ITPD20120405A1

ITPD20120405A1 - Metodo per realizzare un disco freno e disco freno per freni a disco

Info

Publication number: ITPD20120405A1
Application number: IT000405A
Authority: IT
Inventors: Fabiano Carminati; Lorenzo Cavalli; Giovanni Mario Tironi
Original assignee: Freni Brembo Spa
Priority date: 2012-12-21
Filing date: 2012-12-21
Publication date: 2014-06-22
Also published as: US20160290423A1; WO2014097187A2; EP2773881A2; CN104981624A; EP2773881B1; WO2014097187A3; MX2015008180A; JP6495829B2; JP2016503149A; CN104981624B

Description

DESCRIZIONE

CAMPO DI APPLICAZIONE

La presente invenzione riguarda un metodo per realizzare un disco freno e un disco freno per freni a disco.

STATO DELLA TECNICA

Un disco freno di un impianto frenante a disco di un veicolo, comprende una struttura anulare, o fascia di frenatura, e un elemento di fissaggio centrale, noto come campana, tramite il quale il disco Ã ̈ fissato alla parte rotante di una sospensione di un veicolo, ad esempio un mozzo. La fascia di frenatura Ã ̈ munita di superfici di frenatura contrapposte adatte a cooperare con elementi di attrito (pastiglie freno), alloggiate in almeno un corpo pinza posto a cavaliere di tale fascia di frenatura e solidale ad un componente non rotante della sospensione del veicolo. La comandata interazione tra le opposte pastiglie freno e le contrapposte superfici di frenatura della fascia frenante determinano per attrito unâ€™azione di frenatura che permette la decelerazione o arresto del veicolo. Generalmente, il disco freno Ã ̈ realizzato in ghisa grigia oppure in acciaio. Questi materiali consentono, infatti, di ottenere buone prestazioni frenanti a costi relativamente contenuti. Dischi realizzati in carbonio o in materiali carbo-ceramici offrono prestazioni decisamente superiori, ma a costi molto piÃ¹ elevati. I limiti dei dischi tradizionali, in ghisa o acciaio, sono legati allâ€™eccessiva usura. Per quanto riguarda i dischi in ghisa grigia un altro aspetto molto negativo Ã ̈ legato allâ€™eccessiva ossidazione superficiale, con conseguente formazione di ruggine. Questo aspetto impatta sia sulle prestazione del disco freno, sia sul suo aspetto, in quanto la ruggine sul disco freno Ã ̈ esteticamente inaccettabile dallâ€™utilizzatore. Si Ã ̈ cercato di affrontare tali problemi realizzando i dischi in ghisa grigia o acciaio, con un rivestimento protettivo. Il rivestimento protettivo serve da un lato a ridurre lâ€™usura del disco, e dallâ€™altro a proteggere la base di ghisa grigia dallâ€™ossidazione superficiale, evitando in tal modo la formazione di uno strato di ruggine. I rivestimenti protettivi ad oggi disponibili e applicati su dischi, pur offrendo resistenza allâ€™usura, sono perÃ² soggetti a sfogliamenti che ne determinano il distacco dal disco stesso.

Un rivestimento protettivo di questo tipo Ã ̈ descritto ad esempio nel brevetto US 4,715,486, relativo ad un freno a disco a bassa usura. Il disco, realizzato in particolare in ghisa, ha un rivestimento realizzato con un materiale particellare depositato sul disco con tecnica ad impatto ad elevata energia cinetica. In accordo ad una prima forma realizzativa il rivestimento contiene dal 20% al 30% di carburo di tungsteno, il 5% di nichel e la restante parte di una miscela di carburi di cromo e tungsteno. In accordo ad una seconda forma realizzativa il rivestimento contiene dallâ€™80% al 90% di carburo di tungsteno, fino al 10% di cobalto, fino al 5% di cromo e fino al 5% di carbonio.

