सिरेमिक ब्रेक के अद्वितीय गुण
मानक डिस्क ब्रेक में कच्चा लोहा या स्टील डिस्क और पैड होते हैं जहां भराव को धातु की छीलन के साथ मजबूत किया जाता है। जब एस्बेस्टस घर्षण अस्तर का आधार था, तो संरचना के बारे में कोई विशेष प्रश्न नहीं थे, लेकिन तब यह पता चला कि ब्रेक लगाने के दौरान निकलने वाले एस्बेस्टस फाइबर और धूल में मजबूत कार्सिनोजेनिक गुण होते हैं। एस्बेस्टस के उपयोग पर प्रतिबंध लगा दिया गया और पैड में विभिन्न कार्बनिक यौगिकों का उपयोग किया जाने लगा। विषम परिस्थितियों में उनकी संपत्तियाँ अपर्याप्त साबित हुईं।
सिरेमिक क्या है और क्यों है?
सिरेमिक को ऐसी कोई भी चीज़ माना जा सकता है जो कार्बनिक या धातु नहीं है। यह इसके गुण थे जो कठिन परिस्थितियों में काम करने वाले ऑटोमोबाइल ब्रेक के घर्षण अस्तर के लिए आवश्यक थे।
डिस्क ब्रेक के दूसरों की तुलना में बहुत अच्छे फायदे हैं, लेकिन इसकी विशेषता छोटा पैड क्षेत्र है। और उच्च ब्रेकिंग पावर का तात्पर्य बड़ी मात्रा में थर्मल ऊर्जा की तीव्र रिहाई से है। जैसा कि आप जानते हैं, ऊर्जा शक्ति और उसके जारी होने के समय के समानुपाती होती है। और दोनों कार की ब्रेकिंग दक्षता निर्धारित करते हैं।
कम समय में सीमित मात्रा में महत्वपूर्ण ऊर्जा की रिहाई, अर्थात, जब गर्मी को आसपास के स्थान में फैलने का समय नहीं मिलता है, उसी भौतिकी के अनुसार, तापमान में वृद्धि होती है। और यहां पारंपरिक सामग्रियां जिनसे ब्रेक लाइनिंग बनाई जाती हैं, अब सामना नहीं कर सकती हैं। हवादार डिस्क का उपयोग लंबे समय तक थर्मल शासन को स्थिर कर सकता है, लेकिन संपर्क क्षेत्र में स्थानीय ओवरहीटिंग से नहीं बचाता है। पैड सामग्री वस्तुतः वाष्पित हो जाती है, और परिणामी अंश फिसलन भरा वातावरण बनाते हैं, घर्षण गुणांक तेजी से गिरता है, और ब्रेक विफल हो जाते हैं।
विभिन्न अकार्बनिक पदार्थों, आमतौर पर सिलिकॉन कार्बाइड पर आधारित सिरेमिक, बहुत अधिक तापमान का सामना कर सकते हैं। इसके अलावा, गर्म होने पर, वे केवल इष्टतम मोड में प्रवेश करते हैं, जो घर्षण का उच्चतम गुणांक प्रदान करता है।
सुदृढीकरण के बिना, अस्तर में पर्याप्त ताकत नहीं हो पाएगी, इसके लिए, संरचना में विभिन्न फाइबर पेश किए जाते हैं। अक्सर यह तांबे की छीलन होती है, कार्बन फाइबर का उपयोग स्पोर्ट्स ब्रेक के लिए किया जाता है। मजबूत करने वाली सामग्री को सिरेमिक के साथ मिलाया जाता है और उच्च तापमान पर पकाया जाता है।
अनुप्रयोग की प्रकृति के आधार पर, पैड का फॉर्मूलेशन भिन्न हो सकता है। यह ब्रेक, सड़क, खेल या चरम प्रकार के पैड के उद्देश्य से निर्धारित होता है। उनके पास अलग-अलग ऑपरेटिंग तापमान और सीमित क्षमताएं हैं। लेकिन सामान्य बात यह होगी कि कठिन परिस्थितियों में कार्य कुशलता बढ़ाई जाए:
- घर्षण गुणांक स्थिरता;
- डिस्क घिसाव को कम करना;
- परिचालन शोर और कंपन भार में कमी;
- उच्च परिचालन तापमान पर सामग्री का उच्च प्रतिरोध और सुरक्षा।
सिरेमिक के इस्तेमाल से न सिर्फ पैड बनाए जाते हैं, बल्कि डिस्क भी बनाई जाती है। साथ ही, मिश्रित उपयोग के मामले में बढ़ी हुई घिसावट नहीं देखी जाती है, सिरेमिक पैड से स्टील और कच्चा लोहा डिस्क का त्वरित क्षरण नहीं होता है। सिरेमिक रोटर्स (डिस्क) को थर्मल लोडिंग स्थितियों के तहत उच्च शक्ति द्वारा प्रतिष्ठित किया जाता है, जिससे उन्हें अस्वीकार्य रूप से बड़ा नहीं बनाना संभव हो जाता है, और अचानक ठंडा होने पर अवशिष्ट विकृति भी नहीं बचती है। और इस तरह के ताप से, प्राकृतिक शीतलन से भी सीमित समय में महत्वपूर्ण तापमान में गिरावट आती है।
सिरेमिक ब्रेक के फायदे और नुकसान
सिरेमिक के फायदों के बारे में पहले ही कहा जा चुका है, इसे इतने स्पष्ट कारकों के साथ पूरक नहीं किया जा सकता है:
- ऐसे तंत्रों में समान दक्षता के साथ कम वजन और आयाम होते हैं, जो निलंबन की गतिशीलता के ऐसे महत्वपूर्ण संकेतक को अनस्प्रंग द्रव्यमान के रूप में कम कर देता है;
- पर्यावरण में हानिकारक पदार्थों का उत्सर्जन नहीं होता है;
- तापमान में वृद्धि के साथ, ब्रेक की दक्षता कम नहीं होती है, बल्कि बढ़ जाती है, जिसके लिए कभी-कभी प्रीहीटिंग की आवश्यकता होती है;
- सुदृढ़ीकरण सामग्री उच्च तापमान संक्षारण के अधीन नहीं है;
- नुस्खा का चयन करते समय सिरेमिक के गुणों का अच्छी तरह से अनुमान लगाया जाता है और प्रोग्राम किया जाता है, जिससे विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों के लिए समान भागों का उत्पादन करना संभव हो जाता है;
- सिरेमिक वाले भागों के साथ फेरो युक्त भागों का संयोजन संभव है, सिरेमिक पैड के लिए समान डिस्क का उपयोग करना आवश्यक नहीं है;
- सौम्य परिस्थितियों में काम करने पर सिरेमिक हिस्से बहुत टिकाऊ होते हैं।
यह कमियों के बिना नहीं चल सकता था, लेकिन फायदों की पृष्ठभूमि के मुकाबले उनमें से बहुत सारे नहीं हैं:
- सिरेमिक ब्रेक अभी भी अधिक महंगे हैं;
- विशेष रूप से प्रभावी रचनाओं को पहले से गरम करने की आवश्यकता होती है, क्योंकि घटते तापमान के साथ घर्षण का गुणांक कम हो जाता है;
- परिस्थितियों के एक निश्चित संयोजन के तहत, वे एक कठिन-से-निकालने वाली चरमराहट बना सकते हैं।
यह स्पष्ट है कि उत्साही ड्राइविंग और खेल में सिरेमिक ब्रेक पार्ट्स का कोई विकल्प नहीं है। अन्य मामलों में, उनकी ऊंची कीमत उनके उपयोग की उपयुक्तता के बारे में सोचने पर मजबूर कर देती है।
