چگونه باریت در صنعت مواد اصطکاکی خودرو استفاده می شود - دانش

باریت یک پرکننده کاربردی مهم در مواد اصطکاکی برای خودروها است، به ویژه در فرمولاسیون لنت ترمز که وزن مخصوص بالا و پایداری شیمیایی آن مستقیماً بر میزان توقف و مدت زمان ماندگاری آنها تأثیر می گذارد. این ماده معدنی سولفات باریم که به طور طبیعی وجود دارد، چگالی ایجاد می کند بدون اینکه بر پایداری حرارتی مورد نیاز برای چرخه های مکرر ترمز در هنگام مخلوط شدن باباریت برای لنت ترمز. نمرات باریت دقیق آسیاب شده{1} بیشتر و بیشتر توسط سازندگان در سرتاسر آمریکای شمالی استفاده می‌شود تا استانداردهای انتشار صدا و گرد و غبار را رعایت کنند که توسط نهادهای نظارتی خودرو تعیین شده است و در عین حال ضرایب اصطکاک ثابت را نیز دریافت می‌کنند.

barite for brake pads

آشنایی با باریت و خواص آن

ویژگی های فیزیکی که در کاربردهای اصطکاک اهمیت دارند

باریت با وزن مخصوص 4.3 تا 4.6 یکی از متراکم‌ترین کانی‌های غیرفلزی است که می‌توان از آن در ترکیب صنعتی استفاده کرد. این چگالی بسیار بالا به مهندسانی که با مواد اصطکاکی کار می‌کنند این امکان را می‌دهد تا بدون استفاده از حجم مواد زیاد، نیازهای جرم هدف را برآورده کنند، که تأثیر مستقیمی بر پایداری ابعاد لنت‌های ترمز دارد. این ماده معدنی دارای سختی Mohs 3.0-3.5 است که برای مبارزه با سایش و پارگی به اندازه کافی سخت است و در عین حال به اندازه کافی نرم است که از فرسودگی روتورها در حین کار ماشین جلوگیری کند. بی اثری شیمیایی به این معنی است که باریت حتی در تماس با مایعات هیدرولیک، نمک های جاده و تغییرات دمایی که در سیستم های ترمز زیاد اتفاق می افتد، شکل خود را حفظ می کند، که می تواند از 40- درجه تا 300 درجه باشد.

تجزیه و تحلیل مقایسه ای با پرکننده های جایگزین

باریت، بر خلاف کربنات کلسیم یا تالک، در محدوده وسیع تری از دما بدون تغییر فاز که می تواند به لنت ترمز آسیب برساند، به همان اندازه باقی می ماند. اگرچه پرکننده‌های مبتنی بر سیلیس{1}}کار را سخت‌تر می‌کنند، اغلب زبری‌های غیرضروری اضافه می‌کنند که سایش روتور را سرعت می‌بخشد و گرد و غبار زیادی ایجاد می‌کند. پس از 20 سال کار با شرکت‌هایی که مواد اصطکاکی می‌سازند، دریافتیم که باریت بهترین ماده برای متعادل کردن هزینه-اثربخشی و سودمندی است. از آنجایی که این ماده معدنی با رزین‌های فنلی و اصلاح‌کننده‌های مختلف اصطکاک کار می‌کند، گزینه‌های بیشتری برای دستیابی به اهداف عملکردی در پلت‌فرم‌های لنت ترمز سرامیکی، نیمه{6}}فلزی و آلی به فرمول‌سازان می‌دهد.