Si Ã ̈ potuto rilevare che una delle cause principali del distaccamento dei tradizionali rivestimenti protettivi da dischi nel caso di applicazione del rivestimento con tecniche di plasma spray Ã ̈ la presenza di carbonio libero nel rivestimento protettivo. Il carbonio tende, infatti, a bruciare, combinandosi con lâ€™ossigeno inglobato nel rivestimento protettivo in via di formazione. CiÃ² porta alla formazione di microbolle allâ€™interno del rivestimento, le quali possono impedire una adeguata adesione del rivestimento sul disco, favorendone il distacco.

Da quanto sopra esposto risulta evidente che i dischi rivestiti non sono attualmente utilizzabili nel settore dei sistemi frenanti.

In considerazione dei vantaggi derivanti dallâ€™applicazione di uno strato superficiale ai dischi freno Ã ̈ tuttavia molto sentita nel settore lâ€™esigenza di risolvere gli inconvenienti citati in riferimento allâ€™arte nota. In particolare Ã ̈ sentita lâ€™esigenza di disporre di dischi dotati di rivestimenti protettivi che siano in grado di aumentare la resistenza allâ€™usura del disco, siano al contempo resistenti nel tempo e non permettano, nel caso di dischi in ghisa grigia, la formazione di uno strato di ruggine

PRESENTAZIONE DELL'INVENZIONE

Tale esigenza Ã ̈ soddisfatta da un metodo per realizzare un disco freno in accordo con la rivendicazione 1 e da un disco freno per freni a disco secondo la rivendicazione 14.

In particolare, tale esigenza Ã ̈ soddisfatta da un metodo per realizzare un disco freno con rivestimento protettivo comprendente le seguenti fasi operative: a) predisporre un disco freno, comprendente una fascia di frenatura, realizzata in ghisa grigia o in acciaio edotata di due superfici di frenatura contrapposte ciascuna delle quali definisce almeno parzialmente una delle due facce principali del disco;

b) depositare sul disco un materiale in forma particellare con tecnica plasma spray, denominata HVOF (â€œHigh Velocity Oxygen Fuelâ€ ) formando un rivestimento protettivo che copre almeno una delle due superfici di frenatura della fascia di frenatura.

Il disco freno rivestito della presente invenzione ha unâ€™usura minore del disco standard non rivestito ed un conseguente maggiore ciclo vita. Il disco freno della presente invenzione, usurandosi meno, puÃ² essere progettato con uno spessore piÃ¹ basso di quello standard, progettato per resistere ad alti livelli di usura. Di conseguenza si ha un risparmio sul peso complessivo del disco stesso. Questo aspetto Ã ̈ particolarmente sentito dai produttori di autovetture, in quanto consente di risparmiare peso sugli assali, anteriore e posteriore, degli autoveicoli. In generale una riduzione di peso comporta un minor consumo di idrocarburi per lâ€™autotrazione, con conseguente minore emissione nellâ€™atmosfera di gas quali il monossido ed il biossido di carbonio, e quindi un minore impatto ambientale rispetto a veicoli dotati di disco freno standard.

Il materiale in forma particellare Ã ̈ costituito dal 70 al 95% in peso di carburo di tungsteno, dal 5% al 15% in peso di cobalto e dallâ€™1% al 10% in peso di cromo. Preferibilmente, la granulometria delle particelle del materiale particellare Ã ̈ compresa tra 5 e 40 Î1⁄4m Secondo una possibile forma di implementazione del metodo, il rivestimento protettivo ha uno spessore compreso tra 20 Î1⁄4m e 80 Î1⁄4m.

Secondo una forma di implementazione preferita del metodo, la fase b) di deposizione comprende due o piÃ¹ passaggi distinti di deposizione del materiale in forma particellare sulla medesima superficie per formare il rivestimento protettivo.

