Bremsscheiben effizient beschichten und die EURO-7-Vorgaben einhalten
von Hubert Hunscheidt
Die EURO-7-Norm wird den Automobilbau massiv verändern: Erstmals werden nicht nur Emissionen von Verbrennungsmotoren, sondern auch der Abrieb von Bremsen reguliert. Das Fazit: Der Feinstaub muss bei vielen Modellen deutlich reduziert werden. Infolgedessen suchen OEMs und Zulieferer nach neuen Lösungen für das Bremssystem, wobei beschichtete Bremsscheiben als vielversprechender Ansatz gelten. Doch wie lassen sich verschiedene Schichtsysteme prozesssicher und effizient in der Großserienproduktion aufbringen? EMAG bietet hierfür eine bewährte Lösung: eine serienreife Komplettlösung für die Beschichtung von Bremsscheiben mittels Laserauftragschweißen. Doch was zeichnet diese Technologie im Detail aus?
Eine technische Herausforderung
Konventionelle Bremssysteme erzeugen aus Sicht der EU zu viele Feinstaubpartikel. Die neuen Grenzwerte der EURO-7-Norm führen zu einer erheblichen technologischen Lücke zwischen aktuellen und zukünftigen Modellen. Die Obergrenze für Feinstaub beträgt künftig nur noch 7 Milligramm pro Kilometer, während heutige Fahrzeuge je nach Modell bis zu 40 Milligramm ausstoßen. Besonders Hersteller größerer Fahrzeuge stehen vor einer Herausforderung, da die Bremse als sicherheitskritische Komponente eine äußerst komplexe Auslegung erfordert. Im Zentrum stehen dabei die beiden Reibpartner – Bremsscheibe und Bremsbelag –, deren Zusammenspiel den Feinstaub erzeugt.
Doch wie lässt sich dieser reduzieren? Absaugsysteme nahe den Bremsen erweisen sich als unzureichend, da sie nur einen Teil der Emissionen erfassen und zusätzlichen Bauraum sowie höhere ungefederte Massen erfordern. Auch NAO-Bremsbeläge (Non-Asbestos Organic) sind keine zufriedenstellende Lösung, da sie lediglich bei neuen Bremsscheiben zu geringeren Emissionen führen, die jedoch nach kurzer Nutzungsdauer wieder auf das heutige Niveau ansteigen.
Vor diesem Hintergrund haben sich beschichtete Bremsscheiben als optimale Lösung herauskristallisiert. Eine zusätzliche Schutzschicht bietet Korrosions- und Verschleißschutz sowie eine Reduktion des Feinstaubs. Zwar sind beschichtete Bremsscheiben keine neue Technologie, doch bisher fanden sie aufgrund hoher Produktionskosten nur in Nischen Anwendung. Thermische Spritzverfahren und Galvanisieren erzeugen keine metallurgische Verbindung zum Grundwerkstoff, weshalb aufwendige Vorbearbeitungen notwendig sind. Zudem sind die Schichten oft zu dick und der Wärmeeintrag hoch.
Hier setzt eine neue Entwicklung von EMAG an: Das Laserauftragschweißen ermöglicht eine wirtschaftliche, großserientaugliche und prozesssichere Lösung. Zudem ist das Verfahren variabel, da unterschiedliche Materialkombinationen für die Beschichtung verwendet werden können.
ELC 450 LMD – Modulare Maschinenlösung für das Laserauftragschweißen
Die ELC 450 LMD von EMAG ist eine innovative Maschinenlösung, die sich durch Modularität und Flexibilität auszeichnet. Die Grundidee ist die Verwendung von Prozessmodulen, die je nach Kundenanforderung kombiniert und erweitert werden können. Die Maschine ist in verschiedenen Konfigurationen erhältlich: Die Basisvariante ELC 450 LMD verfügt über ein Prozessmodul, die ELC 450 DUO LMD über zwei und die ELC 450 TRIO LMD über drei Prozessmodule.
Diese modularen Konzepte ermöglichen eine optimale Anpassung an Kundenanforderungen hinsichtlich Schichtaufbau und Produktivität. Die ELC 450 LMD kann sowohl 1-Schicht- als auch 2-Schicht-Systeme realisieren. Die Kombination aus Laserleistung und Auftragsrate bestimmt das jeweils passende Maschinenkonzept.
Ein weiterer Vorteil beschichteter Bremsscheiben ist ihre verlängerte Lebensdauer, die den Wartungsaufwand reduziert und somit Zeit und Kosten spart. Im Vergleich zu herkömmlichen Bremsscheiben müssen sie seltener ersetzt werden, was den Bedarf an neuen Bremsscheiben senkt und die Umweltbelastung durch Herstellung, Transport und Entsorgung reduziert.
Insgesamt stellt die Beschichtung von Bremsscheiben eine nachhaltige Lösung dar, die sowohl die Lebensdauer der Komponenten verlängert als auch die Umweltbelastung minimiert.
Quelle und Fotos: EMAG Systems GmbH