نقش باریت در مواد اصطکاکی خودرو

کاهش نویز از طریق بهینه سازی چگالی

یکی از پایدارترین مسائل کیفیت در توسعه مواد اصطکاکی خودرو، صدای جیغ ترمز است. از آنجایی که باریت دارای چگالی جرمی بالایی است، به طور موثر فرکانس های ارتعاشی بین 4 تا 16 کیلوهرتز را کاهش می دهد که هنگام استفاده از ترمزهای سبک، صدای آزاردهنده ای ایجاد می کند. هنگامی که به طور یکنواخت در ماتریس مواد اصطکاکی پخش می شوند، ذرات باریت به عنوان دمپرهای ارتعاش موضعی عمل می کنند که الگوهای تشدید را که در محل برخورد لنت با روتور اتفاق می افتد، به هم می زند. آزمایشگاه‌های OEM خودرو تست‌های مستقلی را انجام داده‌اند که نشان می‌دهد در مقایسه با فرمولاسیون‌هایی که از پرکننده‌های سبک وزن معمولی استفاده می‌کنند، بهبود کاهش نویز 12 تا 18 دسی‌بل زمانی که باریت 8 تا 15 درصد از وزن کل فرمول را تشکیل می‌دهد، نشان می‌دهد.

مدیریت حرارتی و مقاومت در برابر محو شدن

فرار گرمای موثر همچنان مهمترین چیز برای ثابت نگه داشتن عملکرد ترمز در هنگام فرودهای طولانی در کوهستان یا در مسیر است. رسانایی حرارتی باریت به خوبی فلزات نیست، اما به توزیع یکنواخت دما در سراسر کامپوزیت مواد اصطکاکی کمک می کند. این پخش یکنواخت گرما از ایجاد نقاط داغ جلوگیری می کند، که باعث افزایش سرعت لعاب لنت و کاهش پایداری ضریب اصطکاک می شود. هنگامی که طبق دستورالعمل‌های SAE J2430 آزمایش می‌شوند، فرمول‌هایی با ذرات باریت{4}}در اندازه مناسب، بهبود مقاومت در برابر محو شدن را در حدود 8 تا 12 درصد نشان می‌دهند، به‌ویژه زمانی که از سرعت بزرگراه‌ها بارها و بارها توقف می‌کنید.

سازگاری در بین دسته های لنت ترمز

سه نوع اصلی لنت ترمز مدرن وجود دارد و هر کدام الزامات عملکرد و محدودیت های مواد خاص خود را دارند. باریت از نظر شیمیایی خنثی است، که به فرمولاسیون سرامیکی کمک می کند، زیرا الیاف سرامیکی و تقویت کننده های اصطکاک مس را از واکنش به روش های ناخواسته جلوگیری می کند. این موضوع به دلیل قوانین زیست محیطی اهمیت بیشتری پیدا می کند. چگالی باریت توسط پدهای نیمه فلزی برای جبران از دست دادن مس و سایر فلزات سنگین و در عین حال حفظ جرم پد برای ظرفیت حرارتی خوب استفاده می شود.باریت برای لنت ترمزبه‌عنوان یک اصلاح‌کننده چگالی اصلی در فرمول‌های-فلزی کم و غیر{1}}آزبست آلی (NAO) برای جبران کمبود اجزای فلزی بدون افزودن نگرانی‌های سایش ناشی از پرکننده‌های ساینده سخت‌تر استفاده می‌شود.

فرآیند ساخت و کاربرد باریت در لنت ترمز

مهندسی تهیه مواد و اندازه ذرات

برای اینکه ادغام باریت عمل کند، اندازه ذرات باید به گونه ای پخش شوند که نیازهای مواد اصطکاکی را برآورده کند. ما انواع مختلفی از باریت را ارائه می‌کنیم، با مقادیر D50 از 2 میکرومتر برای سرامیک‌های-بالا تا 45 میکرومتر برای فرمول‌بندی‌های ماشین‌های صنعتی سنگین-. فرآیند میکرونیزه کردن از فناوری طبقه‌بندی هوا برای خلاص شدن از شر ذرات بسیار بزرگ استفاده می‌کند و در عین حال شکل پلاکت طبیعی ماده معدنی را حفظ می‌کند، که باعث می‌شود ذرات با هم در ماتریس رزین قرار بگیرند. هنگامی که سازگاری بهتر رزین برای رسیدن به استحکام سبز هدف در طول عملیات پیش‌فرمینگ مورد نیاز باشد، می‌توان از روش‌های تصفیه سطح استفاده کرد.