In particolare, la fase b) di deposizione comprende un primo passaggio di deposizione del materiale in forma particellare per creare uno strato di base del rivestimento direttamente sul disco ed un secondo passaggio di deposizione del materiale in forma particellare per creare uno strato di finitura sullo strato di base. Il materiale particellare depositato con il primo passaggio di deposizione ha una granulometria superiore rispetto a quello depositato con il secondo passaggio di deposizione.

Secondo una particolare forma di implementazione del metodo, il materiale in forma particellare depositato con il primo passaggio di deposizione ha una granulometria compresa tra 30 e 40 Î1⁄4m. Il materiale particellare depositato con il secondo passaggio di deposizione ha una granulometria compresa tra 5 e 20 Î1⁄4m.

In particolare, il rivestimento protettivo ha in corrispondenza dello strato di finitura una rugositÃ superficiale Ra compresa tra 2,0 e 3,0 Î1⁄4m.

In particolare, lo strato di base del rivestimento ha uno spessore compreso tra 2/4 e 3/4 dello spessore totale del rivestimento. Lo strato di finitura ha uno spessore compreso tra 1/4 e 2/4 dello spessore totale del rivestimento.

Secondo una possibile forma di implementazione del metodo, tutto il disco Ã ̈ realizzato ghisa grigia.

Alternativamente tutto il disco Ã ̈ realizzato in acciaio, preferibilmente acciaio inossidabile AISI 316L o AISI 304L.

Secondo una possibile forma di implementazione del metodo, il rivestimento protettivo copre tutta la superficie del disco.

Secondo una particolare forma di implementazione del metodo, nella fase b) di deposizione il materiale particellare viene depositato in modo differenziato sulla superficie del disco almeno in termini di spessore del rivestimento.

In particolare, ciascuna faccia principale del disco Ã ̈ definita almeno da una prima porzione anulare, corrispondente ad una superficie di frenatura della fascia di frenatura, e da una seconda porzione anulare, che Ã ̈ piÃ¹ interna rispetto alla prima e che definisce la zona di fissaggio del disco ad un veicolo. Nella fase b) di deposizione Ã ̈ realizzato un rivestimento protettivo a copertura almeno di entrambe le porzioni. Il rivestimento realizzato sulla prima porzione anulare ha uno spessore superiore rispetto a quello del rivestimento realizzato sulla seconda porzione.

In particolare, lâ€™esigenza espressa in precedenza Ã ̈ soddisfatta da un disco freno 1 per freno a disco, comprendente una fascia di frenatura 2, realizzata in ghisa grigia o in acciaio e dotata di due superfici di frenatura contrapposte 2a e 2b, ciascuna delle quali definisce almeno parzialmente una delle due facce principali del disco. Il disco 1 Ã ̈ dotato di un rivestimento protettivo 3 che copre almeno una delle due superfici di frenatura della fascia di frenatura. Il rivestimento Ã ̈ costituito dal 70 al 95% in peso di carburo di tungsteno, dal 5% al 15% in peso di cobalto e dallâ€™1% al 10% in peso di cromo. Il rivestimento Ã ̈ ottenuto depositando sul disco i componenti del rivestimento in forma particellare con tecnica HVOF. Preferibilmente, il rivestimento Ã ̈ ottenuto depositando sul disco detti componenti in forma particellare con una granulometria compresa tra 5 e 40 Î1⁄4m.

Secondo una forma particolare di realizzazione del disco freno, il rivestimento protettivo ha uno spessore compreso tra 20 Î1⁄4m e 80 Î1⁄4m.

Secondo una forma particolare di realizzazione del disco freno, il rivestimento protettivo Ã ̈ composto da uno strato di base, che Ã ̈ associato direttamente al disco ed Ã ̈ realizzato con un primo passaggio di deposizione del materiale in forma particellare, e da uno strato superiore di finitura, che Ã ̈ disposto sullo strato di base ed Ã ̈ realizzato con un secondo passaggio di deposizione del materiale particellare. Il materiale in forma particellare depositato con il primo passaggio di deposizione ha una granulometria superiore rispetto a quello depositato con il secondo passaggio di deposizione.

