Análisis de diversos materiales de fricción.
Los materiales de fricción se utilizan ampliamente en diversos vehículos de transporte (como automóviles, trenes, aviones, barcos, etc.) y en los frenos, embragues y componentes de transmisión de fricción de diversas maquinarias y equipos. En los componentes de frenado, al utilizar las propiedades de fricción de los materiales de fricción, la energía cinética de rotación se convierte en energía térmica y otras formas de energía, permitiendo así el frenado de los componentes de transmisión.
Los materiales de fricción automotrices modernos son un tipo de material compuesto que funciona principalmente mediante fricción y también cumple con los requisitos de rendimiento estructural. Durante el funcionamiento, soportan principalmente campos de tensión mecánica y térmica que cambian repetidamente, y las fuentes de fuerza y calor son las interfaces de fricción que forman continuamente nuevas superficies de trabajo.
Los materiales de fricción utilizados en los automóviles incluyen principalmente pastillas de fricción de freno y discos de embrague. Estos materiales de fricción son tanto componentes de seguridad como piezas propensas al desgaste-.
La fabricación tradicional de materiales de fricción de tipo-húmedo se logra mezclando los ingredientes de los materiales de fricción de pulpa de papel. Estos materiales de fricción a base de papel-producidos mediante métodos de fabricación tradicionales presentan algunos inconvenientes obvios cuando se utilizan en condiciones de carga elevada-:
(1) En comparación con los materiales de fricción a base de cobre-, los materiales a base de papel-tienen un mejor coeficiente de fricción pero exhiben una peor resistencia al calor.
(2) Los materiales a base de papel-tienen una mejor compatibilidad con el aceite que los materiales a base de cobre-. Sin embargo, esta compatibilidad sigue siendo insuficiente en aplicaciones prácticas.
(3) La conductividad térmica de los materiales a base de papel-es relativamente pobre. En condiciones de carga elevada, es más probable que se formen puntos calientes locales en la superficie.
Para abordar los problemas anteriores, la solución es utilizar pastillas de fibra de carbono como material de fricción. Sin embargo, en realidad, las fibras de carbono no se utilizan mucho como materiales de fricción. La razón principal de esto es que el coste del material de fricción resulta demasiado elevado cuando se utilizan fibras de carbono.