ترکیب پروتکل ها و تضمین کیفیت

هنگامی که مواد اصطکاکی را ترکیب می کنید، باید بسیار مراقب باشید که مراحل اختلاط را دقیقاً دنبال کنید تا پرکننده ها به طور یکنواخت پخش شوند و به هم نچسبند. باریت معمولاً پس از پخش شدن الیاف، اما قبل از افزودن اصلاح‌کننده اصطکاک وارد چرخه اختلاط می‌شود. این به ذرات زمان کافی برای خیس شدن می دهد و در عین حال مانع از حرکت خیلی سریع رزین می شود. از طریق همکاری فنی با سازندگان لنت ترمز، ما بهترین شدت و مدت اختلاط را برای دستیابی به یکنواخت ترین پراکندگی باریت پیدا کرده ایم، که یک عامل کلیدی است که بر قوام دسته ای به دسته دیگر تأثیر می گذارد. وزن مخصوص، توزیع اندازه ذرات، محتوای رطوبت و خلوص شیمیایی با استانداردهای مدیریت کیفیت IATF 16949 به عنوان بخشی از پروتکل‌های کنترل کیفیت بررسی می‌شوند.

اعتبار سنجی عملکرد از طریق تست OEM

کار اخیر با سازندگان ترمز آمریکای شمالی نشان داده است که تغییر به نمرات باریت بهینه منجر به سودهای اندازه گیری شده می شود. پس از فرمول‌بندی مجدد با-باریت طبقه‌بندی‌شده دقیق ما، یکی از شرکت‌هایی که لنت‌های ترمز برای کامیون‌های سنگین- تولید می‌کند، شاهد کاهش 15 درصدی نرخ سایش و کاهش 9 دسی‌بلی سطح صدا بود. یکی دیگر از کاربردهای یک خودروی سواری در طول آزمایش دینامومتر J2430 مقاومت محو شدن بهتری را نشان داد و ضرایب اصطکاک را در تمام مراحل تست بالای 0.38 نگه داشت. این بهبود به طور مستقیم با کنترل بهتر اندازه ذرات باریت و نظم توزیع مرتبط بود.

مزایا و چالش های استفاده از باریت در صنعت مواد اصطکاکی

مزایای اقتصادی و زیست محیطی

در مقایسه با اصلاح کننده های چگالی مصنوعی یا پرکننده های تخصصی وارداتی،باریت برای لنت ترمزدارای مزایای هزینه روشن است. باریت یک ماده معدنی طبیعی است، بنابراین قیمت آن در مقایسه با مواد ساخته شده از نفت که قیمت آنها با تغییر مواد اولیه تغییر می کند، تقریباً ثابت می ماند. باریت در حال تبدیل شدن به یک انتخاب محبوب تر است زیرا برای محیط زیست بهتر است و به اندازه گزینه های مصنوعی نیازی به پردازش ندارد. همچنین در هنگام ساختن یا دور انداختن لنت ترمز هیچ ضایعات مضری ایجاد نمی کند. از آنجایی که این ماده از نظر شیمیایی خنثی است، گرد و غبار ترمز با باریت به اندازه نسخه‌هایی که از اصلاح‌کننده‌های اصطکاک فلزات سنگین استفاده می‌کنند و در بازارهای جهانی در حال حذف شدن هستند، به محیط زیست آسیب وارد نمی‌کند.