In particolare, il materiale particellare depositato con il primo passaggio di deposizione ha una granulometria compresa tra 30 e 40 Î1⁄4m, mentre il materiale particellare depositato con il secondo passaggio di deposizione ha una granulometria compresa tra 5 e 20 Î1⁄4m.

Secondo una possibile forma di realizzazione del disco freno, lo strato di base ha uno spessore compreso tra 2/4 e 3/4 dello spessore totale del rivestimento, mentre lo strato di finitura ha uno spessore compreso tra 1/4 e 2/4 dello spessore totale del rivestimento. Secondo una possibile forma di implementazione del metodo, tutto il disco Ã ̈ realizzato ghisa grigia.

Secondo una possibile forma di realizzazione del disco freno, il rivestimento protettivo copre tutta la superficie del disco.

Secondo una forma preferita di realizzazione del disco freno, il rivestimento presenta spessori differenti in aree differenti della superficie del disco.

In particolare, ciascuna faccia principale del disco Ã ̈ definita almeno da una prima porzione anulare, corrispondente ad una superficie di frenatura della fascia di frenatura, e da una seconda porzione anulare, che Ã ̈ piÃ¹ interna rispetto alla prima e che definisce la zona di fissaggio del disco al veicolo. Il rivestimento protettivo sulla prima porzione anulare ha uno spessore superiore rispetto a quello del rivestimento realizzato sulla seconda porzione.

DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Ulteriori caratteristiche ed i vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente comprensibili dalla descrizione di seguito riportata di suoi esempi preferiti e non limitativi di realizzazione, in cui: - la Figura 1 mostra una vista in pianta dallâ€™alto di un freno a disco in accordo ad una forma realizzativa della presente invenzione; e

- la figura 2 mostra una vista in sezione del disco di Figura 1 secondo la linea di sezione II-II ivi indicata.

Gli elementi o parti di elementi in comune tra le forme di realizzazione descritte nel seguito saranno indicati con medesimi riferimenti numerici.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA

Con riferimento alla suddette figure, con 1 si Ã ̈ globalmente indicato un freno a disco secondo la presente invenzione.

In accordo ad una soluzione realizzativa generale dellâ€™invenzione, illustrato nelle Figure allegate, il disco freno 1 comprende una fascia di frenatura 2, realizzata in ghisa grigia o in acciaio e dotata di due superfici di frenatura contrapposte 2a e 2b, ciascuna delle quali definisce almeno parzialmente una delle due facce principali del disco.

Il disco 1 Ã ̈ dotato di un rivestimento protettivo che copre almeno una delle due superfici di frenatura della fascia di frenatura.

Il rivestimento Ã ̈ costituito dal70 al 95 in peso di carburo di tungsteno, dal 5% al 15% in peso di cobalto e dallâ€™1% al 10% in peso di cromo.

Il rivestimento Ã ̈ ottenuto depositando sul disco i componenti del rivestimento in forma particellare con tecnica HVOF.

Per semplicitÃ di trattazione, il disco freno 1 verrÃ ora descritto contestualmente al metodo secondo la presente invenzione. Il disco freno 1 Ã ̈ realizzato preferibilmente, ma non necessariamente, con il metodo secondo lâ€™invenzione che verrÃ ora descritto.

In accordo ad una forma generale di implementazione del metodo secondo lâ€™invenzione, il metodo comprende le seguenti fasi operative:

a) predisporre un disco freno, comprendente una fascia di frenatura 2 dotata di due superfici di frenatura contrapposte 2a e 2b, ciascuna delle quali definisce almeno parzialmente una delle due facce principali del disco;

b) depositare sul disco un materiale in forma particellare formando un rivestimento protettivo 3 che copre almeno una delle due superfici di frenatura della fascia di frenatura.

