Cosa ti ferma? Per scoprirlo, approfondisci il nostro approfondimento sui materiali dei sistemi frenanti

Nov 14, 2023

Scopri i materiali utilizzati da Brembo nelle pinze e nei dischi di auto, camion e moto.

I freni sono i componenti più impegnativi ma sottovalutati nel telaio di qualsiasi auto. Le loro temperature di esercizio sono superiori a quelle della maggior parte delle parti del motore e il loro ambiente di lavoro comprende buche e avvallamenti occasionali. I freni sono spesso l'ultima linea di difesa prima di una collisione.

Per dimostrare il nostro apprezzamento per i freni e per comprendere meglio come scongiurano gli urti contro i paraurti e gli incontri nei fossi, abbiamo visitato Brembo USA, situata a poche miglia dalla nostra sede di Ann Arbor, Michigan, per una lezione di presentazione e presentazione da parte di esperti. Brembo è il fornitore più conosciuto e rispettato al mondo di apparecchiature frenanti ad alte prestazioni sia per il primo equipaggiamento che per le applicazioni aftermarket. Senza di loro le nostre Corvette, Porsche e Mercedes-AMG sarebbero perdute.

Il seguente saggio fotografico si concentra sui materiali utilizzati da Brembo nelle pinze e nei dischi di auto, camion e moto. (I termini rotore e disco sono usati in modo intercambiabile per questa tecnologia.) Prestare attenzione; potrebbe esserci un quiz.

Partendo dal vertice della scala tecnologica, questo rotore in carbonio-ceramica dalla parte posteriore di un'Alfa Romeo Giulia Quadrifoglio è un amalgama di diversi materiali ad alte prestazioni. Il rotore principale è inizialmente costituito da una miscela di fibre di carbonio e resine fenoliche cotte in uno stampo di precisione. Dopo che la resina è stata bruciata, la matrice di carbonio rimanente viene infiltrata con silicio liquido producendo un disco freno robusto, resistente al calore e leggero. Dopo varie operazioni di lavorazione, inclusa la foratura incrociata con utensili ad ultrasuoni, la protezione dall'ossidazione viene spruzzata su tutte le superfici.

La campana al centro del rotore è stampata o lavorata a macchina da un pezzo di alluminio ricavato dal pieno, quindi fissata al rotore con elementi di fissaggio in acciaio inossidabile che consentono un movimento relativo controllato tra le due parti per adattarsi all'espansione indotta dal calore. L'intero processo di produzione del rotore in carbonio-ceramica finito richiede un'intera settimana rispetto a meno di un giorno per un rotore in ghisa: uno dei motivi per cui i rotori in carbonio-ceramica sono spesso un'opzione così costosa.

Questo rotore monopezzo prodotto negli Stati Uniti è una fusione di ghisa grigia. Per favorire il flusso d'aria e la reiezione del calore, sono presenti prese d'aria radiali e numerosi "montanti" interni per supportare le piastre di attrito esterne. Un foro centrale accuratamente lavorato posiziona accuratamente questo rotore sul mozzo della ruota del veicolo. Ai fori di montaggio della ruota si aggiungono cinque fori aggiuntivi per ridurre il peso del rotore e consentire posizioni di montaggio alternative. Dopo che tutte le superfici sono state lavorate, viene praticata una tacca nella periferia del rotore per ottimizzarne l'equilibrio.

La foratura trasversale e la lavorazione di scanalature curve in un rotore in ghisa servono a molteplici scopi. Oltre all'aspetto più sportivo, i fori e le fessure sfogano i gas rilasciati dalle pastiglie dei freni e eliminano l'umidità presente durante la guida su strade bagnate. Le fessure eseguono quella che viene chiamata una "micro rasatura" della superficie della pastiglia per garantire che il materiale di attrito fresco sia sempre in contatto con il rotore. Naturalmente, questo accelera l’usura delle pastiglie, uno dei motivi per cui la maggior parte delle case automobilistiche ci pensa due volte prima di fornire superfici scanalate. Un rivestimento esterno a base di zinco riduce al minimo la corrosione mentre il nuovo veicolo è in transito verso il cliente.

Questa combinazione di un solido disco in ghisa e una sezione centrale in acciaio consente di risparmiare peso (rispetto a un design in ghisa a pezzo unico) e costi (rispetto al design in due pezzi che segue). Le due parti sono unite insieme con una combinazione di crimpatura e bloccaggio radiale che non richiede elementi di fissaggio. Mercedes-Benz utilizza questo design su vari modelli di berline.

Questo rotore prodotto in America è installato sui veicoli Chrysler e Dodge equipaggiati con il V-8 sovralimentato Hellcat. Il design in due pezzi include un enorme componente esterno in ghisa con una sezione centrale in alluminio stampato. I due sono uniti tramite bulloni a stella a sei punti, dadi e boccole di posizionamento in acciaio inossidabile. Le scanalature superficiali e la struttura interna del montante migliorano il flusso d'aria e la dissipazione del calore.