بهبود عملکرد فنی

باریت علاوه بر افزودن حجم، مزایای بیشتری نیز دارد که باعث می شود مواد اصطکاکی به طور کلی بهتر عمل کنند. سفیدی طبیعی این ماده معدنی کنترل کیفیت بصری را در حین تولید بهتر می کند و تشخیص مشکلات ناشی از اختلاط یا آلودگی را برای کارگران آسان تر می کند. پس از عملیات سطحی مناسب، خاصیت آبگریز باریت به پایدار ماندن استحکام سبز در محیط‌های تولید مرطوب کمک می‌کند، که میزان ضایعات ناشی از آسیب‌های ناشی از قالب را کاهش می‌دهد. ضرایب انبساط حرارتی که بسیار نزدیک به ضرایب سیستم‌های رزین فنلی است، تنش‌های داخلی را در طول سیکل‌های پخت کاهش می‌دهد. این کمک می کند لنت ترمز تمام شده در جای خود باقی بماند و به راحتی ترک نخورد.

ملاحظات منبع یابی و زنجیره تامین

از آنجایی که بیشتر منابع باریت در چند مکان یافت می شود، تیم های تدارکات دلایل خوبی برای نگرانی در مورد امنیت ذخایر سنگ معدن و قابل اعتماد بودن تامین کنندگان دارند. هنگامی که تولیدکنندگان فقط از یک منبع خرید می کنند، مشکلات عرضه مانند تغییرات در عملیات معدن یا تاخیر در حمل و نقل می تواند تأثیر زیادی بر برنامه های تولید داشته باشد. ما با این نگرانی‌ها با دریافت سنگ معدن از مکان‌های مختلف در چندین کشور و حفظ سطوح استراتژیک موجودی که از ما در برابر تغییرات کوتاه مدت-در عرضه محافظت می‌کند، مقابله می‌کنیم. سابقه 20-ساله عملیات ما نشان می‌دهد که ما به طور مداوم کالاها را به 33 کشور تحویل داده‌ایم. این به تولیدکنندگان مواد اصطکاکی ثبات زنجیره تامین را می دهد که برای برنامه ریزی برای تولید بلندمدت نیاز دارند.

ملاحظات تهیه باریت در کاربردهای خودرو

مشخصات کیفی بحرانی

برای استفاده به عنوان ماده اصطکاک در خودروها،باریت برای لنت ترمزباید الزامات فنی دقیقی را برآورده کند که فراتر از خلوص مواد معدنی است. مهم است که وزن مخصوص را در محدوده 0.05 ± واحد نگه دارید تا دستور پخت را در طول دوره های تولید متعادل نگه دارید. این تأثیر مستقیمی بر تراکم و توزیع جرم لنت های ترمز تمام شده دارد. از دست دادن مقادیر احتراق کمتر از 0.8٪ اطمینان حاصل کنید که مواد فرار زیادی وجود ندارد که می تواند در طول فرآیندهای پخت در دمای بالا ایجاد سوراخ کند. مشخصات سفیدی بالای 90 درصد به این معنی است که آلودگی آهن زیادی وجود ندارد، که می تواند فرآیندهای تخریب ناخواسته را تسریع کند یا باعث تفاوت رنگ شود که روش های کنترل کیفیت را به هم می زند. کنترل توزیع اندازه ذرات در محدوده های بسیار کوچک باعث می شود که فرآیند و عملکرد محصول نهایی همیشه یکسان باشد.

معیارهای ارزیابی تامین کننده

برای انتخاب تامین کنندگان باریت مناسب، باید به چیزی بیش از قیمت و ادعای حمل و نقل نگاه کنید. مهارت های فنی بسیار مهم است. تامین کنندگان باید نشان دهند که در مهندسی اندازه ذرات، امکاناتی برای آزمایش کیفیت و منابعی برای کمک به توسعه برنامه ها تخصص دارند. مستندات مربوط به مدیریت کیفیت ISO 9001 باید در نمونه کارها گواهینامه ها، همراه با گواهینامه هایی که تجربه در صنعت خودرو را نشان می دهد، گنجانده شود. ما امکانات آزمایش کاملی داریم که می‌تواند وزن مخصوص، پراش لیزری برای مشخص کردن اندازه ذرات، طیف‌سنجی XRF برای تأیید ترکیب شیمیایی، و میکروسکوپ الکترونی روبشی برای بررسی مورفولوژی را اندازه‌گیری کند. این مهارت حیاتی به شما امکان می‌دهد تا به سرعت مشکلات برنامه‌ها را حل کنید و به شرکای تولیدی کمک می‌کند تا با تلاش‌هایشان بهتر شوند.