Vantaggiosamente, il disco freno viene predisposto con una porzione atta al fissaggio del disco ad un veicolo, costituita da una porzione anulare 4 disposta centralmente al disco 1 e concentrica alla fascia di frenatura 2. La porzione di fissaggio 4 supporta lâ€™elemento di connessione 5 al mozzo ruota (i.e. la campana). La campana puÃ² essere realizzata di pezzo con la porzione anulare di fissaggio oppure essere realizzata a parte e, quindi, fissata attraverso opportuni elementi di collegamento alla porzione di fissaggio.

La porzione anulare di fissaggio 4 puÃ² essere realizzata in ghisa grigia o acciaio oppure in un altro materiale adatto. Anche la campana 5 puÃ² essere realizzata in ghisa grigia o acciaio oppure in un altro materiale adatto. In particolare, tutto il disco (i.e. fascia di frenatura, porzione di fissaggio e campana) puÃ² essere realizzato in ghisa grigia o acciaio.

Preferibilmente, la fascia di frenatura 2 Ã ̈ realizzata per fusione di ghisa grigia. Analogamente, quando realizzate in ghisa grigia, la porzione di fissaggio e/o la campana possono essere realizzate per fusione. La porzione anulare di fissaggio puÃ² essere realizzata in corpo unico con la fascia di frenatura oppure essere realizzata come un corpo a parte, meccanicamente collegato alla fascia di frenatura.

Preferibilmente, la fase b) di deposizione Ã ̈ preceduta da una fase c) di preparazione della superficie su cui deve essere realizzato il rivestimento protettivo. In particolare, la fase c) di preparazione della superficie consiste in una pulizia della superficie con solventi atti a rimuovere olio o sporcizia. Preferibilmente, la fase c) di preparazione puÃ² comprendere azioni abrasive sulla superficie del disco, ad esempio sabbiatura o levigatura.

Secondo un aspetto essenziale dellâ€™invenzione il materiale in forma particellare Ã ̈ depositato sul disco con tecnica HVOF.

HVOF Ã ̈ una tecnica di deposizione a spruzzo da polveri. Si tratta di una tecnica nota nel settore e non sarÃ quindi descritta nel dettaglio. La tecnica HVOF utilizza un dispositivo di spruzzo dotato di una camera di miscelazione e di combustione e di un ugello di spruzzo. Alla camera vengono alimentati ossigeno e combustibile. Il gas di combustione caldo che si forma a pressioni prossime a 1 MPA attraversa lâ€™ugello convergente-divergente il materiale in polvere raggiungendo a velocitÃ ipersoniche (i.e. superiori MACH 5). Il materiale in polvere da depositare viene iniettato nel flusso di gas caldo, dove fonde rapidamente e viene accelerato a velocitÃ dellâ€™ordine di 1000 m/s. Una volta impattato sulla superficie di deposizione, il materiale fuso si raffredda rapidamente e grazie allâ€™impatto ad elevata energia cinetica forma una struttura molto densa e compatta.

Secondo un ulteriore aspetto essenziale dellâ€™invenzione il materiale in forma particellare Ã ̈ costituito dal 70 al 95% in peso di carburo di tungsteno (WC), dal 5% al 15% in peso di cobalto (Co) e dallâ€™1% al 10% in peso di cromo (Cr).

La combinazione della tecnica di deposizione HVOF e dei componenti chimici utilizzati per la formazione del rivestimento consente di ottenere un rivestimento protettivo dotato di elevata forza di legame, che garantisce un elevato grado di ancoraggio sulla superficie del disco freno soggetta al trattamento.

Vantaggiosamente il materiale particellare non contiene carbonio libero (C), preferibilmente neppure in forma di tracce. Si Ã ̈, infatti, potuto rilevare che nel caso di applicazione del rivestimento con tecniche di plasma spray una causa del distaccamento dei tradizionali rivestimenti protettivi dai dischi Ã ̈ la presenza di carbonio libero nel rivestimento protettivo. Il carbonio tende, infatti, a bruciare, combinandosi con lâ€™ossigeno inglobato nel rivestimento protettivo in via di formazione. CiÃ² porta alla formazione di microbolle allâ€™interno del rivestimento, le quali possono impedire una adeguata adesione del rivestimento sul disco, favorendone il distacco.

