Plăcuțe de frână pe bază de-cupru metalurgie a pulberilor pentru EMU de-înaltă viteză

I. Compoziție structurală (dublu-strat / multi-strat)

Strat de frecare (material compozit pe bază de-cupru)Luând ca matrice cuprul (Cu) (50%–70%), amestecat cu fier (Fe), staniu (Sn), grafit (lubrifiant, 7%–16%), dioxid de siliciu / carbură de siliciu (componente de frecare, 8%–15%) și alte ingrediente. Fabricat prin sinterizarea prin presă la cald-vide a metalurgiei pulberilor.

Placă din spate din oțelFabricat din-oțel aliat de înaltă rezistență (de exemplu, 30CrMnSiA). Oferă rezistență mecanică, rigiditate de montare și conductivitate termică de bază și este sinterizat integral cu stratul de frecare.

Definiția „cupru-susținut”În limbajul industriei, asamblarea stratului de frecare pe bază de cupru-plus placa din spate din oțel este denumit în general caplăcuțe de frână cu spate-cupru. Caracteristica sa de bază este stratul de frecare pe bază de-cupru, care îl diferențiază de plăcuțele de frână pe bază de fier-, semi-metalice și organice.

II. Performanță de bază (adaptată pentru frânare de-viteză mare)

Conductivitate termică ridicată (avantajul principal)Conductivitatea termică a matricei de cupru este de aproximativ 401 W/(m·K). Poate disipa rapid căldura de 300–500 de grade generată în timpul frânării la 350–380 km/h, evitând fisurarea termică, decolorarea termică și supraîncălzirea discului de frână.

Coeficient de frecare stabilLa temperaturi ridicate (300–500 grade), coeficientul de frecare rămâne stabil la 0,34–0,41. Depășește cu mult materialele organice (supuse la înmuiere) și materialele pe bază de fier-(supuse la aderență), permițând distanța de frânare controlabilă.

Rezistență la uzură și durată lungă de viațăRata de uzură Mai mică sau egală cu 2,9 mg/(N·m). Potrivit pentru pornire frecventă-oprire și frânare îndelungată, cu o durată de viață de până la 100.000–150.000 de kilometri.

Rezistență ridicată și rezistență la șocuri termiceRezistență mare de lipire prin sinterizare, capabilă să reziste la forța de forfecare de 12–15 MPa. Dispune de rezistență la vibrații și rezistență la șocuri termice, cu risc scăzut de cădere și crăpare a blocului.

III. Diferențele față de plăcuțele de frână din oțel-convenționale

Suport-cupru (pe bază-cupru)Stratul de frecare este realizat din metalurgie a pulberilor pe bază de-cupru, cu conductivitate termică ultra-înaltă, stabilitate excelentă-la temperatură ridicată și rezistență superioară la uzură. Folosit pentru EMU cu viteză mare-care funcționează la 350 km/h și peste, cu un preț relativ ridicat.

Suport-de oțel (pe bază-fier/semi-metalic)Stratul de frecare adoptă materiale pe bază de fier-sau semi-metalice, cu conductivitate termică obișnuită și decolorare evidentă la-performanță la temperatură ridicată. Aplicat la EMU de 200–250 km/h și la trenuri cu viteză obișnuită-, cu costuri reduse.

IV. Puncte cheie ale procesului de producție

Dozarea și amestecarea pulberilor: Măcinarea uniformă cu bile a pulberii de cupru, a elementelor de aliaj, a lubrifianților și a aditivilor de frecare.

Formare prin presare la rece: Comprimat în corpuri verzi ale stratului de frecare.

Aspirați fierbinte-Sinterizare prin apăsare: Sinterizat integral cu placa din spate din oțel la 750–850 de grade sub presiune ridicată pentru a asigura rezistența și compactitatea lipirii.

Prelucrare de finisare: șlefuirea suprafeței de frecare și găurirea găurilor de montare pentru a garanta acuratețea dimensională și planeitatea.

V. Tendință de aplicare și protecție a mediului

Aplicație mainstream: plăcuțele de frână pe bază de-cupru sunt echipate standard pentru modele de 350 km/h și mai sus, cum ar fi seriile Fuxing CR400 și CRH380.

Restricții de mediu: UE a impus din 2025 o cerință ca conținutul de cupru din plăcuțele de frână să fie mai mic de 0,5%. Plăcuțe de frână autohtone, fără -ceramică-cupru, au fost dezvoltate ca alternative și sunt promovate treptat.

VI. Moduri de eșec comune

Fade termică: operarea cu viteză ultra-înaltă- (380 km/h+) sau frânarea continuă provoacă înmuierea stratului de frecare și scăderea coeficientului de frecare.

Uzură parțială / Căderea blocurilor: Instalarea neuniformă, deformarea termică sau pătrunderea de corpuri străine duc la uzura locală excesivă sau îndepărtarea blocurilor de frecare.

Coroziunea plăcii din spate din oțel: Ruginirea plăcii din spate din oțel în medii umede, afectând rezistența lipirii și precizia de montare.