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Casos de estudio / Fricción
¿De dónde venimos? Desde las formulaciones basadas en Asbesto a las NAO sin cobre
El esfuerzo colaborativo entre fabricantes, organizaciones reguladoras y la industria automotriz ha conllevado una clara evolución en la composición del material de fricción

Toda máquina en movimiento necesita ser detenida en algún momento. El freno es responsable de transformar esta energía cinética en calor y liberarlo a través de la interfaz. Este es el fundamento de la industria de la fricción. De hecho, en una frenada convencional, el disco es responsable de disipar alrededor del 80% del calor generado por la fricción. La temperatura puede elevarse hasta  los 600-700 ºC en condiciones severas. Como resultado de la energía involucrada en este proceso, siempre se producen reacciones triboquímicas y erosión.

La composición química de las pastillas de freno está entonces directamente relacionada con el rendimiento de todo el sistema de frenado. Cada vez que detiene su vehículo, se libera una pequeña cantidad de material en forma de PM10 y PM2,5, suficientemente pequeñas para entrar en las vías respiratorias humanas. Dependiendo de su composición, pueden ser bastante dañinas para la vida silvestre, ya que pueden contener metales como cobre, cromo, plomo, antimonio y óxidos metálicos.

Teniendo en cuenta que alrededor del 21% de las emisiones de PM10 relacionadas con el tráfico provienen del desgaste de los frenos, la industria automotriz, los fabricantes de materias primas y las organizaciones reguladoras tienen una responsabilidad compartida en poder hacer un seguimiento de las emisiones de polvo liberadas durante el frenado y encontrar soluciones innovadoras para superar esta amenaza ambiental.

 

Años 80 - Asbesto
Hasta la década de 1980, se utilizaban revestimientos de asbesto en prácticamente todos los vehículos. El asbesto era y sigue siendo una fibra excelente para las pastillas de freno. Ofrece buena resistencia a temperatura y resistencia química, y es barato en comparación con otros materiales que se utilizan para el mismo propósito. Pero las mismas propiedades físicas que hacen del asbesto una fibra tan apropiada también la convierten en un material peligroso, ya que puede producir asbestosis.
Materiales metálicos
La llegada de la tracción delantera requirió pastillas de freno de disco delanteras semimetálicas que pudiesen soportar temperaturas de funcionamiento más altas. Los materiales a base de acero tenían sus propios problemas, como el aumento del ruido y las vibraciones así como la cantidad de polvo gris / negro producido. La industria evolucionó para ofrecer una amplia gama de aditivos para equilibrar las fórmulas en función de la aplicación y reducir dichos inconvenientes.
NAO y "low-met"
Los fabricantes comenzaron entonces a desarrollar fórmulas con un contenido de acero menor e incluso nulo (NAO), utilizando materiales de refuerzo alternativos como lana de roca, fibras poliméricas y metales no férricos

El cobre, el latón y el bronce se empezaron a usar ampliamente debido a su contribución al rendimiento y al desgaste a altas temperaturas y también debido a sus buenas propiedades NVH. Es ahí donde RIMSA tiene su origen precisamente, como su proveedor para la industria de la fricción, proporcionando chips metálicos de alta calidad.

En rimsa fuimos pioneros en la fabricación de virutas de latón y bronce sin plomo 20 años atrás

Por otro lado, las regulaciones de reciclabilidad a finales de los años 90 para vehículos en Europa (Directiva de fin de vida 2000/53 / EC) establecen un contenido máximo de metales como Pb, Hg y Cr (VI) <0,1%. y Cd <0.01% . Los materiales de fricción eran una fuente de plomo. Era común usar sulfuro de plomo como lubricante y los derivados del plomo eran contaminantes regulares en productos naturales como la pirita (FeS2 natural), a veces hasta 10%.

Por más de 20 años, nuestro exclusivo proceso de fabricación nos permite ofrecer la elección de los grandes grupos de OE en lo que refiere a los chips sin plomo, con la mejor calidad-precio.

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Friccion
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      Casos de estudio / Fricción
      REACH cambia su normativa respecto el etiquetado y la SDS del latón con Pb
      A partir del 5 de enero de 2021, los fabricantes / distribuidores de pastillas de freno en la UE notificarán no sólo a sus clientes, sino también a la propia ECHA la presencia de SVHC, si sus productos contienen en su conjunto > = 0.1% Pb (SVHC)

      Las virutas recicladas de latón se generan durante la fabricación de objetos decorativos, grifos, balaustradas, etc. Mediante la mecanización de grandes piezas de latón.