Il rivestimento presenta, inoltre, unâ€™elevata resistenza allâ€™usura. Prove sperimentali condotte comparando un disco freno secondo lâ€™invenzione con un disco tradizionale in ghisa grigia hanno evidenziato che il disco secondo lâ€™invenzione ha una durata sensibilmente superiore a quello tradizionale a paritÃ di condizioni di prova. In aggiunta presenta una notevole resistenza agli agenti atmosferici responsabili dellâ€™ossidazione superficiale con conseguente formazione di ruggine sulla superficie del disco freno.

Preferibilmente, la granulometria delle particelle del materiale particellare Ã ̈ compresa tra 5 e 40 Î1⁄4m. La scelta di tale intervallo di valori consente di conferire al rivestimento caratteristiche elevate di densitÃ , durezza e limitata porositÃ .

Il rivestimento protettivo 3 copre almeno una delle due superfici di frenatura della fascia di frenatura. Preferibilmente, come illustrato nella Figura 2, il disco 1 Ã ̈ dotato di un rivestimento protettivo 3 che copre entrambe le superfici di frenatura 2a e 2b della fascia di frenatura 2.

In particolare, il rivestimento 3 puÃ² coprire solo la fascia di frenatura, su una singola superficie di frenatura oppure su entrambe.

In accordo a soluzioni realizzative non illustrate nelle Figure allegate, il rivestimento protettivo 3 puÃ² estendersi anche ad altre parti del disco 1 come la porzione anulare di fissaggio 4 e la campana 5, fino a coprire tutta la superficie del disco 1. In particolare, il rivestimento puÃ² coprire â€“ in aggiunta alla fascia di frenatura â€“ solo la porzione di fissaggio o solo la campana. La scelta viene dettata da ragioni essenzialmente estetiche, per avere unâ€™omogeneitÃ di colorazione e/o finitura su tutto il disco o tra alcune porzioni di esso.

Preferibilmente, il rivestimento protettivo ha uno spessore compreso tra 20 Î1⁄4m e 80 Î1⁄4m.

Vantaggiosamente, la deposizione del materiale particellare per la formazione del rivestimento puÃ² essere effettuata in modo differenziato sulla superficie del disco almeno in termini di spessore del rivestimento.

Preferibilmente, il rivestimento protettivo realizzato sulla fascia di frenatura ha uno spessore superiore rispetto a quello realizzato su altre porzioni del disco. Il rivestimento in corrispondenza di porzioni differenti da quelle della fascia di frenatura puÃ² avere spessori compresi tra 20 e 80 Î1⁄4m.

In corrispondenza della fascia di frenatura, il rivestimento protettivo puÃ² essere realizzato con lo stesso spessore nelle due superfici frenanti contrapposte. Possono essere previste soluzioni alternative in cui il rivestimento Ã ̈ realizzato differenziando gli spessori differenti tra le due superfici frenanti della fascia frenante.

In accordo ad una forma di implementazione particolarmente preferita del metodo, la fase b) di deposizione comprende due o piÃ¹ passaggi distinti di deposizione del materiale particellare sulla medesima superficie per formare il rivestimento protettivo.

PiÃ¹ in dettaglio, la suddetta fase b) di deposizione comprende:

- un primo passaggio di deposizione del materiale in forma particellare per creare uno strato di base del rivestimento direttamente sul disco; ed

- un secondo passaggio di deposizione del materiale in forma particellare per creare uno strato di finitura sullo strato di base.

La suddivisione in due o piÃ¹ passaggi della fase di deposizione consente in particolare di differenziare almeno la granulometria del materiale particellare utilizzato nei diversi passaggi. CiÃ² rende piÃ¹ flessibile la fase di deposizione.

