Perché l'acciaio e il rame rendono le pastiglie dei freni metalliche ideali per la dissipazione del calore e le prestazioni

Pastiglie freno metalliche , in particolare quelli contenenti acciaio, rame e altri componenti metallici, sono diventati la scelta ideale per applicazioni ad alte prestazioni. Questi materiali non solo contribuiscono alla resistenza e alla durata complessive, ma svolgono anche un ruolo fondamentale nella conduttività termica e nella dissipazione del calore, due fattori chiave per garantire prestazioni di frenata costanti in condizioni estreme.

L'acciaio, un componente primario di queste pastiglie freno, è rinomato per la sua eccellente conduttività termica. Quando un veicolo frena, l'energia cinetica si trasforma in calore. Questo calore si accumula tra il rotore e la pastiglia del freno e, se non gestito correttamente, può causare l'attenuazione dei freni, ovvero la perdita di efficacia dei freni a causa del surriscaldamento. La capacità dell’acciaio di trasferire il calore in modo efficiente aiuta a distribuire questa energia termica in modo più uniforme attraverso il sistema frenante. Riducendo il riscaldamento localizzato sulla superficie delle pastiglie freno, previene l'usura eccessiva e minimizza il rischio di surriscaldamento, garantendo che le pastiglie mantengano i loro livelli di attrito anche a temperature elevate.

Tuttavia, l’acciaio non è l’unico componente metallico che contribuisce alle prestazioni di queste pastiglie freno. Il rame, che è spesso legato all'acciaio nelle pastiglie dei freni metalliche ad alte prestazioni, aggiunge un'altra dimensione alla gestione del calore. La superiore conduttività termica del rame è addirittura maggiore di quella dell'acciaio, consentendogli di allontanare rapidamente il calore dalla superficie di attrito e di dissiparlo attraverso la struttura della pastiglia. Questa rapida dissipazione del calore è essenziale durante le manovre di frenata aggressive, come quelle sperimentate negli ambienti di gara, dove le temperature possono salire a livelli estremi in pochi secondi. La presenza del rame garantisce che le pastiglie dei freni rimangano più fresche più a lungo, riducendo così la dissolvenza dei freni e prolungando la durata sia delle pastiglie che dei rotori.

I risultati dei test al banco AK-Master evidenziano come questi materiali contribuiscono alle prestazioni complessive dei freni. Con un coefficiente di attrito (μ) compreso tra 0,40 e 0,45, le pastiglie presentano una frenata reattiva e sensibile che rimane affidabile anche con l'aumento della temperatura. Anche al coefficiente di attrito minimo di 0,30, le pastiglie continuano a offrire un potere frenante efficace, un attributo fondamentale per la sicurezza e le prestazioni. Inoltre, il tasso di usura di 0,60 mm, sebbene moderato, indica che, nonostante la loro capacità di gestire il calore in modo efficace, le pastiglie metalliche possono sopportare carichi pesanti senza un rapido degrado, perfetto per i veicoli sottoposti a frenate frequenti e intense.

Inoltre, la porosità del materiale del cuscinetto, misurata al 6,0%, svolge un ruolo di supporto nel migliorare le proprietà termiche. La porosità controllata consente alle pastiglie di "respirare", consentendo ai gas o al calore intrappolati di fuoriuscire anziché accumularsi sulla superficie frenante. Ciò garantisce inoltre che le pastiglie mantengano un livello di attrito costante riducendo al contempo il rischio di vetrificazione o eccessiva usura del rotore. In combinazione con lo stampaggio a compressione isotropa, che garantisce che le pastiglie siano prodotte con un elevato grado di uniformità, si può fare affidamento sulle pastiglie dei freni metalliche per funzionare in modo uniforme in varie condizioni di guida, dal pendolarismo quotidiano alle intense giornate in pista.

Tuttavia, i vantaggi dei componenti metallici come l’acciaio e il rame vanno oltre la semplice gestione del calore. Migliorano inoltre l'integrità strutturale delle pastiglie dei freni, consentendo loro di resistere alle forze rigorose che subiscono durante la frenata ad alta velocità. Questa durabilità garantisce che le pastiglie dei freni non solo siano in grado di sopportare il calore ma possano anche sopportare le sollecitazioni fisiche derivanti da stili di guida aggressivi, rendendole particolarmente adatte per auto da corsa, auto sportive e altri veicoli ad alte prestazioni.

L'inclusione di acciaio e rame in Pastiglie freno metalliche non si tratta solo di durabilità e resistenza: si tratta di renderli conduttori di calore altamente efficaci. Questi materiali assicurano che le pastiglie possano gestire il calore generato durante le frenate intense senza compromettere le prestazioni. Questa combinazione di conduttività termica, resistenza alle alte temperature e controllo dell'usura rende le pastiglie freno metalliche la scelta migliore per i conducenti che richiedono una frenata affidabile e ad alte prestazioni, soprattutto quando spingono i loro veicoli al limite. Sia in pista che su strada, le pastiglie dei freni metalliche, grazie ai loro componenti in acciaio e rame, eccellono nel mantenere i freni freschi, reattivi e affidabili.