۲۰ متر/دقیقه.
– عمق برش (ap): ۲-۳ میلی‌متر.

۲. سنگ‌زنی سطوح اصطکاکی (Surface Grinding)
– دستگاه: سنگ‌زنی CNC با دقت ±۰.۰۱ میلی‌متر.
– پارامترها:
– سرعت دورانی سنگ: ۱۴۰۰-۱۶۰۰ دور/دقیقه.
– زبری سطح نهایی: Ra ≤ ۱.۶ میکرومتر.

۳. ماشین‌کاری سوراخ‌های خنک‌کننده (Cooling Hole Machining)
– روش: حفاری با مته‌های HSS-Co یا EDM (ماشین‌کاری تخلیه الکتریکی).
– الگوی بهینه: سوراخ‌های مارپیچی برای افزایش جریان هوا تا ۳۰٪.

۴. پرداخت نهایی (Finishing)
– بلانچینگ (Shot Peening): افزایش مقاومت خستگی با اعتنای ساچمه‌های فولادی.
– پوشش‌دهی:
– زینک فسفات (Zinc Phosphate) برای جلوگیری از خوردگی.
– پوشش سرامیکی (Plasma Spray) برای دیسک‌های کامپوزیتی.

تخصص شرکت سهند آذرین در تولید دیسک ترمز
– طراحی بهینه: شبیه‌سازی CFD برای الگوی خنک‌کاری کارآمد.
– تجهیزات پیشرفته:
– کوره‌های القایی با کنترل اتوماتیک دمای ذوب.
– ماشین‌های CNC ۵ محوره برای ماشین‌کاری پیچیده.
– کنترل کیفیت:
– سیستم CMM برای اندازه‌گیری سه‌بعدی ابعاد.
– تست بالانس دینامیکی (Dynamic Balancing) تا سرعت ۳,۰۰۰ دور/دقیقه.

نتیجه‌گیری
انتخاب جنس مناسب (چدن، فولاد یا کامپوزیت)، دقت در آنالیز متالورژیکی و به‌کارگیری فرآیندهای ماشین‌کاری پیشرفته، سه رکن اصلی تولید دیسک‌های ترمز با کیفیت هستند. شرکت سهند آذرین با ترکیب دانش فنی و استانداردهای بین‌المللی (IATF2016:16949)،(ISO 9001:2015)دیسک‌هایی تولید می‌کند که ایمنی و عملکرد خودرو را در سخت‌ترین شرایط تضمین می‌کنند.