เบรกเซรามิกหรือคาร์บอนเซรามิก: ข้อดี/ข้อเสีย ราคา และประเภท

หนึ่งในดิสก์เบรกที่ดีที่สุดที่เราหาได้คือ เบรกเซรามิก. คุณสมบัติของมันเหนือกว่าเบรกทั่วไปที่รถยนต์ส่วนใหญ่มีมาก

ในหมู่เขา ความได้เปรียบ คือ มีความทนทานมากกว่า น้ำหนักเบากว่า และมีความทนทานสูง แม้ว่าจะมีคุณธรรมอื่นๆ อีกมากมายที่คนส่วนใหญ่ไม่รู้ ส่วนของเขา ข้อเสียนอกจากราคาที่สูง ซึ่งหมายความว่าเราเห็นมันในรถสปอร์ตบางรุ่นเท่านั้น ยังมีข้อเสียอื่นๆ ที่ทำให้หลายคนเสียใจที่ซื้อมันมา

ประเภทของเบรก

ดิสก์เบรกประกอบด้วยคาลิปเปอร์และแผ่นรองดิสก์เป็นหลัก ก จานเบรค เป็นการใช้งานที่ค่อนข้างง่าย หน้าที่ของมันคือเปลี่ยนพลังงานจลน์ของการเคลื่อนที่เชิงเส้นของรถให้เป็นความร้อนเมื่อคาลิเปอร์และผ้าเบรกยึดไว้ (ผ่านการเสียดสี) วัสดุที่ใช้ในการสร้างจานต้องมีคุณสมบัติในการดูดซับและกระจายความร้อน ในขณะที่มีความต้านทานเชิงกลเพียงพอที่จะทนต่อแรงหนีบของคาลิปเปอร์และแรงบิดในการเบรก นอกจากนี้ยังต้องส่งแรงเสียดทานในปริมาณที่เหมาะสมและควบคุมได้เมื่อสัมผัสกับผ้าเบรก

ในการผลิตเบรกมีสามประเภท แม้ว่าในบทความนี้เราจะมุ่งเน้นไปที่สองประเภท:

• โลหะทำด้วยเหล็กแข็ง.
• คาร์โบเซรามิกส์หรือเซรามิกส์ (ประกอบด้วยเมทริกซ์เซรามิก)
• คาร์บอนบริสุทธิ์ (ใช้ในการแข่งขัน)

ข้อดีของการจัดฟันแบบเซรามิก

เป็นที่ทราบกันดีว่า ประสิทธิภาพของเบรกเซรามิกนั้นเหนือกว่าเบรกของเหล็กกล้า. ไม่สำคัญว่าจะเจาะรู ขีดข่วน หรือการออกแบบอื่น ๆ เพื่อปรับปรุงความสามารถ เซรามิกส์จะเหนือกว่าเสมอ

คุณสมบัติหลักของพวกเขาคือพวกเขามี ทนต่ออุณหภูมิสูงขึ้นจึงไม่แสดงอาการหมดแรงจากการใช้งานหนัก นั่นคือเหตุผลที่แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่พวกมันจะบิดเบี้ยวเนื่องจากการช็อกจากความร้อนอย่างกะทันหัน ดังนั้นจึงติดตั้งรถยนต์ที่ออกแบบมาสำหรับสนามแข่ง ซุปเปอร์คาร์ หรือเพิ่มเติมในรถยนต์สมรรถนะสูง คุณสามารถดูการทำงานของเบรกเซรามิกได้ในการทดสอบ Audi RS3 Sedan:

ด้วยเหตุนี้และสำหรับคุณสมบัติอื่นของวัสดุก็เช่นกัน ทนทานกว่าเบรกทั่วไป. มากจนมักพูดกันว่าอยู่ได้นานกว่า กม. 300.000. อย่างไรก็ตาม ตัวเลขนี้ทำให้เข้าใจผิดเพราะขึ้นอยู่กับวิธีการใช้งานและประเภทของรถ ระยะเวลาของรถจะลดลงอย่างมาก นอกจากนี้เราไม่ได้พูดถึง 300.000 กม. บนวงจร แต่ค่อนข้าง กับการขับขี่ปกติ.

