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陶瓷剎車盤并非就是普通陶瓷,而是在1700度高溫下碳纖維與碳化硅合成的增強型復合陶瓷。其中碳纖維主要起到纖維增強作用,填補陶瓷易碎的特點。以下視頻為陶瓷剎車盤的制造工藝,我們一起來欣賞一下:


以下是視頻文字部分講解:

陶瓷復核材料能承受1000攝氏度以上的溫度,因此陶瓷復合材料剎車盤的使用壽命是普通鑄鐵盤的6倍。陶瓷復合材料就是由碳纖維加強的硅陶瓷。在生產車間中,該碳纖維由2種成分混合而成:可熱塑性樹脂和碳纖維原料碎片。微小的碳纖維絲交織在一起保證了碳纖維整體的強度。

陶瓷復核材料能承受1000攝氏度以上的溫度,因此陶瓷復合材料剎車盤的使用壽命是普通鑄鐵盤的6倍。陶瓷復合材料就是由碳纖維加強的硅陶瓷。在生產車間中,該碳纖維由2種成分混合而成:可熱塑性樹脂和碳纖維原料碎片。微小的碳纖維絲交織在一起保證了碳纖維整體的強度。

1.碳纖維混合體由制動化設備送入具有剎車盤形狀的鋁制模具中。第一次灌裝至模具容量一半的位置時, 工人們會在模具的四周的孔里打上鋁芯并套上固定環。這些鋁芯可以讓剎車盤帶有通風槽以便剎車時剎車盤可以通風散熱而不會過熱。

2.接下來到了第二個灌裝環節,整個模具剩余的空間都需填滿,并用轉鼓把碳纖維混合體壓平。

3.然后呢,工人們會蓋上模具,并輕壓模具蓋稍稍壓緊。整個模具被送入具有20噸壓力400華氏度的壓力缸中后,碳纖維被壓緊,樹脂粉末變成了塑料。當模具冷卻至足以觸摸時,工人們會把它浸在冷水中5到10分鐘。充分冷卻后,鋁芯能拔出來了。

4.全自動激光系統會掃描模具,確保沒有所有的鋁芯都被拔出。一切就緒后,打開模具前后蓋,取出環形片。機器會磨平粗糙的地方并打出小的通風孔。把環形片送入烤爐烤2天,并持續加溫至1800華氏度。在此期間物質發生了化學反應,塑料被碳化。 

5.下一步就是在坩堝(高耐熱容器)中放5枚支架,把盤放在支架上,在盤中央放一個漏斗,并注入陶瓷材料(微硅粉)。 然后把該坩堝在爐中燒制24小時,盤溫逐漸升至3000華氏度,硅粉被融化。液態硅開始滲入盤空隙中,并隨之生成一種異常強悍的新材料,叫做碳化硅。

6.由電腦全自動在盤邊緣打好安裝孔后,該剎車盤將接受保護涂層的洗禮。該涂層能將剎車盤盤體與氧氣隔離因為高溫下氧氣會燃燒碳。該抗氧化處理極大地增加了剎車盤的壽命。該涂料在爐中就被固化了,留下一層白色殘渣。機器人將之去除,然后把剩下的剎車盤打磨拋光。

7.每一個盤都將進過細致的檢測,這臺高精密儀器會拍下數以千計的高清照片,其電腦會在納米級別詳細分析。要完成這個剎車盤,就得裝上合頭,合頭就是鏈接該碳陶剎車盤和輪轂的中央圓形部件。一般由鋁合金或者不銹鋼制成,用螺絲裝在剎車盤上。

--網友LeMyth勒馬翻譯


陶瓷剎車盤有何優點?

陶瓷盤的重量只有普通鑄鐵盤的一半不到,舉個例子,采用陶瓷剎車的SLR MCLAREN,其前輪剎車盤直徑為370mm但重量僅為6.4公斤。而采用普通剎車盤的CL-CLASS其前盤直徑為360mm但重量高達15.4公斤。

 【視頻】碳纖維+陶瓷汽車剎車盤制造工藝

更輕的剎車盤就意味著懸掛下重量的減輕。這令懸掛系統的反應更快,因而能夠提升車輛整體的操控水平。另外,普通的剎車碟容易在全力制動下因高熱產生熱衰退,而陶瓷剎車碟能有效而穩定的抵抗熱衰退,其耐熱效果比普通剎車盤高出許多倍。

【視頻】碳纖維+陶瓷汽車剎車盤制造工藝
陶瓷碟在制動最初階段就立刻能產生最大的剎車力,因此甚至無需剎車輔助增加系統,而整體制動比傳統剎車系統更快、距離更短、為了抵抗高熱,在制動活塞與剎車襯塊之間有陶瓷來隔熱,陶瓷剎車碟有非凡的耐用性,如果正常使用是終生免更換的,而普通的鑄鐵剎車碟一般用上幾年就要更換。


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【視頻】碳纖維+陶瓷汽車剎車盤制造工藝

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作者 ab

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