Z uwagi na stale rosnące wymagania stawiane producentom okładzin ciernych materiał stosowany do ich produkcji ulega ciągłym modyfikacjom. Samochodom co roku przybywa koni mechanicznych, mimo że downsizing jest już nieodzownym elementem projektowania nowych jednostek napędowych.

Skutkuje to naturalnym wzrostem oczekiwań co do układu hamulcowego, który musi równie skutecznie auto wyhamowywać. Firma Tomex Hamulce wprowadziła w ostatnim czasie kolejną modyfikację do swojej produkcji – technologię HybriTech. Jest to wysoko wydajna metoda hybrydowego prasowania klocków hamulcowych do samochodów osobowych, polegająca na stosowaniu podczas jednego cyklu prasowania dwóch faz:

• faza 1 – prasowanie w temperaturze otoczenia,
• faza 2 – prasowanie na gorąco w 200°C.

Dzięki temu wydajność wzrasta do 250% w stosunku do prasowania na tradycyjnej prasie hydraulicznej. Zastosowanie tej hybrydowej technologii jest rozwiązaniem stosunkowo młodym i unikatowym, a wprowadzenie jej przez firmę Tomex Hamulce wymagało również modernizacji stosowanego do tej pory składu materiału ciernego oraz zmian parametrów technologicznych sporządzania i formowania kompozytów. Przyczyniło się to jednocześnie do wzrostu trwałości, stabilności i skuteczności produkowanych klocków hamulcowych.
Kluczowym elementem technologii HybriTech jest zastosowanie „premiksu” na bazie lepiszcza elastomerowego, który odgrywa istotną rolę w proadhezyjnych oddziaływaniach pomiędzy matrycą a napełniaczami, zwiększając opory ruchu w węźle tarcia. Skutkuje to mniejszym fadingiem temperaturowym, czyli zachowaniem skuteczności hamowania także w wysokiej temperaturze. Ponadto poprawia właściwości tłumiące kompozytu, wpływając na składową histerezyjną siły tarcia (zmniejsza piski występujące podczas hamowania).
Zawarta w nowym materiale wełna stalowa zapewnia wysoką wytrzymałość mechaniczną i chroni klocki przed przegrzaniem. Dodatek przedmieszki kauczukowej do żywicznej matrycy pomaga osiągnąć wymaganą elastyczność, bez której optymalne dopasowanie się powierzchni klocka do geometrii tarczy hamulcowej byłoby niemożliwe. Wyważona kombinacja cząstek ciernych o różnych klasach twardości i rozmiarach, w kombinacji ze smarami stałymi, stanowi doskonałą równowagę skuteczności hamowania i komfortu jazdy. Wdrożony ulepszony materiał cierny bardzo oszczędnie wykorzystuje energię tarcia przez cały okres użytkowania klocków hamulcowych.

Wśród zalet klocków hamulcowych Tomex można wymienić m.in. zdolność do pochłaniania znacznych energii, co zapewnia im trwałość i stabilny wysoki współczynnik tarcia. 

W skład kompozycji materiału ciernego wchodzi część składników, które podczas hamowania przenoszą się na tarczę hamulcową, modyfikując jej warstwę wierzchnią lub przynajmniej tworząc ochronny film. W wyniku tego mamy do czynienia ze zmodyfikowaną pod kątem „materiałowym” parą cierną. Wyzwalająca się w procesie hamowania temperatura prowadzi do zmiany rzeczywistej powierzchni kontaktu i efektywności hamowania. Dzieje się tak wskutek zmiany właściwości mechanicznych i współczynnika Poisone’a pod wpływem wzrostu temperatury. Im większy jest kontakt, tym mniejsze jest prawdopodobieństwo powstawania lokalnych przegrzań prowadzących do pęknięć termicznych okładziny, powstawania okrężnego ognia oraz nadmiernego i w dodatku nierównomiernego zużycia okładzin. Ogranicza to również powstawanie miejscowych przegrzań i pęknięć termicznych, będących wynikiem niestabilności termosprężystej zogniskowanej. Największe zmiany zachodzą w warstwie wierzchniej elementów pary ciernej, gdzie inicjowane jest zużycie tribologiczne. W węźle tarcia mamy do czynienia ze zjawiskami tribochemicznymi, takimi jak migracja substancji małocząsteczkowych uwalnianych z kompozytu w podwyższonej temperaturze, które są zdolne do dyfuzji w głąb warstwy wierzchniej stalowej przeciwpróbki.
Jednak najistotniejsza z punktu widzenia właściwości ciernych okładziny jest „wymiana masy” między elementami pary ciernej, polegająca na przenoszeniu składnika polimerowego na metalową przeciwpróbkę i odwrotnie, w następstwie ograniczonej możliwości odprowadzenia ciepła z warstwy wierzchniej okładziny hamulcowej. W wyniku inspekcji powierzchni typowej okładziny hamulcowej po teście hamowania, który potwierdził fading, nasuwa się wniosek, że zdegradowane lepiszcze jest bardzo łatwo usuwalne z powierzchni kontaktu, pełniąc rolę czynnika smarującego w węźle ciernym klocek – tarcza.
Dodatkowym atutem technologii HybriTech jest rozwiązanie transportu surowca do zasobnika prasy, który odbywa się za pomocą systemu Spyroflow. System ten zapobiega zanieczyszczeniu otoczenia i separacji składników mieszanki ciernej, co sprawia, że technologia ta jest przyjazna środowisku naturalnemu, wpisując się w cykl działań proekologicznych wdrażanych od lat przez polskiego producenta.
Wśród zalet klocków hamulcowych Tomex można wymienić m.in. zdolność do pochłaniania znacznych energii, co zapewnia im trwałość i stabilny wysoki współczynnik tarcia. Ponadto materiał cierny produkowany w technologii HybriTech charakteryzuje się wyższą ściśliwością, co skutkuje tym, iż klocki hamulcowe wyprodukowane w oparciu o przedmieszkę kauczukową są odporniejsze na zużycie, a pylenie klocków zostało ograniczone do minimum, dzięki czemu kierowcy będą jeszcze dłużej cieszyć się czystymi felgami.

Maciej Szlichting
kierownik DBiR Tomex Hamulce