barite for brake pads for sale

توسعه مشارکت استراتژیک

برای موفقیت تولیدکنندگان مواد اصطکاکی در دراز مدت، ارائه دهندگان باریت و تولیدکنندگان لنت ترمز باید با یکدیگر همکاری کنند. ما روابط خود با مشتریان را بیشتر به‌عنوان شراکت‌های فنی می‌بینیم تا به‌عنوان یک معامله{1}} یکباره با فروشندگان. مهندسان برنامه ما و شیمیدانان فرمولاسیون ما با هم کار می کنند تا مطمئن شوند که نمرات باریت اهداف عملکردی خاصی را برآورده می کند، مانند کاهش نویز، افزایش مقاومت در برابر محو شدن، یا برآورده کردن الزامات گواهینامه رایگان-مس. برنامه‌های آزمایش نمونه به شما امکان می‌دهند تا قبل از متعهد شدن به تولید-در مقیاس کامل، عملکرد را تأیید کنید. این امر خطرات توسعه فرمولاسیون را کاهش می دهد و زمان لازم را برای ورود پلت فرم های لنت ترمز جدید به بازار افزایش می دهد. ارتباط شفاف در مورد تغییرات در منابع سنگ معدن، برنامه‌ریزی‌های خروجی و برنامه‌ریزی حمل و نقل، اطمینان حاصل می‌کند که مهارت‌های تامین‌کننده با نیازهای مشتری مطابقت دارد.

نتیجه گیری

در مواد اصطکاکی مدرن خودرو،باریت برای لنت ترمزیک پرکننده کاربردی ضروری است که چگالی را بهبود می‌بخشد، دما را مدیریت می‌کند و صدا را کاهش می‌دهد که همه اینها به طور مستقیم عملکرد و ایمنی لنت ترمز را بهبود می‌بخشد. از آنجایی که از نظر شیمیایی پایدار، ارزان و بی خطر برای محیط زیست است، این ماده معدنی انتخاب بهتری نسبت به پرکننده های مصنوعی و افزودنی های محدود فلزات سنگین است. اگر می‌خواهید با مواد اصطکاکی موفق باشید، باید به مهندسی اندازه ذرات، پایداری کیفیت منبع و همکاری در توسعه فنی توجه زیادی داشته باشید. با سخت‌تر شدن قوانین زیست‌محیطی و افزایش استانداردهای عملکرد خودروها، نقش باریت در ساختن-لنت‌های ترمز با عملکرد بالا که قانونی هستند، فقط برای شرکت‌هایی که محصولات خود را در سراسر جهان می‌فروشند، مهم‌تر می‌شود.

سوالات متداول

چرا باریت در کاربردهای لنت ترمز از سایر پرکننده های چگالی بهتر عمل می کند؟

وزن مخصوص باریت بسیار زیاد است و همچنین از نظر شیمیایی بی اثر و از نظر حرارتی در طیف وسیعی از دماهایی که در چرخه های ترمز با آن مواجه می شوند، پایدار است. بر خلاف پرکننده های فلزی که می توانند زنگ بزنند یا کربنات کلسیم که در دمای بالا تجزیه می شود، باریت در طول عمر لنت ترمز از نظر ساختاری سالم می ماند. سختی متوسط این ماده معدنی از فرسودگی سریع روتورها جلوگیری می کند و در عین حال مقاومت سایشی کافی برای برآورده کردن الزامات دوام را ارائه می دهد.

