Отливки тормозных дисков: Руководство покупателя по маркам серого чугуна и его источникам

Что вы на самом деле покупаете — литье или готовый тормозной диск

Вот что сбивает с толку многих новичков, покупающих тормозные диски: отливка и готовый тормозной диск — это два разных продукта, и они не всегда производятся на одном заводе.

Цепочка поставок работает в два уровня. Один литейный завод разливает серый чугун и отправляет необработанную отливку — необработанный диск без механической обработки, балансировки и поверхностной обработки. Затем отдельный механический цех точит, фрезерует, сверлит и доводит его до детали, которая крепится болтами к транспортному средству.

Некоторые поставщики делают и то, и другое. Многие этого не делают. Если вы имеете дело только с механическим цехом, вы не имеете никакого представления о том, что происходит на уровне литейного производства. А если дефект отливки — пористость, твердые пятна, проблемы с типом графита — минует оба завода, он попадает на автомобиль вашего клиента. (Полную информацию о распространенных дефектах и ​​их причинах см. в нашей статье).руководство по дефектам литья.)

Поэтому, прежде чем отправлять запрос предложения, узнайте, на каком уровне вы покупаете. Если вы являетесь дистрибьютором, импортирующим контейнеры, интегрированный поставщик литья и механической обработки или поставщик литья, который управляет обоими этапами в рамках одного контракта, дает вам лучший контроль качества и единую точку ответственности. (Тормозные диски — один из нескольких компонентов шасси, которые покупатели часто покупают вместе — см.Обзор отливок автомобильного шасси.)

Нужны спецификации и цены на отливки тормозных дисков? Свяжитесь с нами на сайте Tieguexport.com →

Алфавит материалов: объяснение HT250, G3000 и GG25

Если вы покупали тормозные диски из разных стран, вы, вероятно, видели три разных названия марок одного и того же материала. Вот таблица перевода:

Все три описывают перлитный серый чугун с минимальным пределом прочности 250 МПа. Но химическое окно, обеспечивающее такую ​​прочность, имеет большее значение, чем название марки.

Типичный химический состав тормозного диска легкового автомобиля:

Самый важный номер сертификата — это не какой-то один элемент, ауглеродный эквивалент.

CE = C + 0,33(Si) + 0,33(P) - 0,027(Mn) + 0,4(S)

Для тормозных дисков CE должен находиться между3,90% и 4,15%. Ниже 3,90% риск термического растрескивания возрастает, поскольку диск не может достаточно быстро рассеивать тепло. При содержании выше 4,15% существует риск чрезмерной флотации графита и появления мягких пятен на трущейся поверхности.

Некоторые литейные заводы добавляют небольшие количества хрома (0,15–0,35%) или меди (0,3–0,6%) в качестве микролегирования для повышения однородности твердости и термической стабильности. Их называют «высокоуглеродистыми» (HC) составами. Они стоят дороже, но дискам, используемым на тяжелых внедорожниках или коммерческом транспорте, существенно продлевают срок службы.

Твердость должна находиться между187–241 ОБД. Распространенная ошибка — думать больше = лучше. Тормозные диски, выдержавшие испытание на давление выше 241 HBS, производят шум, неравномерный износ колодок и, в крайних случаях, растрескивание при термоциклировании. Вам нужна постоянная твердость по всему фрикционному кольцу, а не высокая твердость в одном месте. (Подробнее о том, как допуски при литье влияют на конечные характеристики детали, читайте в нашей статье).Руководство по допускам ISO 8062.)

Требования к микроструктуре одинаково специфичны:

• Тип графита:Преимущественно тип А (однородные чешуйки), размер 3–5 по ISO 945.

• Матрица:Перлит ≥ 95%, феррит < 5%

• Карбиды:Нет — наличие свободного карбида указывает на плохую модификацию или быстрое охлаждение.

Содержание феррита выше 5% смягчает поверхность диска и снижает коэффициент трения. Тормозная колодка вместо сцепления становится матовой, а тормозной путь увеличивается — ваш клиент заметит это раньше, чем это сделает какой-либо лабораторный отчет. (Эти цели в области микроструктуры возникают не случайно — они требуют, чтобы литейное производство проектировало литниковую систему и систему охлаждения с учетом геометрии детали. См. нашконструкция для технологичности в направляющей для литья.)

Что входит в запрос предложения по тормозному диску

Хороший запрос на литье тормозных дисков содержит шесть пунктов. Большинство запросов предложений содержат три. Недостающие три являются причиной дорогостоящих переездов туда-сюда.

