【視頻】碳纖維+陶瓷汽車剎車盤(pán)制造工藝

陶瓷復(fù)核材料能承受1000攝氏度以上的溫度，因此陶瓷復(fù)合材料剎車盤(pán)的使用壽命是普通鑄鐵盤(pán)的6倍。陶瓷復(fù)合材料就是由碳纖維加強(qiáng)的硅陶瓷。在生產(chǎn)車間中，該碳纖維由2種成分混合而成：可熱塑性樹(shù)脂和碳纖維原料碎片。微小的碳纖維絲交織在一起保證了碳纖維整體的強(qiáng)度。

陶瓷復(fù)核材料能承受1000攝氏度以上的溫度，因此陶瓷復(fù)合材料剎車盤(pán)的使用壽命是普通鑄鐵盤(pán)的6倍。陶瓷復(fù)合材料就是由碳纖維加強(qiáng)的硅陶瓷。在生產(chǎn)車間中，該碳纖維由2種成分混合而成：可熱塑性樹(shù)脂和碳纖維原料碎片。微小的碳纖維絲交織在一起保證了碳纖維整體的強(qiáng)度。

1.碳纖維混合體由制動(dòng)化設(shè)備送入具有剎車盤(pán)形狀的鋁制模具中。第一次灌裝至模具容量一半的位置時(shí)， 工人們會(huì)在模具的四周的孔里打上鋁芯并套上固定環(huán)。這些鋁芯可以讓剎車盤(pán)帶有通風(fēng)槽以便剎車時(shí)剎車盤(pán)可以通風(fēng)散熱而不會(huì)過(guò)熱。

2.接下來(lái)到了第二個(gè)灌裝環(huán)節(jié)，整個(gè)模具剩余的空間都需填滿，并用轉(zhuǎn)鼓把碳纖維混合體壓平。

3.然后呢，工人們會(huì)蓋上模具，并輕壓模具蓋稍稍壓緊。整個(gè)模具被送入具有20噸壓力400華氏度的壓力缸中后，碳纖維被壓緊，樹(shù)脂粉末變成了塑料。當(dāng)模具冷卻至足以觸摸時(shí)，工人們會(huì)把它浸在冷水中5到10分鐘。充分冷卻后，鋁芯能拔出來(lái)了。

4.全自動(dòng)激光系統(tǒng)會(huì)掃描模具，確保沒(méi)有所有的鋁芯都被拔出。一切就緒后，打開(kāi)模具前后蓋，取出環(huán)形片。機(jī)器會(huì)磨平粗糙的地方并打出小的通風(fēng)孔。把環(huán)形片送入烤爐烤2天，并持續(xù)加溫至1800華氏度。在此期間物質(zhì)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，塑料被碳化。 

5.下一步就是在坩堝（高耐熱容器）中放5枚支架,把盤(pán)放在支架上，在盤(pán)中央放一個(gè)漏斗,并注入陶瓷材料（微硅粉）。 然后把該坩堝在爐中燒制24小時(shí)，盤(pán)溫逐漸升至3000華氏度，硅粉被融化。液態(tài)硅開(kāi)始滲入盤(pán)空隙中，并隨之生成一種異常強(qiáng)悍的新材料，叫做碳化硅。

6.由電腦全自動(dòng)在盤(pán)邊緣打好安裝孔后，該剎車盤(pán)將接受保護(hù)涂層的洗禮。該涂層能將剎車盤(pán)盤(pán)體與氧氣隔離因?yàn)楦邷叵卵鯕鈺?huì)燃燒碳。該抗氧化處理極大地增加了剎車盤(pán)的壽命。該涂料在爐中就被固化了，留下一層白色殘?jiān)?。機(jī)器人將之去除，然后把剩下的剎車盤(pán)打磨拋光。

7.每一個(gè)盤(pán)都將進(jìn)過(guò)細(xì)致的檢測(cè)，這臺(tái)高精密儀器會(huì)拍下數(shù)以千計(jì)的高清照片，其電腦會(huì)在納米級(jí)別詳細(xì)分析。要完成這個(gè)剎車盤(pán)，就得裝上合頭，合頭就是鏈接該碳陶剎車盤(pán)和輪轂的中央圓形部件。一般由鋁合金或者不銹鋼制成，用螺絲裝在剎車盤(pán)上。

--網(wǎng)友LeMyth勒馬翻譯

陶瓷盤(pán)的重量只有普通鑄鐵盤(pán)的一半不到，舉個(gè)例子，采用陶瓷剎車的SLR MCLAREN,其前輪剎車盤(pán)直徑為370mm但重量?jī)H為6.4公斤。而采用普通剎車盤(pán)的CL-CLASS其前盤(pán)直徑為360mm但重量高達(dá)15.4公斤。

更輕的剎車盤(pán)就意味著懸掛下重量的減輕。這令懸掛系統(tǒng)的反應(yīng)更快，因而能夠提升車輛整體的操控水平。另外，普通的剎車碟容易在全力制動(dòng)下因高熱產(chǎn)生熱衰退，而陶瓷剎車碟能有效而穩(wěn)定的抵抗熱衰退，其耐熱效果比普通剎車盤(pán)高出許多倍。

陶瓷碟在制動(dòng)最初階段就立刻能產(chǎn)生最大的剎車力，因此甚至無(wú)需剎車輔助增加系統(tǒng)，而整體制動(dòng)比傳統(tǒng)剎車系統(tǒng)更快、距離更短、為了抵抗高熱，在制動(dòng)活塞與剎車襯塊之間有陶瓷來(lái)隔熱，陶瓷剎車碟有非凡的耐用性，如果正常使用是終生免更換的，而普通的鑄鐵剎車碟一般用上幾年就要更換。