德國EHLA新涂層工藝防止制動(dòng)盤腐蝕

由于反復(fù)的機(jī)械載荷，與其他汽車部件相比，制動(dòng)盤更容易受到磨損，產(chǎn)生細(xì)顆粒物，造成不良環(huán)境影響。據(jù)外媒報(bào)道，弗勞恩霍夫激光技術(shù)研究所（Fraunhofer ILT）和德國亞琛工業(yè)大學(xué)（RWTH Aachen University）共同開發(fā)一種新涂層工藝，能夠顯著降低這種影響。采用“超高速激光材料沉積”（德文縮寫為EHLA）技術(shù)，可以快速有效地保護(hù)制動(dòng)盤，防止產(chǎn)生磨損和腐蝕。?

傳統(tǒng)的制動(dòng)盤是由含有片狀石墨相的灰口鑄鐵制成的。這種材料導(dǎo)熱性好、熱容量大，價(jià)格相對(duì)便宜；但是在使用過程中，很容易被磨損或腐蝕，產(chǎn)生大量的細(xì)顆粒物排放。在這種情況下，采用傳統(tǒng)涂覆工藝，如電鍍或熱噴涂等，難以為制動(dòng)盤提供足夠的保護(hù)。這些工藝不能在鑄鐵和保護(hù)涂層之間形成冶金接合，而且需要用到很多材料，成本昂貴。

經(jīng)濟(jì)和技術(shù)優(yōu)勢(shì)?

EHLA新工藝可以避免這些缺陷。Fraunhofer ILT研究員Thomas Schopphoven表示：“EHLA工藝非常適合應(yīng)用于汽車工業(yè)，尤其是制動(dòng)盤的涂層。涂覆制動(dòng)盤通常是非常困難的，因?yàn)樗鼈儽仨毘惺芨哓?fù)荷，而且容易受到經(jīng)濟(jì)和環(huán)境因素影響。采用EHLA工藝，可以在涂層與基體之間形成冶金接合，涂層不易剝落?！?

替代傳統(tǒng)工藝?

傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的涂層會(huì)有孔隙和裂紋。采用EHLA工藝，可以保持涂層完整，在較長時(shí)間內(nèi)更有效地保護(hù)組件。延長組件使用壽命，并防止由制動(dòng)盤表面損壞造成的早期故障。此外，該工藝適用于各種材料，可以根據(jù)特定應(yīng)用場(chǎng)景選擇不同類型的環(huán)保涂料。?

EHLA工藝是一種激光材料沉積工藝新變體，已在渦輪葉片修復(fù)等領(lǐng)域取得巨大成功，存在若干決定性優(yōu)勢(shì)。?

加工速度快 減少熱輸?

采用EHLA工藝生產(chǎn)時(shí)，粉末顆粒狀的涂層材料直接熔化于激光束中，而不是在組件表面的熔池中熔化?，F(xiàn)在進(jìn)入熔池的是液滴材料，而不是固體粉末顆粒，所以涂層過程要快得多，從傳統(tǒng)激光材料沉積的0.5-2米/分鐘，上升到高達(dá)500米/分鐘。?

這也大大減少被涂覆材料暴露于熱環(huán)境中的機(jī)會(huì)。使用傳統(tǒng)激光材料沉積工藝，基體材料的熱熔區(qū)要按毫米計(jì)，相比之下，EHLA工藝只在微米范圍內(nèi)產(chǎn)生熔化現(xiàn)象。所以，可以使用全新的材料組合，比如鋁或鑄鐵合金剎車盤涂層。?

低熱輸入能防止制動(dòng)盤中的碳溶解到熔體中，避免涂層和結(jié)合區(qū)產(chǎn)生脆性相、氣孔、連接缺陷和裂紋，使灰口鑄鐵制動(dòng)盤的涂層與基礎(chǔ)材料緊密結(jié)合。?

高效利用資源 提升質(zhì)量?

采用傳統(tǒng)激光材料沉積工藝，所產(chǎn)生的涂層厚度至少為半毫米。不僅要消耗大量材料，而且精加工過程非常復(fù)雜。相比之下，EHLA工藝能產(chǎn)生25到250微米之間的薄層。因此，新涂層既純凈又光滑，粗糙度降低到以前的十分之一左右。?

此外，EHLA工藝的材料利用率能達(dá)到90%以上，具有極高的資源效率，提升經(jīng)濟(jì)效益。在大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中，可以達(dá)到基本使用要求。?

事實(shí)上，工業(yè)應(yīng)用可能很快就會(huì)成為現(xiàn)實(shí)。初步研究表明，EHLA工藝能夠利用不同材料，為常規(guī)灰口鑄鐵制動(dòng)盤生產(chǎn)涂層。目前，總部位于亞琛的HPL Technologies公司正在準(zhǔn)備進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)，并采用改良研磨工藝，處理零件表面。