1. Данные приложения.Марка автомобиля, модель, номер оригинальной детали. Если вы не знаете номер оригинального оборудования, укажите как минимум размеры диска: внешний диаметр × толщина × высота (общая высота от поверхности ступицы до фрикционной поверхности) × центральное отверстие × отверстия для болтов × PCD (диаметр делительной окружности). Рисунок лучше. Лучше всего использовать чертеж с примечаниями допусков.

2. Стандарт материала.Напишите «HT250 согласно GB/T 9439», «G3000 согласно SAE J431» или «EN-GJL-250 согласно EN 1561». Не пишите «серое железо». Это все равно, что заказывать «металл» и надеяться на лучшее.

3. Форма продукта.Необработанное литье или полностью обработанное? При механической обработке укажите качество поверхности трущихся поверхностей (обычно Ra 1,6–3,2 мкм), требуется ли вам перфорация с поперечным сверлением или прорезями, а также обработка поверхности — фосфатирование, электрофоретическое покрытие или обработка антикоррозийным маслом. Каждый из них добавляет отдельный этап обработки и стоимость.

4. Требование сертификации.Для автомобильных применений,ИАТФ 16949является базовым стандартом управления качеством. Если диск будет продаваться в Европе, добавьтеЕЭК Р90(Правила ООН № 90) — это требует от поставщика предоставления образцов в аккредитованную испытательную лабораторию для испытаний на трение, термическую стабильность и динамическую долговечность.

5. Объемы.Годовой расчетный объем и количество первого заказа. Это определяет амортизацию инструмента. Типичная форма для отливки тормозного диска (модельная пластина) стоит 3000–8000 долларов за диск легкового автомобиля. Большинство литейных предприятий амортизируют оснастку в течение первого года выпуска. Если ваш годовой объем составляет 10 000 штук, это добавляет 0,30–0,80 доллара за деталь. Если это 1000 штук, это добавляет 3–8 долларов за деталь — существенная разница.

6. План проверки качества.Укажите, что каждый диск должен подвергаться динамической балансировке (дисбаланс в одной плоскости ≤ 500 г·см), что химический анализ проводится для каждой плавки и что твердость проверяется в нескольких точках на трущейся поверхности, а не только в одном показании в удобном углу.

Проверки качества, характерные для отливок тормозных дисков

Тормозные диски выходят из строя такими способами, которые не выявляются при обычной проверке литья. Вот что можно добавить помимо стандартных проверок размеров и материалов.

Динамическая балансировка — 100%, а не выборка.Диск, вращающийся со скоростью 1500 об/мин и дисбалансом 500 г·см, создает вибрацию через рулевое колесо и педаль тормоза. Балансировка выполняется путем удаления небольшого количества материала с внешнего обода. Каждый диск нуждается в этом тесте. Если предложение вашего поставщика не включает его, ожидайте еще 1–2 доллара за штуку, когда вы узнаете об этом позже. (Более подробную информацию о протоколах качества автомобильного литья см. в нашей статье).Руководство по контролю качества автомобильного литья.)

Картирование твердости, ни одного показания.Сделайте не менее четырех измерений вокруг фрикционного кольца, а не на ступице или внешнем крае. Если разброс между самым высоким и самым низким значением превышает 20 HBS, однородность материала плохая. Обычно это связано с непостоянной скоростью охлаждения формы.

Металлография не является факультативной.Установка, полировка и травление образца занимает 20 минут. Это также единственный способ подтвердить тип графита и содержание перлита. Если ваш поставщик говорит: «Мы гарантируем механические свойства, поэтому нам не нужна металлография», найдите другого поставщика. Механические свойства могут ухудшиться, пока графит будет неоптимальным, а торможение осуществляет именно графит.

Углеродный эквивалент на одну плавку.Не за день, не за неделю — за заплыв. Литейный завод, проводящий три плавки в день, может выйти за пределы окна CE к третьей плавке, если шихтовые материалы будут меняться. Это один из самых распространенных и наиболее игнорируемых дефектов качества тормозных дисков.

Общие ярлыки, которые упускают покупатели:

• Замена CE на твердость. Диск с низким CE можно закалить до твердости 200 HBS, но он треснет при первом же спуске с горы.

• Полный отказ от динамической балансировки. Диск выглядит правильно по шкале, но создает вибрацию, которую покупатель сразу чувствует.

