Làm thế nào để xử lý vấn đề căng thẳng nhiệt trong các miếng phanh?
Việc xử lý các miếng phanh thực sự là một công việc khó khăn. Nếu tăng nhiệt độ quá nhanh, bề mặt của miếng phanh sẽ bị cháy. Ngược lại, nếu tăng nhiệt độ chậm quá, các chất kết dính sẽ không thể kết hợp với nhau được. Nhưng vấn đề thực sự nghiêm trọng nhất chính là sự chênh lệch giữa nhiệt độ bề mặt và nhiệt độ bên trong miếng phanh. Khi hai giá trị này không cân bằng, sẽ xuất hiện các lỗ rỗng và vết nứt bên trong miếng phanh. Điều này thật tồi tệ.
Đó là lý do tại sao chúng ta sử dụng ánh sáng hồng ngoại bước sóng ngắn (SWIR). Khác với ánh sáng hồng ngoại bước sóng trung bình hoặc dài, ánh sáng SWIR có khả năng xuyên sâu vào bên trong vật liệu phanh. Bí quyết nằm ở khả năng xuyên sâu này. Hãy tưởng tượng rằng hầu hết các nguồn nhiệt chỉ làm nóng lớp bề mặt của miếng phanh, trong khi phần bên trong vẫn còn ở trạng thái nguyên bản. Ánh sáng SWIR thì vượt qua lớp bề mặt đó và làm nóng toàn bộ vật liệu từ bên trong ra ngoài. Điều này giúp loại bỏ hiện tượng “hiệu ứng bề mặt” và ngăn chặn sự căng thẳng nội bộ gây ra các vết nứt. Chúng ta cần sử dụng công suất cao để đảm bảo rằng phần bên trong miếng phanh đạt đến nhiệt độ cần thiết trước khi lớp bề mặt bắt đầu bị tổn thương.
Nhưng bạn không thể chỉ dùng nhiệt để xử lý miếng phanh mà hy vọng mọi thứ sẽ ổn thôi. Chúng ta sử dụng hệ thống điều khiển PID để duy trì mức nhiệt ổn định. Dĩ nhiên, ai cũng muốn quá trình xử lý diễn ra nhanh hơn, nhưng chất kết dính cần có thời gian để thoát khí. Nếu lớp bề mặt được đóng kín quá nhanh, khí sẽ bị mắc kẹt và tạo thành các lỗ rỗng trong vật liệu. Chúng ta điều chỉnh công suất ánh sáng hồng ngoại sao cho khí có thể thoát ra trước khi vật liệu cứng lại hoàn toàn.
Tất nhiên, còn vài điểm cần lưu ý. Các bóng đèn hồng ngoại bước sóng ngắn có công suất rất cao, vì vậy tốc độ truyền vật liệu cũng phải được kiểm soát chặt chẽ. Nếu tốc độ truyền vật liệu chậm vài giây thôi, miếng phanh vẫn có thể bị cháy. Và đừng quên về khu vực làm mát – chúng ta cần có khu vực có khả năng giảm nhiệt độ nhanh chóng khi miếng phanh rời khỏi khu vực xử lý. Nếu không, sự thay đổi nhiệt độ đột ngột vẫn có thể khiến miếng phanh bị nứt.