Vantaggiosamente, il materiale particellare depositato con il primo passaggio di deposizione ha una granulometria superiore rispetto a quello depositato con il secondo passaggio di deposizione. In particolare, il materiale particellare depositato con il primo passaggio di deposizione ha una granulometria compresa tra 30 e 40 Î1⁄4m, mentre il materiale particellare depositato con il secondo passaggio di deposizione ha una granulometria compresa tra 5 e 20 Î1⁄4m.

La realizzazione del rivestimento con due distinti passaggi di deposizione, utilizzando una granulometria piÃ¹ grossolana per la formazione dello strato base e una granulometria piÃ¹ fine per la formazione dello strato di finitura, consente di ottenere un rivestimento che giÃ al termine della deposizione ha le caratteristiche di finitura superficiale volute, senza la necessitÃ di rettificare e/o eseguire superficialmente altre operazioni di finissaggio per il rivestimento. Le particelle depositate con il secondo passaggio vanno a riempire le rugositÃ grossolane superficiali dello strato base. Vantaggiosamente, il livello di finitura superficiale del rivestimento puÃ² essere regolata regolando la granulometria delle particelle depositate con il secondo passaggio.

In particolare, utilizzando per il primo passaggio particelle con granulometria tra 30 e 40 Î1⁄4m e per il secondo passaggio particelle con granulometria tra 5 e 20 Î1⁄4m, il rivestimento protettivo ha in corrispondenza dello strato di finitura una rugositÃ superficiale Ra compresa tra 2,0 e 3,0 Î1⁄4m.

Complessivamente, la combinazione della tecnica di deposizione HVOF del materiale particellare, dei componenti chimici utilizzati e delle modalitÃ di deposizione a piÃ¹ passaggi consente di ottenere un rivestimento con un livello di rugositÃ superficiale limitato, particolarmente adatto ai fini di utilizzo del disco freno 1.

Preferibilmente, lo strato di base ha uno spessore compreso tra 2/4 e 3/4 dello spessore totale del rivestimento, mentre lo strato di finitura ha uno spessore compreso tra 1/4 e 2/4 dello spessore totale del rivestimento.

Come si puÃ² apprezzare da quanto descritto, il disco freno secondo lâ€™invenzione consente di superare gli inconvenienti presentati nella tecnica nota.

Il disco freno 1 secondo lâ€™invenzione presenta una elevata resistenza allâ€™usura.

In particolare, il disco 1 Ã ̈ dotato di un rivestimento protettivo (che copre almeno la fascia di frenatura) avente:

- una elevata forza di legame, che garantisce un elevato grado di ancoraggio sul disco;

- alta resistenza allâ€™usura;

- limitato livello di rugositÃ superficiale;

- alta densitÃ ;

- durezza elevata; e

- limitata porositÃ .

Il disco freno 1 puÃ² essere progettato con uno spessore piÃ¹ basso di quello standard, dato che Ã ̈ soggetto ad unâ€™usura molto minore di un disco standard, con conseguente risparmio sul peso. Il disco freno 1 risulta inoltre economico da realizzare. Lâ€™aspetto del peso del disco Ã ̈ particolarmente sentito dai produttori di autovetture, in quanto lâ€™avere dischi leggeri consente di risparmiare peso sugli assali, anteriore e posteriore, degli autoveicoli. In generale una riduzione di peso comporta un minor consumo di idrocarburi per lâ€™autotrazione, con conseguente minore emissione nellâ€™atmosfera di gas quali il monossido ed il biossido di carbonio, e quindi un minore impatto ambientale rispetto a veicoli dotati di disco freno standard piÃ¹ pesanti di quelli della presente invenzione.

