Đĩa phanh có lớp phủ cứng giúp giảm phát tán bụi mịn

Tháng Tám 16 08:00 2025

CHLB ĐỨC – Để giảm ô nhiễm trong lĩnh vực vận tải của Khu vực đồng tiền chung châu Âu (1), các mẫu xe mới sẽ được trang bị hệ thống phanh phát thải thấp từ năm 2026. Đối với ngành sản xuất, đây là bước nhảy vọt về công nghệ chỉ có thể đạt được nhờ vào các vật liệu và quy trình cải tiến, các loại công cụ và máy móc mới cũng như mạng lưới kỹ thuật số trong sản xuất. Điều này sẽ mang lại lợi ích cho tất cả mọi người, không chỉ bảo vệ môi trường và sức khỏe thông qua việc giảm ô nhiễm do hạt bụi mịn trong khí quyển. Đĩa phanh có lớp phủ cứng (2) được các nhà sản xuất châu Âu ưa chuộng do tính hiệu quả, chống ăn mòn và kéo dài tuổi thọ của xe. Đây là lý do tại sao trước đây nó chỉ dành riêng cho phân khúc xe hạng sang.
(1) Khu vực đồng tiền chung châu Âu (hay Liên minh kinh tế và tiền tệ – EMU): là khu vực địa lý bao gồm 20 quốc gia của Liên minh châu Âu đã áp dụng đồng euro làm đồng tiền chung.
(2) Đĩa phanh có lớp phủ cứng: là loại đĩa phanh được phủ một lớp mỏng, cứng trên bề mặt. Lớp phủ này được thiết kế để tăng cường độ cứng, độ bền và khả năng chống mài mòn cho đĩa phanh.

Hàn lắng đọng bằng laser được sử dụng để tạo lớp phủ cứng bảo vệ đĩa phanh khỏi bị ăn mòn và mài mòn

Các dây chuyền sản xuất đầu tiên cho đĩa phanh mới đang được thiết lập trong ngành công nghiệp ô tô. Trong trường hợp đĩa phanh có lớp phủ cứng, là đĩa phanh đúc tiện được xử lý bằng phương pháp hàn lắng đọng laser hoặc phun lạnh động khí và sau đó là mài bề mặt. Trong khi phần đầu tiên của chuỗi quy trình vẫn có thể xây dựng dựa trên các phương pháp đã được thử nghiệm và kiểm tra, hàn lắng đọng laser với quy trình mài tiếp theo khác biệt đáng kể so với các phương pháp trước đây.

Cứng như kim cương
Các hợp kim carbide được nhúng trong một ma trận kim loại, đạt đến độ cứng của kim cương, đóng vai trò quyết định trong việc này. Viện Công nghệ và Hệ thống Gốm Fraunhofer (IKTS – Fraunhofer Institute for Ceramic Technologies and Systems) tại thành phố Dresden (thuộc bang Saxony, CHLB Đức) đã giải thích cách chúng được xử lý. Theo đó, bột kim loại carbide được phun vào đĩa phanh bằng tia laser. Ông René Bischoff, Trưởng phòng Phát triển tại Công ty C4 Laser Technology (đối tác công nghệ của viện IKTS), trụ sở tại thành phố Dresden, đã nói rằng lợi thế quyết định về chi phí là kết quả của quy trình, vật liệu bột được sử dụng với độ dày theo tiêu chuẩn. Nói cách khác, có thể tạo một lớp phủ mỏng với độ cứng cao bằng tia laser cho đĩa phanh. Điều này giúp tiết kiệm vật liệu và hiệu quả về mặt tài nguyên. Tuy nhiên, quá trình mài cuối cùng là một vấn đề.

Hệ thống ELC 450 DUO LMD với hai mô-đun xử lý giúp tăng năng suất trong quá trình phủ cứng cho đĩa phanh

Yêu cầu cao về công cụ và máy móc
Một vấn đề đã xảy ra, khi các đĩa phanh mới được phủ cứng đầu tiên được các nhà sản xuất máy mài tiếp nhận để thử nghiệm: Trong các cuộc thử nghiệm đầu tiên, các đĩa mài đã bị phá hủy trong máy. Điều này là do vật liệu phủ cứng trên đĩa phanh đã không bị ảnh hưởng khi tiếp xúc với đĩa mài. Đĩa phanh đã tạo ra hiệu ứng phanh cao mà không phát ra các hạt bụi mịn.

Ông Mario Preis, Trưởng phòng Công nghệ & Phát triển Doanh nghiệp tại DVS Technology Group, Dietzenbach (Hesse) chia sẻ: Các công ty con chuyên xử lý bề mặt của Tập đoàn DVS Group, với các chuyên gia và máy công cụ phù hợp cho từng bước của quy trình, đã thiết lập quá trình trao đổi công nghệ chuyên sâu. Mục đích phát triển kiến thức về quy trình và kết hợp hoạt động tốt nhất giữa lớp phủ cứng, bánh mài và công suất trục chính của động cơ nhằm đạt được hình dạng và đặc tính bề mặt mong muốn của đĩa phanh.

