Die Bremse für weniger Feinstaub

Laser Cladding Hochgeschwindigkeitsprozess unterstützt die wirtschaftliche Herstellung einer neuen Bremsscheibengeneration.

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Durch die Reibung zwischen Bremsscheibe und Bremsbelag werden Feinstäube erzeugt, die einen relevanten Anteil der gesamten Feinstaubbelastung ausmachen. Neue Beschichtungstechnologien ermöglichen die Herstellung von verschleißarmen Bremsscheiben mit deutlich veringerter Feinstaubemission. Eine zusätzliche Schicht auf dem Grundwerkstoff - beispielsweise aus Wolfram Carbid - erzielt hohe Abriebfestigkeiten und ermöglicht die besonders wirtschaftliche Herstellung einer neuen Generation von Bremsscheiben.

Im Sinne neuer Umweltschutzbemühungen ist neben der Reduktion von CO2-Emissionen auch die Reduktion von Feinstäuben ein wichtiges Ziel. Dabei stellen sowohl die Emission von Verbrennungsmotoren selbst, aber auch Abrieb von Reifen sowie Bremsen (Scheiben und Beläge) einen relevanten Anteil der Feinstaubbelastung dar. Die Reibung zwischen Bremsscheibe und Bremsbelägen erzeugt Wärme sowie Feinstäube, die sich sowohl auf der Fahrzeugfelge als auch auf der Straße absetzen. Durch die ständige Aufwirbelung ist am Ende ein großer Anteil davon in der Luft.

Neue Beschichtungstechnologien ermöglichen die Herstellung von verschleißarmen Bremsscheiben und führen zu einer deutlichen Verringerung der Feinstaubemission. Heutige Grauguss-Bremsscheiben haben bereits gute Standzeiten, unterliegen jedoch einem verschleißenden Abrieb und müssen im Laufe der Nutzungsdauer eines Fahrzeuges mehrmals ersetzt werden.

Beschichten mittels Lasertechnologie ermöglicht die Herstellung verschleißarmer Bremsscheiben auf einer Grauguss Basis. Der vergleichsweise günstige Grundwerkstoff und deren Herstellungsprozesse können weiterhin beibehalten werden, jedoch werden durch eine pulverbasierte Zusatzschicht die mittels eines Hochleistungsdiodenlaser aufgeschweißt wird, entscheidende Parameter optimiert. Neben einer verschleißschützenden Schicht zum Beispiel aus Wolfram-Karbid können auch reine korrosionsschützende Schichten aufgebracht werden. Hier entscheidet der Anwendungsfall.

Für eine besonders wirtschaftliche Beschichtung kommen meist Hochgeschwindigkeitsverfahren zum Tragen. Dabei wird eine metallische Schmelzverbindung zwischen aufgetragenem Pulver und dem Grundwerkstoff erzeugt, es erfolgt aber nur eine geringe thermische Belastung des Grundwerkstoffes. Hierdurch können besonders schnelle Verfahrensgeschwindigkeiten erzielt werden, die auch für die industrielle Massenfertigung geeignet sind und im Gegensatz zu anderen thermischen Verfahren praktisch keine Verzüge der Bremsscheiben einbringen.

Zusammengefasst sind die Vorteile der laserbeschichteten Bremsscheibe korrosions- und abrasionsbeständige Oberflächen, reduzierte Bremsstaubbelastung und verlängerter Standzeiten. Dabei sind Laser beschichtete Bremsscheiben nicht nur für aktuelle Verbrennungsmotoren geeignet, ebenso werden auch in zukünftigen Elektrofahrzeugen Bremsscheiben eingesetzt die dem Bedarf einer geringen Feinstaubbelastung entsprechen müssen.

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