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Nuestra visión innovadora sobre triboquímica

Conozca a qué profundidad de la superficie de la pastilla de freno tiene lugar la triboquímica inducida por el oxígeno. Responda también a esta pregunta: ¿Cómo afecta la interacción de los sulfuros metálicos y la resina al rendimiento y al desgaste?

Los pasados ​​12 y 13 de octubre se llevó a cabo The Brake Colloquium Digital Summit 2020, una iniciativa de SAE Brake en la que fuimos patrocinadores Platinum. El evento reunió a algunos de los profesionales más influyentes dentro de la industria de la fricción.

Gabriela Macias, nuestra Técnica de Investigación del Departamento de I + D, estuvo presente como oradora principal compartiendo su visión sobre la triboquímica inducida por oxígeno con sus dos presentaciones, reforzando nuestro planteamiento sobre el desarrollo de soluciones basadas en la innovación.

Compartimos nuestros artículos técnicos SAE:

1.- Estudio de las interacciones entre la resina fenólica y los sulfuros metálicos y su contribución al rendimiento y al desgaste de la PAD:

Resumen:

Para mantener estable el coeficiente de fricción, en la formulación de las pastillas de freno se incluyen algunos aditivos como los sulfuros metálicos. Trabajos anteriores de RIMSA han demostrado que el rango de temperatura de oxidación de los sulfuros metálicos puede ser una de las propiedades clave para explicar su contribución al rendimiento y desgaste de un PAD.

Este nuevo trabajo supone un paso adelante en la interpretación del mecanismo de los sulfuros como aditivos químicamente activos en las pastillas de freno. La resina fenólica es la matriz de las pastillas de freno y comienza a descomponerse alrededor de los 300 ºC en presencia de oxígeno y temperatura.

Con el fin de establecer una conexión entre la oxidación de sulfuros y la degradación de resinas fenólicas, se han realizado varios estudios basados ​​en el tratamiento térmico de mezclas de diferentes sulfuros metálicos (sulfuro de hierro, sulfuro de estaño y sulfuro compuesto) con resina fenólica.

Luego se estudió la evolución del material con técnicas como TGA – DSC, XRD, IR y SEM – EDS. Los resultados obtenidos confirman que existe una interacción entre sulfuros metálicos y resina, y el mecanismo de oxidación de ambos materiales parece modificarse cuando se mezclan. Al estudiar la sección transversal de la superficie de la PAD después de SAE J2522 y J2707, este trabajo presenta varias evidencias SEM – EDS de que este mecanismo se puede encontrar en las pastillas de freno, y los resultados indican que el oxígeno está presente varias decenas de micrones debajo de la superficie de la PAD durante el frenado.

Esta investigación contribuirá a comprender la triboquímica de los sulfuros metálicos y la resina fenólica que tienen lugar durante el frenado y, por tanto, el comportamiento de la pastilla.

Para ver el video y el documento técnico, haga clic aquí

 

 

2.- Determinación de la capacidad de difusión de oxígeno a través de pastillas de freno desde la superficie hacia el interior

Resumen:

La oxidación de las materias primas, como la resina fenólica, en la pastilla durante el frenado depende de la temperatura, pero también de la capacidad de difusión del oxígeno a través de la pastilla.

La determinación de la difusión de oxígeno es un punto clave para saber a qué profundidad puede tener lugar la triboquímica de la superficie. La difusión de oxígeno a través de la pastilla es un inconveniente porque induce la descomposición de la matriz que contribuye a la inestabilidad de CoF intra-stop y, en consecuencia, empeora la NVH.

Este estudio se centra en determinar la difusión de oxígeno a través de las pastillas de freno utilizando partículas de sulfuro de hierro oxidadas como parámetro indicador. El sulfuro de hierro tiene una microestructura rugosa cuando se convierte en óxido que se puede reconocer fácilmente, lo que lo convierte en un buen marcador.

La difusión de oxígeno se determinó mediante la caracterización de la pastilla de freno, después de las pruebas SAE J2522 y J2707, con técnicas SEM y EPMA / WDS.

Los resultados muestran que la triboquímica también tiene lugar debajo de la superficie del PAD durante el frenado debido a la presencia de oxígeno y las altas temperaturas alcanzadas. Dependiendo del programa de pruebas, los perfiles de temperatura en la pastilla son diferentes y también lo es la triboquímica. En las pastillas probadas según SAE J2707, las partículas oxidadas se encuentran en secciones más profundas que en las pastillas probadas según SAE J2522.

Los resultados de esta investigación contribuirán a comprender dónde comienza la descomposición de la resina y, por tanto, cómo compuestos reactivos como el sulfuro de hierro que también reaccionan con el oxígeno ayudan a mantener la integridad de la matriz al disminuir la descomposición y contribuir a la estabilidad de intra-stop CoF y, por tanto, propiedades NVH.

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