Tiêu chuẩn thông số kỹ thuật đảm bảo tính an toàn
Việc phát triển và phối hợp dọc theo chuỗi quy trình không dễ dàng vì thực tế có nhiều biến thể và nhà sản xuất lớp phủ khác nhau. Ông Mario Preis đã nói rằng: “Ngay cả trong giai đoạn đầu phát triển, khách hàng của chúng tôi muốn mọi thứ được ghi chép lại”. Đĩa phanh là một thành phần quan trọng đối với sự an toàn giúp bảo vệ người ngồi trong xe, cần tuân theo các tiêu chuẩn chất lượng cao. Hơn nữa, mỗi nhà sản xuất xe đều tuân theo triết lý riêng của mình và có ý tưởng rõ ràng về hình dáng của đĩa phanh và cảm giác của xe khi phanh. Ông Mario tin rằng nếu không có chuỗi quy trình số hóa, sẽ khó có thể triển khai các thông số kỹ thuật và thay đổi sản phẩm riêng lẻ cũng như các yêu cầu về tài liệu liên tục tăng lên về mặt kinh tế. Điều này đặc biệt đúng đối với Chỉ thị báo cáo phát triển bền vững của doanh nghiệp (CSRD – Corporate Sustainability Reporting Directive) của liên minh châu Âu về báo cáo phát triển bền vững toàn diện.

Đĩa phanh phủ và phanh mài là thành phần quan trọng để đáp ứng tiêu chuẩn Euro 7

UGrind 800DD V4 – thế hệ máy mài đĩa phanh mới với hai trục chính phôi và dụng cụ cho tốc độ và độ chính xác cao hơn

Linh hoạt hơn nhờ mạng lưới kỹ thuật số
Bà Irina Eisele, Trưởng nhóm Phát triển Sản phẩm internet vạn vật (IoT) tại Tập đoàn Emag Group, một doanh nghiệp sản xuất máy công cụ có trụ sở tại vùng Salach (bang Baden-Württemberg, CHLB Đức), đã nói rằng: “Các nhà sản xuất máy móc đang đi trước một bước khi nói đến số hóa”. Nhiều máy công cụ đã được trang bị hệ thống cảm biến và giám sát mở rộng tại nhà máy. Tại hội nghị mài ở vùng Fellbach (thuộc thành phố Stuttgart, CHLB Đức), bà Irina đã nói về mạng lưới kỹ thuật số dọc theo chuỗi quy trình bằng cách sử dụng ví dụ về đĩa phanh có lớp phủ cứng. Chuyên gia IoT đã trình bày một phương pháp tiếp cận toàn diện để ghi lại và lưu trữ dữ liệu quy trình liên quan đến phôi từ các bước và công nghệ sản xuất khác nhau. Bà Irina đã nói rằng: “Dữ liệu tạo thành cơ sở để có thể tối ưu hóa các công cụ và thông số quy trình một cách có mục tiêu” – bao gồm các thông số sản xuất như công suất laser và tốc độ nạp bột, dữ liệu cảm biến như độ dày lớp phủ và hình dạng thành phần hay dữ liệu quy trình như độ mòn của máy mài trên mỗi phôi.

Các doanh nghiệp sản xuất máy móc hỗ trợ khách hàng bằng phần cứng và phần mềm để truyền dữ liệu và lập tài liệu. Với sự trợ giúp của máy tính công nghiệp, các bộ điều khiển và cảm biến máy móc được kết nối với mạng công ty thông qua các giao diện phù hợp. Phần mềm thu thập dữ liệu, gán dữ liệu và phân tích dữ liệu. Dữ liệu cụ thể của từng phôi có thể được ghi lại hoặc trực quan hóa cho mục đích lập tài liệu, ví dụ để so sánh các bộ phận tốt và xấu. Bà Irina nói tiếp: “Giá trị gia tăng cho khách hàng là kết quả của tính minh bạch”. Chế độ xem hệ thống tạo điều kiện đảm bảo chất lượng và khả năng truy xuất nguồn gốc. Đây là một lợi thế vô giá, đặc biệt đối với các thành phần quan trọng đối với an toàn như đĩa phanh, nơi lịch sử xử lý phải được ghi chép lại một cách tỉ mỉ.

Khu vực công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI) và số hóa tại hội chợ EMO Hanover
Những lợi thế của chuỗi quy trình kỹ thuật số truyền ý tưởng cho các doanh nghiệp sản xuất máy móc và các viện khoa học. Điều này sẽ được thể hiện tại EMO Hanover, hội chợ thương mại hàng đầu thế giới về công nghệ sản xuất, do Hiệp hội các nhà chế tạo máy công cụ Đức (VDW) tổ chức tại bang Lower Saxony từ ngày 22 đến ngày 26 tháng 9/2025. Các công ty sẽ trình bày các ví dụ thực hành tốt nhất tại Khu vực AI + Số hóa riêng biệt. Phạm vi bao gồm sản xuất thông minh, công nghiệp 4.0, học máy, internet vạn vật và các ứng dụng AI.

Bà Irina chia sẻ: “Chúng ta nên dựa vào dữ liệu nhiều hơn”. Số hóa chỉ đơn giản giúp hiểu rõ hơn về các vít điều chỉnh nào hoạt động và hoạt động như thế nào. Khách hàng có thể phản ứng nhanh hơn với những thay đổi về sản phẩm và các yêu cầu mới của thị trường. Đối với đĩa phanh có lớp phủ cứng, sẽ được chứng minh hữu ích trong tương lai. Không chỉ tại Công ty Emag, đĩa phanh cho xe tải và phương tiện đường sắt là mục tiêu tiếp theo. Sẽ không còn sương mù của các hạt bụi phanh tại các nhà ga xe lửa.

Để xem các tin bài khác về “Đĩa phanh”, hãy nhấn vào đây.

 

Nguồn: EMO Hannover

Bình luận hay chia sẻ thông tin