Come ottenere un risultato ottimale: gestire lo stress termico nei dischi freno
La cottura dei dischi freno richiede una precisione estrema. Se si aumenta troppo rapidamente la temperatura, la superficie del disco viene danneggiata; se invece l’aumento della temperatura è troppo lento, le resine non riescono a fondersi correttamente. Il vero problema è rappresentato dalla differenza di temperatura tra la superficie e il nucleo del disco freno. Quando queste due temperature non sono allineate, si creano vuoti e crepe all’interno del disco. È una situazione davvero complicata.
Ecco perché utilizziamo le lampade a onde infrarosse a breve lunghezza d’onda (SWIR). A differenza del calore a media o lunga lunghezza d’onda, le SWIR riescono ad agire in profondità nel materiale di frizione.
Il segreto sta nella capacità di penetrazione delle onde infrarosse.
Immaginate che la maggior parte delle fonti di calore agisca soltanto sulla superficie del disco freno, lasciando intatto il centro del disco stesso. Le SWIR, invece, aggirano questa superficie e riscaldano il materiale dall’interno verso l’esterno. In questo modo si elimina l’effetto “superficiale” e si riduce lo stress interno che porta alla formazione di crepe. È necessario utilizzare una alta densità di potenza, affinché il nucleo del disco raggiunga la temperatura desiderata prima che la superficie inizi a deteriorarsi.
Tuttavia, non basta semplicemente esporre i dischi freno al calore, sperando nel miglior esito possibile. Utilizziamo sistemi di controllo PID per mantenere una regolazione precisa della temperatura. Certo, tutti vogliono un processo più veloce, ma le resine hanno bisogno di tempo per “respirare”, ovvero per eliminare i gas presenti all’interno del materiale. Se la superficie del disco si indurisce troppo rapidamente, i gas rimangono intrappolati, creando pori nel materiale. Regoliamo quindi l’intensità delle onde infrarosse in modo che i gas possano uscire prima che tutto il materiale si indurisca.
Ovviamente, ci sono alcuni aspetti da considerare. Le lampade SWIR ad alta potenza concentrano una grande quantità di energia in uno spazio molto piccolo. Questo significa che la velocità di trasporto dei dischi freno deve essere perfettamente controllata. Se la velocità del nastro trasportatore diminuisce anche solo per pochi secondi, i dischi freno potrebbero essere danneggiati.
Non dimentichiamo poi la fase di raffreddamento: è necessario disporre di zone di raffreddamento in grado di gestire una rapida diminuzione di temperatura quando i dischi freno escono dal tunnel di cottura. Altrimenti, lo shock termico potrebbe comunque causare la formazione di crepe nei dischi freno.