Un terzo del peso e più forte dell'acciaio, e fatto di uno dei materiali più comuni sulla Terra, in fibra di carbonio sta rapidamente diventando il go-to materiale per molte applicazioni ad alte prestazioni. Apparentemente simile a vetroresina con fibre di carbonio al posto del vetro, questo materiale non sembra prestarsi bene ad applicazioni ad alta temperatura come dischi freno. Ma c'è una differenza cruciale tra dischi freno in carbonio e pannelli di carrozzeria in carbonio, uno che permette loro di prendere temperature più elevate di quasi qualsiasi altro in uso oggi. In fibra di carbonio
carbonio /carbonio freni tipici sono fatti della stessa pasta di base, come i pannelli della carrozzeria in fibra di carbonio: le fibre di poliacrilonitrile surriscaldato fino a trasformarle in fili neri di carbonio puro. Pannelli della carrozzeria in fibra di carbonio iniziano come un panno di lino-come tessere fatta da fili di fibra. Questo tessuto è molto forte, ma non può tenere la sua forma senza qualche tipo di resina. Quella resina non può resistere a temperature di oltre 200 gradi o così, motivo per cui i freni in carbonio non ne fanno uso. Prova a fare un disco del freno o pad fuori standard CF, e si scioglierebbe e disintegrare la prima volta che vengono utilizzati.
Carbon /Carbon Freni
freni in carbonio iniziare un cerchi di carbonio tessuto in un materiale simile al feltro. Produttori impilare decine di colpi sulla parte superiore di ogni altro e spremere insieme in una pressa enorme. I turni compressi poi subiscono due cicli di calore in un forno, entrambi a circa 1.800 gradi F; ogni ciclo di "densificazione" può durare verso l'alto di 500 ore, che fa parte di ciò che rende di carbonio /carbonio freni così costoso. Fondendo le fibre di carbonio insieme possono durare mesi e costare migliaia di dollari nel nulla, ma il mantenimento del calore. | Photos.com complete
freni in carbonio, come quelli utilizzati in Formula Una corsa, offrono la potenza di frenata che nessun altro sistema può toccare - ma hanno uno svantaggio. Freni in carbonio sono come i freni in metallo sinterizzato, nel senso che funzionano molto bene alle alte temperature, ma solo ad alte temperature: tra i 750 ei 1.800 gradi F, a seconda dei freni. I freni possono arrivare fino a 2.200 nelle curve più impegnative, ma così facendo provoca usura eccessiva delle pastiglie. È interessante notare che la temperatura di funzionamento dei freni in carbonio 'è molto vicino o superiore alla temperatura utilizzata per fondere il carbonio insieme, nel senso che se i freni non sono incandescente rosso o bianco-caldo, non stanno funzionando.
Temperatura Gestione
incredibilmente elevata temperatura di esercizio I freni in carbonio "presenta alcune sfide uniche per gli ingegneri. In primo luogo, i rotori dei freni stessi devono essere progettati per uno spessore molto preciso, troppo spessa ed i freni prendono sempre per riscaldare, troppo sottile e si autodistruggono. In molte circostanze, c'è circa un 0,50 secondi di ritardo tra l'applicazione iniziale del freno e quando i freni si ottengono abbastanza caldo per iniziare a lavorare. Mantenere i freni caldi, controllando il flusso d'aria sopra di loro è una priorità assoluta per le applicazioni in cui sono usati, nel 2001, la Ferrari si è spinto fino al punto di installare ventole di raffreddamento passive sull'asse ruota per contribuire a tirare aria attraverso i fori di ventilazione dei freni.