Edinstvene lastnosti keramičnih zavor
Standardne kolutne zavore so sestavljene iz diskov in ploščic iz litega železa ali jekla, katerih polnilo je ojačano s kovinskimi ostružki. Ko je bil azbest osnova tornih oblog, posebnih vprašanj o sestavi ni bilo, potem pa se je izkazalo, da imajo azbestna vlakna in prah, ki se sproščajo pri zaviranju, močne rakotvorne lastnosti. Prepovedali so uporabo azbesta, v blazinicah pa so začeli uporabljati različne organske spojine. Njihove lastnosti so se izkazale za nezadostne v ekstremnih pogojih.
Kaj je keramika in zakaj je
Za keramiko lahko štejemo vse, kar ni organsko ali kovinsko. Prav njegove lastnosti so se izkazale za tiste, ki so potrebne za torne obloge avtomobilskih zavor, ki delujejo v težkih pogojih.
Disk zavora ima velike prednosti pred drugimi, vendar je njena značilnost majhna površina ploščic. In visoka zavorna moč pomeni hitro sproščanje ogromne količine toplotne energije. Kot veste, je energija sorazmerna z močjo in časom, v katerem se sprošča. Oba določata zavorno učinkovitost avtomobila.
Sprostitev pomembne energije v omejeni prostornini v kratkem času, to je, ko toplota nima časa, da bi se razpršila v okoliški prostor, v skladu z isto fiziko vodi do zvišanja temperature. In tukaj tradicionalni materiali, iz katerih so izdelane zavorne obloge, niso več kos. Uporaba ventiliranih diskov lahko dolgoročno stabilizira toplotni režim, vendar ne prihrani pred lokalnim pregrevanjem v kontaktnem območju. Material ploščice dobesedno izhlapi, nastale frakcije pa ustvarijo spolzko okolje, koeficient trenja močno pade in zavore odpovejo.
Keramika na osnovi različnih anorganskih snovi, običajno silicijevega karbida, prenese veliko višje temperature. Poleg tega, ko se segrejejo, vstopijo le v optimalni način, ki zagotavlja najvišji koeficient trenja.
Brez ojačitve obloga ne bo mogla imeti zadostne trdnosti, zato se v sestavo vnesejo različna vlakna. Najpogosteje gre za bakrene ostružke, ogljikova vlakna se uporabljajo za športne zavore. Ojačitveni material se zmeša s keramiko in zapeče na visoki temperaturi.
Glede na naravo uporabe je formulacija blazinic lahko drugačna. To je odvisno od namena zavor, izstopajo ploščice uličnega, športnega ali ekstremnega tipa. Imajo različne delovne temperature in omejevalne zmogljivosti. Toda splošno bo povečanje učinkovitosti dela v težkih pogojih:
- stabilnost koeficienta trenja;
- zmanjšanje obrabe diska;
- zmanjšanje obratovalnega hrupa in vibracijske obremenitve;
- visoka odpornost in varnost materiala pri visokih delovnih temperaturah.
Z uporabo keramike se ne izdelujejo samo ploščice, ampak tudi diski. Hkrati pri mešani uporabi ni povečane obrabe, keramične blazinice ne povzročajo pospešenega brisanja jeklenih in litoželeznih diskov. Keramični rotorji (diski) se odlikujejo po visoki trdnosti v pogojih toplotne obremenitve, zaradi česar ne postanejo nesprejemljivo veliki, poleg tega pa ne puščajo preostalih deformacij pri nenadnem ohlajanju. In s takšnim ogrevanjem tudi naravno hlajenje povzroči znatne padce temperature v omejenem času.
Prednosti in slabosti keramičnih zavor
O prednostih keramike smo že povedali, lahko pa jo dopolnimo z ne tako očitnimi dejavniki:
- takšni mehanizmi imajo manjšo težo in dimenzije z enako učinkovitostjo, kar zmanjšuje tako pomemben kazalnik dinamike vzmetenja kot nevzmetena masa;
- ni izpusta škodljivih snovi v okolje;
- s povišanjem temperature se učinkovitost zavor ne zmanjša, temveč poveča, kar včasih zahteva predgretje;
- ojačitveni material ni izpostavljen visokotemperaturni koroziji;
- lastnosti keramike so dobro predvidene in programirane pri izbiri recepture, kar omogoča izdelavo podobnih delov za najrazličnejše aplikacije;
- možne so kombinacije delov, ki vsebujejo železo, s keramičnimi, za keramične blazinice ni treba uporabljati istih diskov;
- keramični deli so zelo vzdržljivi pri delu v blagih pogojih.
Ne more brez minusov, vendar jih ni tako veliko glede na prednosti:
- keramične zavore so še vedno dražje;
- posebej učinkovite sestave zahtevajo predgretje, saj se koeficient trenja zmanjšuje z nižjo temperaturo;
- pod določeno kombinacijo pogojev lahko ustvarijo težko odstranljivo škripanje.
Jasno je, da keramični zavorni deli nimajo alternative pri živahni vožnji in športu. V drugih primerih njihova visoka cena povzroči razmišljanje o primernosti njihove uporabe.