ตามที่กล่าวเพิ่ม น้ำหนักของมันเท่ากับครึ่งหนึ่งของเหล็กกล้า. ซึ่งนำข้อดีอีกประการหนึ่งมาสู่รถสปอร์ตที่บรรทุกได้อย่างแม่นยำซึ่งจำเป็นต้องลดน้ำหนักให้ได้มากที่สุด ข้อดีนี้ยิ่งเน้นย้ำมากขึ้นในบางกรณี เนื่องจากบางยี่ห้อใช้วัสดุน้ำหนักเบา เช่น อะลูมิเนียมหรือไททาเนียมเพื่อลดน้ำหนักของส่วนอื่นๆ ของเบรก

เบรกเซรามิกด้วย สามารถลดระยะหยุดได้ในบางกรณี. แม้ว่าส่วนใหญ่จะเป็นเช่นนั้นเพราะพวกเขาสูญเสียกำลังเบรกน้อยกว่ามากเมื่อถูกความร้อน

ข้อดีที่คนส่วนใหญ่ไม่รู้คือเรื่องสิ่งแวดล้อม จัดฟันเซรามิก ผลิตฝุ่นละเอียดน้อยกว่ามากเมื่อใช้งาน. อนุภาคขนาดเล็กมากที่ยังคงลอยอยู่ในอากาศและส่งผลต่อสุขภาพของผู้คนและแม้กระทั่งลดอายุขัยของพวกเขา

ข้อเสียของการจัดฟันแบบเซรามิก

คุณจะเห็นว่ารายการนี้สั้นกว่าข้อดีมาก แต่อย่าลืมว่าเครื่องมือจัดฟันเซรามิกก็มีคู่กัน ที่แรกและชัดเจนที่สุดคือ ราคาซึ่งใหญ่กว่าจานเบรกทั่วไปมาก

ข้อเสียที่ผู้ซื้อบางรายไม่ทราบเมื่อเลือกติดตั้งเบรกเซรามิกคือ พวกเขารับสารภาพด้วยความถี่บางอย่าง. เสียงที่ค่อนข้างน่ารำคาญในรถยนต์ที่ใช้อย่างอื่นที่ไม่ใช่การแข่งรถ ตัวอย่างเช่น ในสาย RS จาก Audi หรือรุ่น M จาก BMW

เหล็กจัดฟันเซรามิกทำมาจากอะไร?

แม้ว่ามักถูกเรียกว่าจัดฟันเซรามิกเพื่อความเรียบง่าย ถูกต้องกว่าที่จะเรียกพวกเขาว่าแผ่นคอมโพสิตเซรามิก. คำว่าคอมโพสิตหมายถึงความจริงที่ว่าวัสดุเซรามิก ซิลิกอน ถูกรวมเข้ากับเส้นใยคาร์บอนเพื่อเพิ่มความต้านทาน จึงเรียกกันว่า เบรกคาร์บอนเซรามิกด้วย.

เพื่อให้แม่นยำยิ่งขึ้น คาร์บอนไฟเบอร์ถูกบีบอัดในระดับที่ดี แต่จะทิ้งรูพรุนบางส่วนที่ซิลิกอนคาร์ไบด์หลอมเหลวเข้าไป ทำให้เกิดเมทริกซ์เซรามิกอยู่ภายใน ผลที่ได้คือสารประกอบที่แข็งมากซึ่งทนต่อการเสียดสีและอุณหภูมิ

วิธีทำ

เพื่อสร้างการตกแต่งภายในของแผ่นเซรามิก คาร์บอนไฟเบอร์ผสมกับเรซิน, มันถูกใส่ลงในแม่พิมพ์รูปแผ่นดิสก์และ มันกระชับ ด้วยการกด ด้วยกำลัง 20 ตัน ในขณะที่ อุ่นถึง200ºC. ด้วยเหตุนี้คาร์บอนไฟเบอร์จึงถูกบีบอัดและเรซินกลายเป็นพลาสติก

หลังจากทำให้แผ่นดิสก์เย็นลง ชิ้นส่วนหยาบจะถูกลบออกและทำรูระบายอากาศให้อุ่นอีกครั้งในเตาอบเป็นเวลาสองวันทันที ตรงนั้น อุณหภูมิจะสูงขึ้นถึง 1.000 องศา ค่อยๆ ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางเคมีที่เปลี่ยนพลาสติกให้เป็นคาร์บอน

