Die Entstehung einer Bimetall-Bremsscheibe

2025-07-07

1. Gussbremsflächenrohlinge+:

Bei der Forschung und Entwicklung von Bremsscheiben hat die Bremsleistung höchste Priorität. Die Materialauswahl, der Verschleißfestigkeitskoeffizient und der Wärmeausdehnungskoeffizient bestimmen maßgeblich die Qualität und Sicherheit der Produkte. Wir verwenden hochkohlenstoffhaltiges Grauguss als Kernmaterial für den Bremsscheibenkörper. Diese Materialwahl bietet erhebliche Vorteile.

Hochkohlenstoffhaltiges Grauguss zeichnet sich durch seinen hohen Kohlenstoffgehalt aus, wobei der Graphit im Inneren gleichmäßig in der Matrixstruktur verteilt ist. Diese einzigartige Mikrostruktur verleiht dem Material hervorragende Stoßdämpfungs- und Geräuschdämpfungseigenschaften. Dadurch werden die beim Bremsen entstehenden hochfrequenten Vibrationen effektiv abgefedert, störende Geräusche reduziert und der Fahrkomfort verbessert.

Hochkohlenstoffhaltiges Graugusseisen zeichnet sich dank seiner einzigartigen Zusammensetzung und Mikrostruktur durch eine hervorragende Verschleißfestigkeit aus. Professionelle Tests bestätigen, dass sein Verschleißfestigkeitskoeffizient zu den besten der Branche zählt und es selbst zehntausende intensive Bremszyklen problemlos übersteht. Auch unter extremen Bedingungen wie häufigem Bremsen und hohen Belastungen gewährleistet es ein stabiles Reibungsverhalten und verlängert so die Lebensdauer der Bremsscheibe deutlich.

Hinsichtlich der thermischen Stabilität ist der niedrige Wärmeausdehnungskoeffizient von hochkohlenstoffhaltigem Grauguss ein entscheidender Vorteil. Selbst unter extremen Bedingungen, bei denen die Temperatur der Bremsfläche durch kontinuierliches Bremsen sprunghaft auf über 600 °C ansteigt, bleibt die Dimensionsänderung des Materials minimal, wodurch die Präzision der Scheibengeometrie erhalten bleibt. Dies gewährleistet die Stabilität und Zuverlässigkeit des Bremssystems und beugt somit Bremsversagen durch thermische Verformung von vornherein vor.

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2. Eine Verbindung herstellen:

Bei der Konstruktion der wichtigsten Komponenten der Bremsscheibe haben wir den Verbindungsbereich mit größter Sorgfalt gestaltet. Die Verbindung besteht aus hochfestem, gezogenem Stahl, der sich durch hervorragende Zugfestigkeit und Dauerfestigkeit auszeichnet. Dieses Material absorbiert effektiv Belastungen unter komplexen Fahrbahnbedingungen während der Fahrt und gewährleistet so die Stabilität und Sicherheit der Bremsscheibe.

Im Fertigungsprozess setzen wir auf professionelle Stanzwerkzeuge und die Technologie des Einmal-Stanzens. Dieses Verfahren gewährleistet nicht nur die Integrität und Konsistenz der Verbindungsstruktur, sondern verbessert auch die Maßgenauigkeit und Oberflächenqualität des Bauteils erheblich.


Die Verbindungsdicke von 2,5 mm ist präzise auf die Werksvorgaben abgestimmt. Dadurch entfällt bei der späteren Montage und Nutzung das Austauschen oder Verlängern von Schrauben, und die Kompatibilität mit dem vorhandenen Befestigungssystem des Fahrzeugs ist gewährleistet. Dies spart nicht nur Zeit und Kosten, sondern vermeidet auch potenzielle Kompatibilitätsprobleme aufgrund abweichender Spezifikationen und bietet dem Anwender eine komfortable und zuverlässige Montage.

 

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3. Der Kopf ist mit dem Bremskörper verbunden:

Bei der Konstruktion des Bremsscheibenkerns haben wir eine innovative, patentierte mechanische Verriegelungstechnologie eingesetzt: Ein hochfester Stahlkopf wird durch präzise Fertigungsprozesse sicher in einen Rohling aus hochkohlenstoffhaltigem Gusseisen eingebettet. Dieses Verfahren nutzt die unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten der beiden Materialien: Bei einer Bremsung mit hoher Geschwindigkeit dehnt sich der Rohling aus hochkohlenstoffhaltigem Gusseisen durch die Reibung auf der Bremsfläche aus, während sich der Stahlkopf weniger stark ausdehnt. Die entstehende thermische Spannung wirkt wie eine Spannfeder, die den Stahlkopf zusätzlich festzieht und so einen dynamischen Verriegelungseffekt erzeugt, der sich mit der Zeit verstärkt.

