Abgasnorm Euro 7: Bremsscheiben mit Laserauftragschweißen beschichten um Feinstaubabrieb zu reduzieren

Feinstaub reduzieren

Wenn Autos bremsen, entsteht gesundheitsschädlicher Feinstaub. Dieser Effekt verstärkt sich noch mit zunehmendem Alter einer Bremsscheibe und damit einhergehendem Verschleiß. Bremsstaub trägt zur Luftverschmutzung bei und kann schwere Gesundheitsschäden wie Asthma oder Bronchitis verursachen. Außerdem hat er negative Auswirkungen auf die Umwelt, indem er Böden und Gewässer verunreinigt und Flora und Fauna schädigt. Daher ist es wichtig, Maßnahmen zu ergreifen, um die Entstehung von Bremsstaub zu drosseln.

© Fraunhofer IPK

Bremsstaub um bis zu 90 Prozent reduzieren

Um der Gesundheitsgefährdung durch Feinstaub entgegenzuwirken, legt die EU in der Kfz-Abgasnorm Euro 7 erstmals auch konkrete Grenzwerte für die Bremsstaubentwicklung fest. Moderne Beschichtungsverfahren können Bremsscheiben ausreichend widerstandsfähig machen, um diese Grenzwerte einzuhalten.

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Lebensdauer von Bremsscheiben erhöhen

Bremsscheiben sind im Laufe ihres Einsatzes verstärkt Umwelteinflüssen ausgesetzt und unterliegen Verschleiß und Korrosion. Um die Lebensdauer zu erhöhen, werden unter anderem Funktionsschichten auf den Grundwerkstoff aufgebracht, die die Bremsscheiben widerstandsfähiger und langlebiger machen, indem sie durch ihre hohe Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit die Umwelteinflüsse reduzieren. Zudem schreibt die neue Abgasnorm Euro 7 erstmals einen Grenzwert für den entstehenden Bremsstaub vor. Neue Schichtsysteme wie der beispielhaft gezeigte Verbund aus einer Metallmatrix mit Hartstoffkarbiden (MMC, Metal Matrix Composite) sind daher gefragt.

Das großflächige Beschichten von Bremsscheiben mit einer Verschleiß- und Korrosionsschutzschicht kann durch das Laserauftragschweißen erfolgreich realisiert werden. Diese Methode stellt sicher, dass die Beschichtungen nicht von den Bremsscheiben abplatzen und keine Korrosionsrisse entstehen. Diese positiven Ergebnisse können durch eine sorgfältige Applikation der Schutzschicht erreicht werden. Es ist wichtig, dass alle Schritte der Beschichtung sorgfältig ausgeführt werden, um ein optimales Ergebnis zu erzielen. Wenn diese Methode erfolgreich angewendet wird, kann man sicher sein, dass die Bremsscheiben eine lange Lebensdauer haben und zuverlässig funktionieren. 

Unsere Lösung zur Bremsstaubreduzierung

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Unsere Lösung ist eine ressourcenschonende Beschichtung, die mit dem innovativen Laserauftragschweißen aufgebracht wird. Dabei wird ein pulverförmiger Zusatzwerkstoff zu einer präzisen Spur oder Fläche aufgeschweißt.

Das Verfahren wird so eingestellt, dass die Beschichtungen folgende Eigenschaften aufweisen:

  • Defektfrei
  • Metallurgisch angebundene Schichten
  • Hohe Haftzugfestigkeit
  • Umweltfreundlich und nachhaltig
  • Euro 7-konform

Hohe Qualität: lange Lebensdauer und zuverlässiger Betrieb von Bremsscheiben

Diese produktive Fertigungstechnologie eignet sich sowohl für die Beschichtung als auch für die Reparatur von Bauteilen in den unterschiedlichsten Branchen und ist äußerst ressourceneffizient. Denn durch hohe Auftragswirkungsgrade wird der Materialverbrauch minimiert. Darüber hinaus setzen wir auf eine umfassende Ökobilanz (Life Cycle Assessment, LCA), um die Nachhaltigkeit unserer Beschichtungen zu überwachen. Unsere Beschichtungen zeichnen sich durch eine hohe Qualität aus. Die Schichtmorphologie ist homogen und dicht, wodurch eine zuverlässige Schichtdicke gewährleistet ist. Die Gesamtschichtdicke kann durch das Aufbringen dünner Einzelschichten im unteren µm-Bereich variiert werden. 

Die Beschichtung haftet schmelzmetallurgisch und garantiert somit eine Langzeitbeständigkeit. Auch bei hohen Vorschubgeschwindigkeiten gewährleisten wir eine hohe Prozesssicherheit und gute Schichthaftung. Unser Verfahren ermöglicht eine schnelle und flexible Prozessführung. Durch einen großen Spielraum bei der Substratgeometrie können unterschiedliche Formen der Bremsscheibe problemlos beschichtet werden. Darüber hinaus minimiert unser Verfahren die Wärmeeinflusszone im Grundkörper der Bremsscheibe. Die Wechselwirkungszeit zwischen Laserstrahlung und Bremsscheibe ist kurz, sodass eine geringe Wärmeeinbringung erfolgt. Vermischung und Diffusion werden ebenfalls reduziert. Dadurch können auch werkstofffremde Schichtsysteme eingesetzt werden, ohne den Grundwerkstoff stofflich und thermophysikalisch stark zu beeinflussen.

Insgesamt stellt das Laserauftragschweißen ein effizientes und qualitativ hochwertiges Verfahren zur Beschichtung und Reparatur von Bremsscheiben dar. Es ermöglicht präzise Ergebnisse mit hoher Schichtqualität und ist dabei energieeffizient und umweltfreundlich. Das Verfahren stellt sicher, dass die Beschichtungen nicht von der Bremsscheibe abplatzen und keine Risse entstehen. Durch unsere präzise Prozessführung sind wir in der Lage, reproduzierbare Ergebnisse zu erzielen und maßgeschneiderte Lösungen anzubieten. Diese positiven Ergebnisse können durch eine sorgfältige Ausführung der Beschichtung erreicht werden. Es ist wichtig, dass bei der Applikation alle Schritte sorgfältig ausgeführt werden, um ein optimales Ergebnis zu erzielen. Die erfolgreiche Anwendung von LPA garantiert eine lange Lebensdauer und zuverlässige Funktion der Bremsscheiben.

Für diese Branchen ist die Lösung interessant:

 

  • Automotive
  • Verfahrenstechnik
  • Energie

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