      Estas piezas deben tener maquinabilidad, de lo contrario sería imposible obtener las formas requeridas. Para hacerlo, la composición de la aleación estándar en la industria contiene 1 -3% de Pb.

      Hasta la fecha, la normativa CLP consideró que una aleación se considera una mezcla, que, si no presenta ningún peligro para la salud humana por inhalación, ingestión, contacto con la piel o con el medio ambiente acuático en la forma en que se comercializan, no es necesario su etiquetaje CLP.

      Lo que ha cambiado es que el plomo, incluso en forma masiva, según lo acordado en el ATP09 del REACH, si está en una concentración del 1-3% contribuirá a la clasificación de la mezcla con las siguientes indicaciones (que deben indicarse en la etiqueta) :

       

      · Repr. 1A, H360FD: Puede perjudicar la fertilidad o dañar al feto

      · Lact. H362: Puede perjudicar a los niños lactantes

      · STOT RE 2, H373: Puede provocar daños en el sistema nervioso central, la sangre y los riñones tras exposiciones prolongadas o repetidas por inhalación e ingestión

      En rimsa, fabricamos nuestra propia aleación mediante nuestro proceso exclusivo, enteramente en seco y sin incluir plomo en la mezcla

      Según la Ley 8/2010, no etiquetar un producto correctamente según lo establecido en la normativa CLP (siendo consciente de los peligros asociados) se considera un delito grave, penalizado con multas de entre 6.001 € hasta 85.000 €

      Por tanto, esta aleación debe estar etiquetada teniendo en cuenta las frases de riesgo asociadas al plomo y su SDS correspondiente debe actualizarse a partir de junio de 2020, siguiendo las siguientes indicaciones:

      Nuestra viruta de latón se consideran una MEZCLA, que contiene plomo, considerado SVHC (Substances of Very High Concern).
      Las pastillas de freno / bloques / revestimientos se consideran ARTÍCULOS (productos cuya forma, superficie o diseño determinan su función en mayor medida que su composición química).

      A partir del 5 de enero de 2021, los fabricantes / distribuidores de pastillas de freno (artículos) en la UE notificarán no sólo a sus clientes, sino también a la propia ECHA la presencia de SVHC, si sus productos contienen en su conjunto > = 0.1% Pb (SVHC)

      Entonces, los fabricantes de material de fricción que usan latón estándar, que contiene plomo, ¿deben eliminar este material de sus formulaciones para cumplir con la nueva normativa?

      Obviamente no, quitar el plomo de la mezcla es suficiente para continuar usando este producto tan fundamental en tantas formulaciones. Sin embargo, el latón sin plomo no es un estándar en la industria y las ya conocidas lanas de latón sin plomo cortadas resultan excesivamente caras debido a su proceso de fabricación.

      Un gran número de fabricantes de OE y recambio, incluyendo los grandes grupos en la industria de la fricción, ya han elegido nuestro ecoChip como su aliado perfecto para eliminar el plomo de sus formulaciones y queremos compartir nuestra experiencia con aquellas empresas que quieren dar un paso adelante en su compromiso con el medio ambiente.

      Por otra parte, muchas otras empresas podrían optar por reemplazar el latón por otro material, y también queremos proponerles una alternativa.

      Los últimos resultados proporcionados por nuestros socios de confianza, muestran como nuestro ecoCast, virutas de acero de fundición gris de composición certificada EN GJJ 250, puede reemplazar la viruta de latón manteniendo el mismo rendimiento en formulaciones existentes

       

      Estos chips proporcionan conductividad térmica y tienen también cierta capacidad amortiguadora gracias a las escamas de grafito segregadas de la matriz, que convierten este material en un chip autolubricado, que puede proporcionar una reducción del desgaste y, en su totalidad, convertirse en un material alternativo al latón para aquellos fabricantes que quieran eliminar todo producto que contenga cobre de su formulación

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          Case studies / Fricción
          Diferentes estrategias para eliminar el cobre en formulaciones existentes
          Lo que empezó hace unos años en los tribunales norteamericanos, se ha convertido en un proyecto prioritario para laboratorios de desarrollo de materiales en todo el mundo

          Siendo la automotriz una industria tan globalizada, una tendencia dentro de un mercado específico puede convertirse rápidamente en una reto a escala mundial si está justificado por un bien mayor.

