10.03.2023

Diodenlaserbasierte Beschichtungen reduzieren Bremsstaub

Von Laserline entwickeltes Verfahren ermöglicht Einhaltung der Norm Euro 7 – bei Prozesszeiten von unter einer Minute.

Um der Gesundheits­gefährdung durch Feinstaub entgegen­zuwirken, legt die EU in der KFZ-Emissions­norm Euro 7 erstmals auch konkrete Grenzwerte für die Brems­staub­entwicklung fest. Dioden­laser­basierte Hartstoff­beschich­tungen ermöglichen die sichere Einhaltung aller Vorgaben und reduzieren Bremsstäube mit Partikel­größe von maximal PM10 um bis zu neunzig Prozent. Das von Laserline zur Serienreife entwickelte Beschichtungs­verfahren ermöglicht für alle Markt­segmente eine kosten­sensible Massen­fertigung.

Abb.: Mit dem neuen Ver­fahren von Laser­line be­schichtete Brems­scheibe....
Abb.: Mit dem neuen Ver­fahren von Laser­line be­schichtete Brems­scheibe. (Bild: Laserline)

Die Feinstaub­emissionen des Straßen­verkehrs gehen nicht nur auf Verbrennungs­motoren, sondern zu etwa einem Viertel auf den Abrieb von Bremsen zurück. Im Entwurf der KFZ-Emissions­norm Euro 7, die 2025 in Kraft treten soll, trägt die EU-Kommission dieser Tatsache Rechnung und legt erstmals konkrete Grenzwerte für die Partikel­emissionen von Brems­systemen fest. Sie gelten ausnahmslos auch für Elektro­fahrzeuge, die dadurch erstmals von den EU-Regularien zur Schadstoff­emission von Kraft­fahr­zeugen betroffen sind. Automobil­hersteller stehen damit vor der Heraus­forderung, die Partikel­emissionen von Brems­systemen deutlich zu verringern.

Eine der effektivsten Maßnahmen zur Reduktion der Brems­staub­emissionen besteht darin, KFZ-Brems­scheiben mit dioden­laser­basierten Hartstoff­beschich­tungen zu versehen, die lang­fristigen Abrasions- und Korrosions­schutz bieten. Die brems­prozess­induzierte Menge gesundheits­gefähr­dender Feinstäube mit Partikel­größe von maximal zehn Mikrometer lässt sich dadurch um bis zu neunzig Prozent reduzieren. Die Emissions­vorgaben der Euro 7, die voraus­sichtlich bei sieben Milligramm Feinstaub je Kilometer liegen werden, lassen sich damit sicher einhalten. Für die Realisierung solcher Beschichtungen muss der marktübliche Grauguss­werkstoff der Brems­scheiben ebenso wenig angepasst werden wie die klassischen Produktions­verfahren. Der Beschichtungs­auftrag erfolgt nach Fertig­stellung der eigent­lichen Bremsscheibe und stellt nur einen ergänzenden Produktions­schritt dar.

Das Unternehmen Laserline hat den Prozessaufbau dieses Verfahrens gemeinsam mit seinen Technologie­partnern zur Serienreife ausentwickelt und dabei nicht zuletzt auch die Integrations­fähigkeit in Industrie 4.0-Produktions­umgebungen sicher­gestellt. Unter Einsatz von Dioden­lasern mit OPC UA-Schnitt­stellen und bis zu 22 kW Ausgangs­leistung werden pulver­basierte High-Speed-Beschichtungs­prozesse realisiert, bei denen pro Bremsscheibe teilweise ein Prozess­zeitraum von unter einer Minute zu veranschlagen ist.

Das ermöglicht eine Massen­fertigung, die das Beschichten von Brems­scheiben für alle KFZ-Markt­segmente erschwinglich macht. Durch flexiblen Einsatz der Beschichtungs­swerkstoffe lassen sich beispiels­weise selbst für Fahrzeuge im mittleren und unteren Segment sehr wirkungsvolle und gleichzeitig kosten­günstige Beschich­tungen verwirk­lichen. Darüber hinaus beeinflusst auch die Systemkonfiguration den Preis. So erhöht sich mit zunehmender Laser­leistung der Durchsatz, was die Anzahl erforder­licher Beschichtungs­anlagen reduziert, Produktions­fläche spart und so letztlich das relative Investment pro Scheibe deutlich verringert.

rbt / Laserline / RK

Weitere Infos

 

ContentAd

Kleinste auf dem Markt erhältliche Hochleistungs-Turbopumpe

Kleinste auf dem Markt erhältliche Hochleistungs-Turbopumpe

Die HiPace 10 Neo ist ein effizienter, kompakter Allrounder für den Prüfalltag, der geräuscharm und besonders energieeffizient ist.

EnergyViews

EnergyViews
Dossier

EnergyViews

Die neuesten Meldungen zu Energieforschung und -technologie von pro-physik.de und Physik in unserer Zeit.

Meist gelesen

Themen