ขั้นตอนต่อไปคือ เพิ่มผงซิลิกอนละเอียดลงในแผ่นดิสก์ แล้วนำเข้าอบต่ออีก 24 ชม. ตรงนั้น จะค่อยๆร้อนขึ้นถึง 1.700ºCเพื่อหลอมผงซิลิกอนละเอียดเป็นซิลิกอนคาร์ไบด์ วัสดุที่แข็งมากซึ่งซึมผ่านรูพรุนขนาดเล็กของแผ่นดิสก์

ตอนนี้เป็นเวลาที่จะทำบางอย่าง รูเสริมด้านในซึ่งเป็นตำแหน่งที่จะใส่ถ้วยที่จำเป็นเพื่อให้สามารถยึดได้ ภายหลัง, เพิ่มชั้นของสีป้องกัน เพื่อแยกคาร์บอนออกจากออกซิเจนในบรรยากาศ ขั้นตอนสำคัญที่ป้องกันไม่ให้ออกซิเจนปล่อยให้คาร์บอนเผาไหม้ที่อุณหภูมิสูง สีจะบ่มในเตาอบอื่นโดยทิ้งผงสีขาวไว้

ในที่สุด หุ่นยนต์ขัดพื้นผิวของแผ่นดิสก์และกล้องวิเคราะห์แผ่นดิสก์ ในระดับจุลภาคเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีตำหนิ เมื่อการตรวจสอบคุณภาพเสร็จสิ้นแล้ว ถ้วยจะถูกเพิ่มเพื่อให้สามารถติดตั้งบนรถได้ อย่างที่คุณเห็น มันเป็นกระบวนการที่ยาวนานซึ่งขั้นตอนทั้งหมดรวมกันเกินกว่าหนึ่งสัปดาห์เพื่อผลิตแผ่นดิสก์เป็นชุด

วัสดุประเภทนี้เรียกว่า Carbon Fiber-reinforced Silicon Carbide (C-SiC) ซึ่งแปลเป็นภาษาสเปนคือ คาร์บอนไฟเบอร์เสริมด้วยซิลิกอนคาร์ไบด์.

ประเภทของการจัดฟันเซรามิก

เช่นเดียวกับระบบและสิ่งประดิษฐ์มากมายในโลกยานยนต์ แต่ละยี่ห้อให้ชื่อต่างกัน เป็นส่วนหนึ่งของแคมเปญการตลาดของคุณ อย่างไรก็ตาม ในหลายกรณี ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างอันหนึ่งกับอีกอันหนึ่งมีน้อยหรือไม่มีเลยในแง่ของการทำงานและการก่อสร้าง

นั่นคือกรณีของเบรกเซรามิกซึ่งมีชื่อเหมือนวัสดุคอมโพสิตเซรามิก (CCM), เซรามิคเมทริกซ์คอมโพสิต (CMC) หรือ เบรคคาร์บอนเซรามิค (ซีซีบี). ชื่อที่เจาะจงยิ่งขึ้นซึ่งรวมถึงแบรนด์อย่าง Porsche Ceramic Composite Brakes (พีซีบี). แต่โดยพื้นฐานแล้ว เรากำลังเผชิญกับเบรกประเภทเดียวกันตามเทคโนโลยีที่อธิบายไว้ข้างต้น: ซิลิกอนคาร์ไบด์เสริมด้วยคาร์บอนไฟเบอร์ (C-SiC).

ประเภทของเบรคที่ เพื่อไม่ให้สับสนกับเบรกคาร์บอน-คาร์บอน (C/C). ใช้ในวิชาการบิน ขนส่งทางรถไฟ และ สูตร 1เพราะมีความทนทานมากกว่า อย่างไรก็ตาม อุณหภูมิในการทำงานที่เหมาะสมนั้นสูงเกินไปที่จะใส่เบรกรถบนถนน ตามชื่อที่แนะนำ เบรกเหล่านี้ไม่ใช่เบรกเซรามิกเพราะมีเพียงคาร์บอนที่บำบัดด้วยวิธีที่เฉพาะเจาะจงเท่านั้น ซึ่งใช้เวลานานกว่าในการผลิต

คุ้มไหมที่จะจัดฟันเซรามิก?