Nach strengen Ermüdungstests, selbst nach zehntausenden Hochtemperatur-Bremszyklen, behält diese selbstverstärkende Verriegelungsstruktur ihre spielfreie Passung bei, beseitigt versteckte Gefahren wie anormale Geräusche und Vibrationen durch lose Teile von Grund auf, bietet eine gleichbleibend stabile Leistung für das Fahrzeugbremssystem und schützt jede sichere Fahrt mit ausgereifter Technologie.


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4. Vergleich mit dem Originalwerk:

Unser Bremsscheiben-Herstellungsverfahren unterscheidet sich deutlich von dem des Originalherstellers Mercedes-Benz und bietet dadurch erhebliche Vorteile. Mercedes-Benz verwendet ursprünglich eine Niettechnik, die zwar traditionell ist, aber laut Marktrückmeldungen einige Nachteile aufweist: Im Laufe der Zeit können sich die Nietverbindungen durch Wärmeausdehnung und andere Faktoren unter Vibrationen lockern. Dadurch entstehen Spalten zwischen der Nietverbindung und dem Bremsscheibenkörper, was zu ungewöhnlichen Bremsgeräuschen und Vibrationen führen kann. Darüber hinaus kann die Spannungskonzentration an den Nietverbindungen lokale Materialermüdung verursachen, die die Lebensdauer der Bremsscheibe verkürzt und die Stabilität des Bremssystems beeinträchtigt.

Durch den innovativen Einsatz mechanischer Verriegelungstechnik überwinden wir die Grenzen traditioneller Verfahren und erzielen eine dauerhaft stabile Verbindung, die den Materialeigenschaften und der präzisen Konstruktion gerecht wird. Im Hinblick auf Haltbarkeit, Zuverlässigkeit und Bremsverhalten bietet dieses Verfahren deutliche technische Vorteile gegenüber herkömmlichen Nietverfahren.

 

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5. Grobbearbeitung:

Bei der Herstellung von Bremsscheiben setzen wir auf CNC-gesteuerte Bearbeitungstechnologie, um eine hochpräzise Produktionsgrundlage zu schaffen. In der ersten Schruppphase führen CNC-Werkzeugmaschinen Hochgeschwindigkeits-Fräs- und Drehvorgänge durch, um überschüssiges Material schnell von der Oberfläche des Rohlings abzutragen, die Konturmaße präzise zu steuern und ein wissenschaftlich sinnvolles Bearbeitungszugabe für die nachfolgende Bearbeitung zu gewährleisten. Dieses Verfahren ist nicht nur


Es kann die Materialausnutzungsrate effektiv verbessern und sicherstellen, dass die Ausgangsgröße, Präzision und der Bearbeitungsstandard jedes Produkts durch ein standardisiertes CNC-Programm vereinheitlicht werden, wodurch eine solide Grundlage für den zweiten Schritt der Präzisionsbearbeitung geschaffen und die hohe Präzision und Konsistenz der Endprodukte von Anfang an gewährleistet wird.

 

6. Endbearbeitung + Bremsenschleifen:

Nach der Grobbearbeitung folgt der entscheidende Feinbearbeitungsprozess. Wir verwenden eine professionelle horizontale Bremsenschleifmaschine, um die Bremsenqualität durch einen präzisen zweistufigen Prozess sicherzustellen:

Zunächst kommt das Doppelwerkzeug-Integraldrehverfahren zum Einsatz, bei dem hochpräzise Doppelwerkzeuge synchronisierte Bearbeitungsvorgänge an Vorder- und Hinterradbremsfläche der Bremsscheibe durchführen. Dieser Prozess, gesteuert von einem CNC-System mit mikrometergenauer Präzision, gewährleistet minimale Abweichungen bei Ebenheit und Parallelität beider Flächen. Zudem wird eine hohe Übereinstimmung der Schlüsselparameter von Vorder- und Hinterradbremsfläche sichergestellt, wodurch die Grundlage für eine gleichmäßige Kraftverteilung und stabile Reibung beim Bremsen geschaffen wird.

