Dischi freno: come sono fatti?

I dischi freno delle auto moderne devono resistere fino all’85% dell’energia che si sviluppa a contatto con le pastiglie. Affinché siano resistenti al calore e offrano una frenata sicura ogni volta, i dischi possono essere ventilati o protetti con un trattamento superficiale contro l’ossidazione. Ma come sono fatti i dischi dei freni? Gli esperti di uno dei maggiori produttori di ricambi ci aiuta a vedere le fasi principali della produzione dei dischi freno.

COME SONO FATTI I DISCHI DEI FRENI: LA FUSIONE

Nelle fonderie moderne il metallo viene riscaldato in una fornace fino a temperature che raggiungono i 1500°C per poi essere colato all’interno di una cavità. Lo stampo ha una forma tale da poter realizzare in una singola colata anche 5 fusioni dello stesso disco. In questa unica cavità le impronte dei dischi sono unite tra loro da una serie di canali che servono a far fluire la ghisa liquida correttamente tra impronte dei dischi da realizzare. Ma non basta uno stampo per produrre i dischi dei freni. La maggior parte dei dischi auto per vetture di serie sono ricavati da fusioni di ghisa che sono successivamente lavorate alle macchine utensili.

DISCHI FRENI: CON QUALI MATERIALI SONO FATTI?

Il materiale utilizzato comunemente per i dischi freni è la ghisa, ad eccezione delle applicazioni per auto sportive, in cui si impiegano sistemi carboceramici. Si tratta per lo più di auto gran turismo in cui la leggerezza e la resistenza a condizioni gravose, come può essere una giornata in pista, fanno lievitare enormemente anche i costi di manutenzione dei freni. Per la stragrande maggioranza delle applicazioni automotive invece i dischi freno sono fatti in ghisa (acciaio con più alto contenuto di carbonio). La ghisa utilizzata per produrre dischi dei freni può contenere in percentuali variabili anche:

– Silicio;

– Manganese;

– Cromo;

– Rame;

ecc.

Questi “correttori” servono a conferire alla ghisa particolari proprietà meccaniche (resistenza termica, all’usura alla fatica) o migliorare i processi di fusione e colata in stampo.

FINITURA E VERNICIATURA DEI DISCHI FRENO

La fase finale del processo con cui sono fatti i dischi freno prevede la lavorazione alle macchine utensili, ormai affidate ai robot. La finitura successiva effettuata con elementi ceramici è fondamentale per assicurare le tolleranze dimensionali e qualitative soprattutto per le piste frenanti e la concentricità del disco. Prima dell’eventuale verniciatura, e dopo la tornitura, i dischi ventilati infatti sono equilibrati da robot con una bilanciatura dinamica per impedire le vibrazioni avvertibili al volante. Se necessario poi ricevono il trattamento di verniciatura e cottura in forno.