Aeroespacial y Automotriz Perforación de Disco de Freno de Carbocerámicos

🕜 Eficiencia - 5 veces mayor | 📈 Calidad del Agujero - 5 veces mejor | ⚙️ Vida útil de la herramienta - 4 veces más larga
  • Dificultades en el Mecanizado
  • Beneficios del Mecanizado Ultrasónico
  • Aplicación Industrial
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¿Por qué es difícil mecanizar un Disco de Freno de Carbocerámicos?



Los discos de freno de carbocerámicos (CCB) utilizan compuestos de matriz cerámica (CMCs, Ceramic Matrix Composites), que son un tipo de material compuesto avanzado de alto rendimiento.  Este material combina la tenacidad de la fibra de carbono con la resistencia a altas temperaturas de la cerámica de carburo de silicio, capaz de soportar temperaturas superiores a 1000 °C; es ligero, lo que puede reducir el peso no suspendido y mejorar la estabilidad de conducción; su vida útil es más duradera que la de los discos de freno de hierro fundido ordinarios y presenta una pérdida de frenado prácticamente nula.

A pesar del excelente rendimiento, el material compuesto cerámico de fibra de carbono en sí mismo tiene una alta dureza y fragilidad, lo que puede causar un grave desgaste de la herramienta; la estructura heterogénea compuesta de fibra de carbono y cerámica da como resultado una fuerza de corte inestable durante el procesamiento, lo que dificulta el control de la calidad del producto; el tiempo de procesamiento es largo, y un solo disco puede tardar varios días o incluso una semana en completarse.

 

☑️ Perforación de Disco de Freno de Carbocerámicos: Información de Mecanizado

 
    Perforación de Disco de Freno de Carbocerámicos: Información de Mecanizado
  Material   Disco de Freno de Carbocerámicos (Carburo de Silicio-Carbono)     
  Característica      Φ5 x 5mm (agujeros ciegos)
  *relación de aspecto 1 veces
  Portaherramienta Ultrasónicos            HBT40-SK10



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Objetivo de HIT en la Perforación de Discos de Freno de Carbocerámicos


El objetivo es ver cómo el módulo de mecanizado ultrasónico HIT HBT40 puede ayudar a optimizar el proceso de perforación de discos de freno de carbocerámicos (CCB) en eficiencia, calidad del orificio y vida útil de la herramienta.



 

Perforación Asistido por Ultrasonido de Disco de Freno de Carbocerámicos: Resultados de Mecanizado

 

Perforación de Disco de Freno de Carbocerámicos: Eficiencia de Mecanizado

Con el módulo de mecanizado ultrasónico HIT HBT40 en la perforación de discos de freno de carbocerámicos, ayuda a reducir el tiempo de proceso por orificio, lo que genera una eficiencia de mecanizado 5 veces mayor
(Figura 1. Con el módulo de mecanizado ultrasónico HIT HBT40 en la perforación de discos de freno de carbocerámicos, ayuda a reducir el tiempo de proceso por orificio, lo que genera una eficiencia de mecanizado 5 veces mayor)

 
  • Al usar el módulo de mecanizado ultrasónico de HIT para asistir en el proceso de perforación de discos de freno de carbocerámicos (CCB), la vibración ultrasónica proporciona a la herramienta una microvibración de alta frecuencia.  Durante el mecanizado, la herramienta impacta intermitentemente la pieza de trabajo, creando espacio para refrigeración y evacuación de virutas, lo que ayuda a reducir la fuerza de perforación.
  • La reducción de la fuerza de perforación permite la optimización de los parámetros de mecanizado, acortando efectivamente el tiempo de proceso por orificio y logrando una eficiencia de mecanizado 5 veces mayor.


 

Perforación de Disco de Freno de Carbocerámicos: Calidad del Agujero

Con el módulo de mecanizado ultrasónico HIT HBT40 en la perforación de discos de freno de carbocerámicos, ayuda a reducir el tamaño de las grietas en los bordes en comparación con el proceso sin ultrasonido
(Figura 2. Con el módulo de mecanizado ultrasónico HIT HBT40 en la perforación de discos de freno de carbocerámicos, ayuda a reducir el tamaño de las grietas en los bordes en comparación con el proceso sin ultrasonido)


Con el módulo de mecanizado ultrasónico HIT HBT40 en la perforación de discos de freno de carbocerámicos, el tamaño de las grietas en los bordes se reduce en comparación con el proceso sin ultrasonido, lo que produce una calidad del agujero 5 veces mejor
(Figura 3. Con el módulo de mecanizado ultrasónico HIT HBT40 en la perforación de discos de freno de carbocerámicos, el tamaño de las grietas en los bordes se reduce en comparación con el proceso sin ultrasonido, lo que produce una calidad del agujero 5 veces mejor)

 
  • La microvibración de alta frecuencia generada por el ultrasonido ayuda a reducir aún más la fuerza de perforación.  Los impactos de la herramienta sobre la pieza se vuelven más pequeños pero más frecuentes, disminuyendo significativamente el tamaño de las grietas alrededor de los agujeros perforados.
  • La reducción del tamaño de las grietas conduce a una calidad del agujero 5 veces mejor.