เบรคคือ องค์ประกอบที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่ง ของรถของเราที่เป็นของ Active Safety เบรกที่ดีทำให้เราหยุดรถได้เร็วกว่าและหลีกเลี่ยงอุบัติเหตุที่อาจเกิดขึ้นได้ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับกรณี ดังนั้น ตามเหตุผลนี้ การจัดฟันแบบเซรามิกจะเป็นการตัดสินใจที่ดีถ้าคุณมีงบประมาณ อย่างไรก็ตาม ไม่จำเป็นต้องเป็นเช่นนี้

ด้วยคุณสมบัติของมัน มันสมเหตุสมผลเท่านั้น ใส่เบรกเซรามิกในรถยนต์ ถ้าจะใช้อย่างเข้มข้น. นั่นคือการวิ่งบนวงจรและฝึกขับด้วยวัสดุอื่นที่อ่อนแอกว่าจะทำให้แผ่นดิสก์ร้อนเกินไป สถานการณ์ที่รุนแรงซึ่งมักเกิดขึ้นเฉพาะในการแข่งขันหรือในวงจรที่มีความต้องการสูง

ราคาจัดฟันเซรามิก

รถยนต์สำหรับการผลิตที่มีราคาไม่แพงที่สุดคือรุ่นที่สามารถติดตั้งเพิ่มเติมได้ ประมาณ 10.000 ยูโร. แม้ว่าค่าใช้จ่ายนี้มักจะรวมชิ้นส่วนของลูกสูบมากกว่าเดิม การปรับเปลี่ยนแชสซีส์เพื่อปรับปรุงลักษณะการทำงานแบบไดนามิกและรายละเอียดด้านสุนทรียะบางส่วน

หากเราก้าวไปอีกขั้น สิ่งที่แพงที่สุดในรถบนท้องถนนก็คือจานเบรกคาร์บอนเซรามิกของ Bugatti Chiron แทนที่ด้วยแผ่นไททาเนียมพิมพ์ 3 มิติและคาลิปเปอร์ มากกว่า 50.000 ยูโร.

ในระยะสั้น

เบรกเซรามิกทำจาก เซรามิกเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์. เซรามิกคอมโพสิตนี้ร่วมกับซิลิกอนคาร์ไบด์ มีความทนทานต่อการเสียดสีสูง และมีความแข็งสูง

ต้นกำเนิดของเบรกเซรามิกมาจากเครื่องบินและจากการแข่งขันซึ่งให้ผลลัพธ์ที่ดีมาก เบรกประเภทนี้มีลักษณะพิเศษคือ ต้านทานการซีดจางได้ดีมาก และยังสามารถใช้งานได้ยาวนานกว่าเบรกเหล็กทั่วไปถึงสี่เท่า

อุณหภูมิที่เบรกสามารถเข้าถึงได้เมื่อเราใช้งานคือ 700 องศาเซลเซียสทำให้ประสิทธิภาพลดลง โชคดีที่เบรกเซรามิกไม่มีปัญหานี้และสามารถกระจายความร้อนไปทั่วพื้นผิวของดิสก์ได้

ส่วนน้ำหนักของเบรคเซรามิกก็ว่าได้ เบากว่ามาก กว่าแบบธรรมดา เบรกประเภทนี้สามารถรับน้ำหนักได้ครึ่งหนึ่ง ซึ่งช่วยให้เราลดน้ำหนักได้มาก

อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่ข้อดีของเบรกเซรามิกทั้งหมด เบรกเหล่านี้มี ราคาสูงมากทำให้พวกเขามีความพิเศษเฉพาะตัวและมีเพียงรถสปอร์ตจากแบรนด์อย่าง Ferrari หรือ Porsche เท่านั้นที่จะติดตั้งเบรกประเภทนี้ให้กับรถของพวกเขา ราคาของเบรกประเภทนี้สามารถเกินได้ ยูโร 9.000.

การผลิตจานเบรกเซรามิกนั้นช้ากว่าการผลิตจานทั่วไปมาก และอาจใช้เวลานานเกือบ เต็มวัน เพื่อสร้างแผ่นดิสก์แผ่นเดียว

อายุการใช้งานของจานเบรกเซรามิกสามารถเข้าถึงได้ 300.000 กิโลเมตร. ดังนั้นในหลายกรณี เบรกประเภทนี้จึงไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนตลอดอายุการใช้งานของรถ

รูปภาพ – ฝาแฝด, Andy Durst, Travis Isaacs, Yahya S., The359, Ben Ramirez, Bill Abbott, Razvan Orendovici