          Un claro ejemplo lo encontramos en la industria de la fricción. Lo que empezó hace unos años en Washington y California, cuando el cobre fue considerado como la principal causa de la extinción del salmón y la trucha arco iris, debido a su comportamiento neurotóxico en peces, se ha convertido en un proyecto prioritario para casi todos los laboratorios de desarrollo de materiales en todo el mundo. Sin embargo, a pesar que todavía hay algunas áreas grises por dilucidar, es innegable que los principales fabricantes de sistemas de frenos y vehículos están requiriendo formulaciones sin cobre.

          La industria de la fricción va en esta dirección, pero no es tarea fácil, pues no existe todavía un reemplazo directo de este material dadas propiedades únicas. Ingenieros y formuladores de materiales de fricción deben dar con nuevas estrategias para reemplazar este metal no férrico si quieren seguir en la carrera.

           

          En nuestra experiencia, existen diferentes estrategias para abordar este desafío, que involucran diferentes materiales según el escenario

          Por una parte, encontramos compañías que usan este metal en su forma pura. Un buen punto de partida podría pasar por reducir el %Cu, ya que se permitirá un 5% Cu hasta 2025. Abordaremos este escenario más detalladamente en un próximo caso de estudio.

          Sin embargo, hay algunas empresas que están utilizando una cantidad ya muy reducida de cobre en el total de sus formulaciones. Ya sea porque están usando latón en lugar de cobre o porque el %Cu de por sí es muy bajo.

          En ese caso, nuestras virutas de fundición gris certificadas según EN GJL 250, conocidas como ecoCast, pueden convertirse en un material alternativo al latón para aquellos fabricantes que deseen eliminar cualquier producto que contenga cobre de sus formulaciones gracias al conjunto de sus propiedades.

           

           

          Estos chips proporcionan conductividad térmica y propiedades de amortiguación gracias a los flakes de grafito segregadas de la matriz, convirtiendo este material en un chip autolubricado que puede proporcionar una reducción del desgaste

           

          Estamos orgullosos que tantas compañías hayan podido desarrollar sus propios materiales libres de cobre utilizando enviroLube de rimsa como su aditivo clave. ¿Cómo es posible?

          Finalmente, otras compañías han optado por crear nuevas formulaciones sin cobre, ya sea reformulando una mezcla existente con cobre, o bien partiendo de cero.

          La clave para lograr una formulación equilibrada es poder crear una capa de transferencia estable al mismo tiempo que se protege la resina fenólica de la degradación para mantener la integridad de todo el material de fricción.

          La alta conductividad térmica del cobre combinada con su capacidad para crear mesetas primarias hace imposible poder encontrar un reemplazo directo. Entonces, si no hay una solución armonizada, ¿Hay al menos alguna estrategia eficaz para abordar este desafío?

          EnviroLube presenta un comportamiento químico diferencial que ha demostrado ser efectivo para proporcionar un rendimiento óptimo, incluso reemplazando el cobre en formulaciones existentes. Actualmente se usa en aplicaciones OE, OES y AM sin Cu en todo el mundo. Dependiendo del grado, nuestros clientes encontrarán la opción adecuada para su aplicación.

           

          Es una familia de aditivos de alto rendimiento que contienen fases de bajo punto de fusión, que experimentan una reacción endotérmica. Ésto proporciona capacidad de enfriamiento, ayudando no solo a aumentar la capacidad de disipación de calor, sino también a reducir la temperatura de trabajo, considerados parámetros clave a tener en cuenta tanto en formulaciones NAO como en formulaciones a base de aluminio.

          Además, debido a su particular composición, libera sulfuro de estaño de forma controlada, que se genera in-situ en la superficie de trabajo del material de fricción, ayudando a mantener un buen rendimiento las secciones de alta temperatura

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              Caso de estudio
              Nuestro departamento de calidad

               

               

              En rimsa dedicamos todos nuestros esfuerzos en asegurar una excelente calidad en cada uno de nuestros productos y servicios, garantizando la satisfacción de tod@s l@s clientes

              Nuestro departamento de calidad, conformado por personas altamente cualificadas y con una vasta experiencia, garantizan la gestión de todos los procesos de acuerdo a la norma ISO9001:2015.

               

              Apostamos por la mejora continua con el fin de optimizar nuestra productividad y calidad, que empieza por la selección de proveedores y un estricto control de calidad de todas las materias primas. A partir de aquí nos ceñimos a estrictos planes de control que aplicamos en todos los procesos operativos, hasta que el producto es recibido por el cliente.

              Nos llena de orgullo que este esfuerzo sea reconocido por los clientes, que en la encuesta de satisfacción de 2019 nos han puntuado con las notas más altas en cuanto a calidad de producto, confianza en rimsa y capacidad de respuesta, habiendo manifestado el 52% de los mismos un aumento de la calidad percibida en los últimos 5 años.