 

Perforación de Disco de Freno de Carbocerámicos: Vida útil de la Herramienta

Con el módulo de mecanizado ultrasónico HIT HBT40 en la perforación de discos de freno de carbocerámicos, el número de orificios perforados es mayor que sin ultrasonido, lo que genera una vida útil de la herramienta 4 veces más larga
(Figura 4. Con el módulo de mecanizado ultrasónico HIT HBT40 en la perforación de discos de freno de carbocerámicos, el número de orificios perforados es mayor que sin ultrasonido, lo que genera una vida útil de la herramienta 4 veces más larga)

 
  • La menor fuerza de perforación no solo reduce el tamaño de las grietas en los bordes, sino que también proporciona una mejor refrigeración y evacuación de virutas, lo que reduce considerablemente el desgaste de la herramienta.
  • En comparación con el proceso sin ultrasonido (utilizando los mismos parámetros de mecanizado), el número de orificios completados por herramienta aumenta y la vida útil total de la herramienta se extiende 4 veces.



 

Logros de la Tecnología de Mecanizado Ultrasónico de HIT en la Perforación de Discos de Freno de Carbocerámicos



🕜 Eficiencia - 5 veces mayor (mucho menos tiempo de proceso por orificio)
📈 Calidad del Agujero - 5 veces mejor (tamaño de grietas mucho más pequeño)
⚙️ Vida útil de la herramienta - 4 veces más larga (más orificios perforados por herramienta)


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Perforación de Disco de Freno de Carbocerámicos: Aplicación Industrial



Perforación de compuestos de matriz cerámica (CMCs, Ceramic Matrix Composites) se aplica en las industrias automotriz, de vehículos eléctricos (EV), de piezas para deportes de motor y aeroespacial, especialmente utilizada en discos de freno de carbocerámicos (CCB), bloques de motor, componentes de pistón, etc.


Los discos de freno de carbocerámicos (CCB) utilizan compuestos de matriz cerámica (CMCs), que son un tipo de material compuesto avanzado de alto rendimiento.  Inicialmente fueron utilizados en el campo aeroespacial y entraron en el automovilismo, como la F1, en la década de 1980, expandiéndose posteriormente a superdeportivos civiles de alto rendimiento como Ferrari y Porsche.  Actualmente, se utilizan ampliamente en los campos de la automoción de alto rendimiento, los vehículos eléctricos (EV) y la industria aeroespacial.

Este material combina la tenacidad de la fibra de carbono con la resistencia a altas temperaturas de la cerámica de carburo de silicio, capaz de soportar temperaturas superiores a 1000 °C; es ligero, lo que puede reducir el peso no suspendido y mejorar la estabilidad de conducción; su vida útil es más duradera que la de los discos de freno de hierro fundido ordinarios y presenta una pérdida de frenado prácticamente nula.

Desde la tecnología aeroespacial hasta los vehículos civiles, la aplicación de los materiales CMC simboliza la cristalización de la tecnología de fabricación avanzada, lo que también explica por qué tales productos son costosos pero preferidos por los fabricantes de automóviles de alto rendimiento y la industria del automovilismo.

El valor de los discos de freno de carbocerámicos no solo reside en su excelente rendimiento de frenado, sino también en la gran dificultad y el carácter laborioso del proceso de fabricación.


Fue entonces cuando el Módulo de Mecanizado Ultrasónico de HIT entró en acción.  HIT ofrece una solución integral para el mecanizado de materiales avanzados.  Con la asistencia de la tecnología de mecanizado ultrasónico de HIT, los clientes dejaron de preocuparse por la mala calidad de los orificios mientras intentaban acelerar el tiempo de proceso.  La eficiencia de mecanizado puede mejorarse y el desgaste de la herramienta se reduce considerablemente.  HIT garantiza a sus clientes no solo cumplir con sus requisitos, sino también lograr resultados aún mejores.


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