• Использование обогащенного ферритом возврата в шихте позволяет снизить содержание перлита ниже 95%. Проверки твердости не выявят это; только металлография поможет.

Для распространения на европейском рынке поставщик также должен предоставить сертификат E-Mark и отчет об испытаниях ECE R90 из аккредитованной лаборатории. Это не заводская декларация — это стороннее тестирование конкретной модели импортируемого диска.

Выбор подходящего поставщика: литейный завод, механический цех или интегрированное предприятие

Существует три модели тормозных дисков. Каждый из них работает для разных профилей покупателей.

Наиболее близкими на практике являются модели интегрированного завода и поставщика отливок. Разница: интегрированная фабрика владеет обоими процессами; поставщик литья управляет сетью квалифицированных литейных и механических цехов, но подписывает единый коммерческий контракт, который охватывает литье, механическую обработку, балансировку, обработку поверхности и поставку на экспорт.

Как убедиться, что поставщик действительно делает то, что заявляет в отношении тормозных дисков:

• Проверьте область действия IATF 16949.В сертификате перечислены охватываемые процессы. Если там написано «производство отливок из серого чугуна», но не упоминается механическая обработка, вы говорите с литейным заводом, а не с интегрированным поставщиком.

• Запросите технические характеристики балансировочного станка.Если они не могут сообщить вам марку, модель и уровень балансировки, которых они достигли, они, вероятно, передают балансировку на аутсорсинг — или пропускают ее.

• Запросите образец отчета металлографии.Не брошюра, а реальный отчет о недавней партии продукции с микрофотографиями. Если они не могут произвести его в течение дня, значит, их лаборатория качества испытывает недостаток ресурсов.

Часто задаваемые вопросы

1. В чем разница между тормозными дисками HT250 и G3000?

Они функционально эквивалентны — оба изготовлены из перлитного серого чугуна с пределом прочности на разрыв не менее 250 МПа / 30 000 фунтов на квадратный дюйм. HT250 соответствует китайскому стандарту GB/T 9439, G3000 соответствует американскому SAE J431. Химические окна почти полностью перекрываются. Для целей закупок укажите стандарт, признаваемый вашим целевым рынком. Европейским покупателям следует запросить EN-GJL-250 (GG25).

2. Нужен ли мне сертификат IATF 16949 от моего поставщика тормозных дисков?

Для OEM-производителей автомобилей и поставок уровня 1 — да, это обязательно. Для распределения послепродажного обслуживания это не является юридическим требованием, но является сильнейшим сигналом о том, что на литейном заводе действует настоящая система управления качеством. На литейных предприятиях, не имеющих IATF 16949, часто отсутствует контроль процесса для обеспечения стабильного химического состава и балансировки.

3. Сколько мне следует заплатить за инструменты для литья тормозных дисков?

Модельная пластина для тормозного диска легкового автомобиля обычно стоит 3000–8000 долларов. Диапазон зависит от диаметра диска, сложности рисунка (вентилируемого или сплошного), а также от того, является ли рисунок одно- или многополостным. Большинство литейных предприятий амортизируют стоимость оснастки в цене за штуку в течение гарантированного объема в первый год.

4. Что означает ECE R90 и когда он мне нужен?

ECE R90 — это европейский норматив, который требует, чтобы тормозные диски послепродажного обслуживания соответствовали характеристикам оригинального оборудования в пределах ± 15 % по коэффициенту трения, термической стабильности и долговечности конструкции. Тестирование проводится аккредитованной лабораторией (например, TÜV, IDIADA) и индивидуально для каждой модели диска. Он понадобится вам для любого диска, продаваемого в ЕС, Великобритании и многих странах, не входящих в ЕС, которые признают правила ЕЭК.

5. Стоит ли покупать необработанные отливки или полностью обработанные тормозные диски?

Если вы являетесь владельцем или имеете надежного партнера по обработке, необработанные отливки дают вам контроль над конечным продуктом при меньших первоначальных затратах. Если вы дистрибьютор, не имеющий возможности механической обработки, покупайте полностью обработанные детали — прибыль, которую вы сэкономите на необработанных отливках, съедается затратами на поиск, квалификацию и управление отдельным механическим цехом.

Tiegu — китайский поставщик отливок, обслуживающий международных покупателей через проверенную сеть квалифицированных китайских литейных предприятий. Мы поставляем отливки по единому коммерческому контракту, осуществляя выбор поставщика, техническое подтверждение, проверку качества и экспортную поставку от заказа до отгрузки.

Запросить характеристики и стоимость литья тормозных дисков →