               

              Así, aspiramos este 2020 a cumplir por sexto año consecutivo nuestro objetivo de 0% rechazo por parte del cliente en producto fabricado (0 defectos), y por cuarto año consecutivo de nuestros productos comercializados.

              Garantizamos los más altos estándares de calidad

              Habiendo hecho del producto reciclado la base de nuestro crecimiento inicial, nuestro objetivo es asegurar que la materia prima que se recibe y el producto intermedio estén debidamente analizados y obedezcan con los parámetros especificados para poder garantizar un producto final homogéneo, que cumpla con no sólo con la especificación, sino que garantice un desempeño estable.

              En cuanto a los productos que comercializamos, la selección de proveedores resulta fundamental. Desde rimsa garantizamos el cumplimiento de las especificaciones antes de cada envío, con un plan de control específico.

              Caracterizados por un excelente Sistema de Gestión de Calidad

              rimsa está certificada por la norma ISO9001 desde el año 2001. Como empresa que asume los principios y requisitos establecidos por la norma ISO 9001, nos ceñimos a nuestro compromiso con la calidad y reconocemos que la satisfacción del cliente y la mejora continua son dos elementos essenciales  para nuestra organización. 

               

              Este año 2020 certificaremos también nuestro compromiso con la mejora continua en la gestión ambiental, ya que finalizaremos el proceso de integración de la ISO14001. Creemos que esta es una herramienta universal, que permite evaluar los esfuerzos de una organización por alcanzar una protección ambiental confiable y adecuada.

               

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                  Casos de estudio / Fricción
                  Reducir un 40% del contenido de cobre en las formulaciones existentes esta solo a un test
                  La carrera hacia el "Cu-free" fijó en 2021 su primer objetivo. A partir de entonces, el material de fricción vendido en Washington y California solo podrá contener un 5% de cobre en su composición

                  Aunque la semilla de este desafío se plantó en dichos estados, esta preocupación ambiental ha crecido hasta convertirse en una tarea imperante para ingenieros de materiales de todo el mundo. Esto va más allá de un simple requisito ecológico, a lo largo de los años se ha convertido en uno de los principales «drivers» en nuestra industria, ya que los fabricantes de sistemas de frenos y vehículos están pidiendo formulaciones bajas en cobre y sin cobre como requisito obligatorio, en contraposición a la tendencia de no hace muchos años, cuando ver esos puntos rojizos y brillantes en la pastilla de freno era un rasgo distintivo para destacar entre sus competidores

                  La funcionalidad del cobre radica en su capacidad para eliminar el calor de la interfaz de la pastilla de freno gracias a su alta conductividad térmica, a la vez que refuerza la matriz y forma mesetas primarias, lo que aumenta la estabilidad en el «fade» y reduce el desgaste

                  No ha surgido todavía una solución única como reemplazo directo. Sin embargo, muchas empresas tienen cierta urgencia para, al menos, reducir el contenido de cobre en sus formulaciones, pero al mismo tiempo, no pueden reducir la calidad de sus productos finales

                  La alternativa más inmediata a considerar es el latón, ya que esta es la aleación con las propiedades más similares y con un costo menor, aunque con un contenido reducido de cobre. Sin embargo, las virutas de latón reciclado disponibles en la industria contienen entre un 1 -3% de Pb, a diferencia del cobre, que generalmente está disponible en su forma pura, sin Pb en su composición

                   

                  Nuestro ya conocido ecoChip es la aleación sin plomo que ha demostrado ser efectiva para reemplazar el cobre en cualquier aplicación, reduciendo el 40% del contenido de cobre y manteniendo el mismo rendimiento en formulaciones existentes. La comparación de la prueba AKM con un reemplazo directo al 5% y 10% vol. demuestra que nunca ha sido tan fácil eliminar un porcentaje significativo de este metal no férrico de su material de fricción para ajustarse a la legislación vigente hasta 2025

                   

                  A diferencia de los chips reciclados, nuestro proceso de fabricación garantiza una calidad máxima en términos de estabilidad química y consistencia de sus propiedades. Se supervisa durante todo el proceso y se somete a estrictos controles de calidad, lo que garantiza un material libre de metales pesados con un contenido en Pb <0.005%. Una gran cantidad de compañías de OE y AM han elegido a ecoChip como su aliado perfecto para reducir el % Cu en sus formulaciones existentes y queremos compartir nuestra experiencia con aquellos dispuestos a ir un paso más allá en esta necesidad ecológica

                   

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