La produzione dei dischi carboceramici rappresenta l'avanguardia tecnologica nel campo dei sistemi frenanti. Grazie a un processo industriale ottimizzato, BSCCB è in grado di garantire un prodotto finito con eccellenti caratteristiche chimiche, fisiche e meccaniche, adatto sia all'uso su strada in condizioni climatiche variabili sia alle applicazioni più estreme in pista.

L'intero ciclo di produzione* comune a tutti i diversi tipi di dischi (CCM, CCB e Dyatom) è suddiviso in fasi precise e rigorose: dalla miscelazione delle materie prime all'assemblaggio finale e ai più severi controlli di qualità.

Dosaggio e Stampaggio

Il processo inizia con il dosaggio e la miscelazione precisa delle materie prime essenziali: fibre di carbonio corte (chop fiber) e resina fenolica. Le fibre corte sono distribuite casualmente all'interno della miscela in dimensioni e quantità ben definite. Il composto viene quindi introdotto in stampi speciali per ottenere la geometria della fascia del disco freno definita durante la fase di progettazione. Durante questa fase di stampaggio, vengono anche creati canali di ventilazione interna per l'autoventilazione: un approccio che preserva l'uniformità della struttura del materiale, evitando successive lavorazioni meccaniche invasive.

Foratura della fascia del disco freno

Successivamente,  la fascia del disco viene forata per creare fori di ventilazione, che servono sia a raffreddare il disco in condizioni di utilizzo estremo sia a rinfrescare la pastiglia freno, garantendo che il coefficiente di attrito definito durante la fase di progettazione sia costantemente mantenuto.

Pirolisi (carbonizzazione)

Il semilavorato stampato subisce un trattamento termico ad alta temperatura chiamato pirolisi. Durante questo processo, le sostanze organiche presenti nella resina fenolica vengono carbonizzate. Il risultato è la trasformazione del componente in un materiale Carbon/Carbon (carbonio in una matrice di carbonio), caratterizzato da una forma e porosità (densità) perfettamente calibrate per il trattamento successivo.

Processo LSI (Liquid Silicon Infiltration)

La fase successiva è l'infiltrazione di silicio liquido, nota come processo LSI (Liquid Silicon Infiltration). Il silicio fuso penetra capillarmente nella matrice di carbonio e, combinandosi chimicamente con essa, genera carburo di silicio (ceramica) attraverso una reazione. È proprio questa trasformazione chimica che conferisce al disco carboceramico la sua eccezionale durezza e la resistenza all'abrasione della pastiglia, garantendo una durata di servizio praticamente pari alla vita utile del veicolo.

Il trattamento AoX

Il trattamento AoX nei dischi freno in carbonio-ceramica è un trattamento anti-ossidazione progettato per proteggere la componente in carbonio ad alte temperature. Attraverso la sigillatura dei pori e rivestimenti protettivi, riduce la penetrazione dell'ossigeno e limita il degrado del materiale. Questo aiuta a preservare l'integrità strutturale, la massa e le prestazioni nel tempo, aumentando la durata del disco e garantendo una maggiore stabilità anche in condizioni di utilizzo estreme, come la guida sportiva o in pista.

Finitura meccanica

Una volta ottenuta la struttura ceramica, il disco grezzo presenta una durezza che consente di essere lavorato solo con strumenti specifici. La rettifica di precisione e la finitura delle superfici di attrito vengono quindi effettuate utilizzando macchinari e attrezzature industriali diamantate.

Progettazione e assemblaggio della campana

Per consentire il fissaggio della fascia del disco freno al mozzo della ruota, deve essere abbinato a una campana metallica. Poiché la fascia in ceramica e la campana metallica hanno coefficienti di espansione termica molto diversi, il sistema di giunzione è cruciale.
•    Geometria dei denti: I denti e le scanalature di accoppiamento sono modellati per garantire un perfetto scorrimento radiale relativo tra le superfici, evitando stress o forzature.
•    Molle di compensazione elastica: Per affrontare lievi irregolarità geometriche e distribuire uniformemente i carichi durante l'azione frenante, tra le superfici di contatto della campana e la fascia del disco freno CCM vengono interposti speciali elementi metallici con deformazione elastica.

Controllo qualità e validazione

La sicurezza e l'affidabilità sono i pilastri della nostra produzione. Per questo motivo, il 100% delle unità prodotte è sottoposto a rigorosi protocolli di verifica interna. Le ispezioni, completamente non distruttive, includono:

  • Misurazione al 100% delle dimensioni del disco e degli effetti superficiali dell'anello del disco freno, per garantire un corretto accoppiamento con la pastiglia del freno in termini di funzionalità, come prestazioni e NVH.
  • Ispezione al 100% della densità e del peso dopo i processi termici più critici, per garantire la corretta composizione chimica dei componenti che costituiscono il disco in carbonio-ceramica.

Solo i dischi che superano con successo ogni test di validazione e riflettono i rigorosi valori di riferimento qualitativi sono approvati per il mercato, garantendo prestazioni costanti, assenza di deformazioni termiche e massima efficienza di frenata.

(*) Per i dischi CCB e Dayatom, il processo di produzione include una fase aggiuntiva tra le fasi di pirolisi e infiltrazione. In questa fase, i dischi CCB e Dyatom subiscono l'applicazione dello strato di attrito, che consiste nell'applicazione di uno strato superficiale funzionale progettato per ottimizzare l'interazione tra il disco e la pastiglia. Questo strato, tipicamente composto da materiali ceramici appositamente formulati e carburo di silicio, migliora il coefficiente di attrito, la modulabilità e la resistenza all'usura. Questa fase è preceduta e seguita da lavorazioni meccaniche ed è seguita da una fase di pirolisi aggiuntiva per carbonizzare la resina fenolica utilizzata durante l'applicazione dello strato stesso. Inoltre, esclusivamente per il disco DYATOM, durante la fase di stampaggio, oltre alle fibre di carbonio corte che formano le alette del disco, vengono inseriti due anelli di fibra di carbonio lunga (feltro) per formare, in una vera fase di co-stampaggio, le piastre del disco stesso. Questo materiale è caratterizzato da proprietà meccaniche e termiche estreme, conferendo al disco DYATOM livelli di prestazioni superiori rispetto ai dischi realizzati interamente in fibra di carbonio corta (CCM e CCB).

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