Металлические тормозные диски на современных спортивных авто уже давно не используются, поскольку в скоростной автомобиль в первую очередь должен иметь малый вес, а железные диски существенно утяжеляют его. А во время создания спортивных машин производители стараются бороться практически за каждый грамм веса.
Есть еще одна причина, по которой железные диски теряют свою актуальность в автомобильной промышленности. Она заключается в том, что эти детали слишком быстро изнашиваются, подвергаются деформации под действием высоких температур. Это действие появляется во время торможения на высоких оборотах.
Тормозные диски, изготовленные из композитных материалов, в свою очередь выдерживают температуры до тысячи градусов, что дает возможность увеличить срок службы дисков относительно металлических аналогов в 60 раз.
Из чего состоят керамические тормозные диски?
Попробуем разобраться, из чего состоят керамические или композитные диски. Главными их компонентами являются кремний и углеволокно.
Углеродное волокно смешивается с синтетической смолой. Данная смесь затем заливается в специальную форму, то есть диски из керамики изготавливают посредством литья. Так же, как и диски из стали, керамические изделия могут получить дополнительную обработку поверхности в качестве перфорации – отверстий и слотов, канавок. Однако перед перфорацией еще на этапе заливки в форму диска закладываются специальные вкладыши, формирующие каналы вентиляции. После заполнения формы углеродным волокном и смольными соединениями она подвергается прессовке под давлением 20 тонн и обжигается при температуре 200 градусов. В таких условиях обработки углеволокно и смола превращаются в пластик.
Следующий этап изготовления
Так, получается заготовка диска, которой необходимо еще пройти обточку на специальном станке, а после этого выполняется перфорация. Однако это еще не все. Пока что диск продолжает быть пластиковым, а ведь нам нужно получить легкий и прочный диск. С этой целью готовую деталь на два дня отправляют в специальную камеру, в которой медленно повышается температура до 1000 градусов.
Через двое суток пластик становится углеродом, однако и на этом еще не заканчивается процесс производства. Углеродный диск отправляется в специальную огнеупорную форму – кегель. И в центр вводится керамический материал – кремний. Диск вместе с формой закладывают в печь, где температура достигает 1700 градусов. В таких условиях кремний становится жидким и начинает впитываться в углеродный материал.
Таким образом, протекает процесс изготовления керамического тормозного диска, а полученный материал называется карбидом кремния. В готовом диске проделывают отверстия для крепежей и отправляют его в покрасочную камеру. Краска имеет большое значение, поскольку защищает от окисления углерод. Чтобы обеспечить покрытию высокую прочность, его тоже обжигают в печи.