Anschließend wird die Bremsfläche mittels eines speziellen Schleifwerkzeugs im Bremsflächenreibverfahren der Drehmaschine feinbearbeitet. Dieser Schritt beseitigt effektiv Bearbeitungsspuren, reduziert die Oberflächenrauheit und optimiert die mikrogeometrische Struktur der Bremsfläche. Dadurch wird der Reibungskoeffizient stabilisiert und die Bremsleistung sowie die Lebensdauer der Bremsscheibe weiter verbessert.

 

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7. Dynamischer Gleichgewichtstest:

Nach der Präzisionsbearbeitung wird die Bremsscheibe einer dynamischen Auswuchtprüfung unterzogen – ein entscheidender Schritt der Qualitätskontrolle. Wir verwenden hochpräzise Auswuchtgeräte, um die Rotationsbedingungen der Bremsscheibe während des Fahrbetriebs bei hohen Geschwindigkeiten zu simulieren. Dabei wird die Gleichmäßigkeit der Massenverteilung auf der Bremsfläche und im gesamten Scheibenkörper mit mikrometergenauer Präzision erfasst. Das Gerät erkennt Unwuchten, die beispielsweise durch Materialdichteunterschiede oder Bearbeitungsfehler verursacht werden. Sobald eine Unwucht festgestellt wird, leitet das Gerät automatisch eine umfassende Korrektur ein, um einen vibrations- und exzentrizitätsfreien Betrieb der Bremsscheibe zu gewährleisten. Dies verhindert Probleme wie Bremsgeräusche und Lenkradvibrationen, die durch dynamische Unwucht entstehen können, und sorgt für ein sanftes und sicheres Bremsgefühl.


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8. Bohrprozess:

Um den ursprünglichen Designvorgaben bestimmter Modelle und den individuellen Anpassungswünschen unserer Kunden gerecht zu werden, bieten wir professionelle Bremsscheibenbohrungen an. Mithilfe hochpräziser CNC-Bearbeitungsmaschinen halten wir uns strikt an die Werksvorgaben oder kundenspezifische Parameter für präzise Bohrungen. So gewährleisten wir eine gleichmäßige Lochanordnung und exakte Lochdurchmesser. Die gebohrten Bremsscheiben bieten dank ihrer speziellen Struktur deutliche Vorteile bei der Wärmeableitung: Zahlreiche, gleichmäßig verteilte Kühlbohrungen vergrößern die Luftzirkulationsfläche, beschleunigen die Wärmeabfuhr beim Bremsen, reduzieren die Spitzentemperatur der Bremsfläche und verzögern den thermischen Materialverschleiß. Darüber hinaus ermöglicht die Bohrung die rechtzeitige Entfernung von Bremsstaub und -abrieb, reduziert die Beeinträchtigung der Reibfläche durch Verunreinigungen und verbessert dadurch Bremsstabilität und Ansprechverhalten.


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9. Farbspritzen:

Nach Abschluss des gesamten Produktions- und Qualitätsprüfungsprozesses wird die Bremsscheibe mit dem Jiaomeite-Beschichtungsverfahren besprüht, um eine dauerhafte Schutzschicht zu erzeugen. Die Jiaomeite-Beschichtung, eine Hochleistungs-Metallschutzbeschichtung, wird in einem speziellen Verfahren gleichmäßig aufgetragen und bildet einen dichten, hochhaftenden Schutzfilm auf der Oberfläche der Bremsscheibe. Diese Beschichtung bietet nicht nur hervorragenden Rost- und Oxidationsschutz und widersteht effektiv der Korrosion durch komplexe Umgebungen wie Feuchtigkeit, Säuren und Laugen, wodurch die Lebensdauer der Bremsscheibe deutlich verlängert wird; sie zeichnet sich auch durch hervorragende Hoch- und Tieftemperatureigenschaften aus und erhält die Integrität der Beschichtung sowie ihre kontinuierliche Schutzfunktion selbst unter extremen Bedingungen wie plötzlichen Temperaturwechseln beim Bremsen aufrecht. Darüber hinaus bietet die Jiaomeite-Beschichtung eine ausgezeichnete Verschleiß- und Stoßfestigkeit, was die Gesamtleistung der Bremsscheibe weiter verbessert und sicherstellt, dass das Produkt auch unter anspruchsvollen Einsatzbedingungen in einwandfreiem Zustand bleibt.


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