باریت چگونه بر صدای ترمز و تولید گرد و غبار تأثیر می گذارد؟

چگالی جرمی بالای باریت با موفقیت فرکانس‌های ارتعاشی را که باعث صدای جیغ ترمز می‌شود، کاهش می‌دهد، به‌ویژه زمانی که پدال به آرامی فشار داده می‌شود، یعنی زمانی که گزارش‌های نویز اغلب اتفاق می‌افتد. در مورد تولید گرد و غبار، باریت ذرات بسیار کمی را در مقایسه با پرکننده‌های سخت‌تر منتشر می‌کند. هنگامی که به درستی با اصلاح کننده های اصطکاک مناسب و عوامل اتصال دهنده مخلوط می شوند، فرمولاسیون هایی که حاوی باریت هستند معمولا عملکرد گرد و غبار بهتری دارند.

چه گواهینامه هایی انطباق باریت با استانداردهای خودرو را تضمین می کند؟

شرکت های باریت که در کاری که انجام می دهند خوب هستند گواهینامه ISO 9001 خود را حفظ می کنند که نشان می دهد از شیوه های مدیریت کیفیت سازمان یافته استفاده می کنند. الزامات مواد باید مطابق با استانداردهای مواد اصطکاکی مورد استفاده در صنعت خودرو باشد. این استانداردها باید شامل محدودیت هایی در مورد مقدار فلزات سنگین استفاده شده و اثبات ثابت ماندن ویژگی های فیزیکی مواد باشد. تامین‌کنندگانی که با صنعت خودرو کار می‌کنند باید برگه‌های اطلاعات ایمنی کامل مواد و برگه‌های اطلاعات فنی را ارائه دهند که نشان دهد الزامات مشتری و قوانین دولتی را برآورده می‌کند.

با فناوری Henghao برای تامین باریت قابل اعتماد شریک شوید

برای بیش از بیست سال،Henghao Technology Development (Hangzhou) Co., Ltd. ارائه دهنده پیشرو در زمینه صنعتی-سولفات باریم و پرکننده های کاربردی برای شرکت هایی که مواد اصطکاکی می سازند، بوده است. باریت ما برای تامین کننده لنت ترمز می تواند مهندسی دقیق اندازه ذرات، کنترل کیفیت دقیق و پشتیبانی فنی سریع را انجام دهد که به شما در حل مشکلات فرمولاسیون خاص شما کمک می کند. ما می دانیم که برای مصارف خودرویی که در آن کیفیت و ایمنی نمی توان این دسته-به-هماهنگی دسته ای و قابلیت اطمینان زنجیره تأمین اهمیت داد، چقدر مهم است. می توانید به تیم فنی ما ایمیل بزنیدinfo@henghaopigment.comدر مورد نیازهای خود به مواد اصطکاکی صحبت کنید، نمونه محصول را دریافت کنید یا دریابید که چگونه درجات مختلف باریت ما می تواند به شما در ساخت لنت ترمز بهتر کمک کند.

مراجع

1. اندرسون، AE "اصطکاک و سایش ترمزهای خودرو." ASM Handbook، جلد 18: اصطکاک، روانکاری، و فناوری سایش (1992): 569-577.

2. Jacko، MG، و Rhee، SK "لنت های ترمز و روکش های کلاچ." کرک{6}}دایره المعارف فناوری شیمیایی Othmer، ویرایش چهارم (1992).

3. Mutlu، I.، Eldogan، O.، و Findik، F. "تولید مواد افزودنی سرامیکی پوشش ترمز و بررسی خواص تریبولوژیکی آنها." مواد و طراحی 27، شماره. 4 (2006): 348-352.

4. Nicholson, G. "حقایق درباره اصطکاک: کتابچه راهنمای مهندسین و طراحان ترمز." P&W Price Enterprises (1995).

5. Österle، W.، و Dmitriev، AI "نقش روان کننده های جامد برای مواد اصطکاک ترمز." روان کننده ها 4، شماره. 1 (2016): 5-18.

6. Straffelini، G. "اصطکاک و سایش: روش های طراحی و کنترل." تراکت های اسپرینگر در مهندسی مکانیک (2015).