Un tecnico del ramo, allo scopo di soddisfare esigenze contingenti e specifiche, potrÃ apportare numerose modifiche e varianti alle pinze di freno a disco sopra descritte, tutte peraltro contenute nellâ€™ambito dellâ€™invenzione quale definito dalle seguenti rivendicazioni.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Metodo per realizzare un disco freno comprendente le seguenti fasi operative: a) predisporre un disco freno, comprendente una fascia di frenatura (2), realizzata in ghisa grigia o in acciaio e dotata di due superfici di frenatura contrapposte (2a, 2b), ciascuna delle quali definisce almeno parzialmente una delle due facce principali del disco; b) depositare sul disco un materiale in forma particellare con tecnica HVOF (High Velocity Oxygen Fuel) formando un rivestimento protettivo (3) che copre almeno una delle due superfici di frenatura della fascia di frenatura, detto materiale in forma particellare essendo costituito dal 70 al 95% in peso di carburo di tungsteno, dal 5% al 15% in peso di cobalto e dallâ€™1% al 10% in peso di cromo.
2. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui la granulometria delle particelle di detto materiale particellare Ã ̈ compresa tra 5 e 40 Î1⁄4m.
3. Metodo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il rivestimento protettivo ha uno spessore compreso tra 20 Î1⁄4m e 80 Î1⁄4m.
4. Metodo secondo una o piÃ¹ delle rivendicazioni precedenti, in cui la fase b) di deposizione comprende due o piÃ¹ passaggi distinti di deposizione del materiale particellare sulla medesima superficie per 5 formare il rivestimento protettivo.
5. Metodo secondo la rivendicazione 4, in cui la fase b) di deposizione comprende un primo passaggio di deposizione del materiale in forma particellare per creare uno strato di base del rivestimento direttamente 10 sul disco ed un secondo passaggio di deposizione del materiale in forma particellare per creare uno strato di finitura sullo strato di base, il materiale particellare depositato con il primo passaggio di deposizione avendo una granulometria superiore rispetto 15 a quello depositato con il secondo passaggio di deposizione.
6. Metodo secondo la rivendicazione 5, in cui il materiale particellare depositato con il primo passaggio di deposizione ha una granulometria compresa 20 tra 30 e 40 Î1⁄4m, mentre il materiale particellare depositato con il secondo passaggio di deposizione ha una granulometria compresa tra 5 e 20 Î1⁄4m.
7. Metodo secondo la rivendicazione 5 o 6, in cui il rivestimento protettivo ha in corrispondenza dello 25 strato di finitura una rugositÃ superficiale Ra compresa tra 2,0 e 3,0 Î1⁄4m.
8. Metodo secondo una o piÃ¹ delle rivendicazioni precedenti, in cui le superfici di frenatura contrapposte (2a, 2b) sono realizzate in ghisa grigia. 5
9. Metodo secondo una o piÃ¹ delle rivendicazioni precedenti, in cui le superfici di frenatura contrapposte (2a, 2b) sono realizzate in acciaio.
10. Metodo secondo una o piÃ¹ delle rivendicazioni precedenti, in cui in detta fase b) di deposizione il 10 materiale particellare viene depositato in modo differenziato sulla superficie del disco almeno in termini di spessore del rivestimento.
11. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui ciascuna faccia principale del disco 15 Ã ̈ definita almeno da una prima porzione anulare (2), corrispondente ad una superficie di frenatura della fascia di frenatura, e da una seconda porzione anulare (4), che Ã ̈ piÃ¹ interna rispetto alla prima e che definisce la zona di fissaggio del disco ad un veicolo, 20 in detta fase b) di deposizione essendo realizzato un rivestimento protettivo a copertura almeno di entrambe le porzioni, il rivestimento realizzato su detta prima porzione anulare avendo uno spessore superiore rispetto a quello del rivestimento realizzato su detta seconda 25 porzione.
12. Disco freno per freno a disco, comprendente una fascia di frenatura (2), realizzata in ghisa grigia o in acciaio e dotata di due superfici di frenatura contrapposte (2a, 2b), ciascuna delle quali definisce 5 almeno parzialmente una delle due facce principali del disco (1), detto disco essendo dotato di un rivestimento protettivo (3) che copre almeno una delle due superfici di frenatura della fascia di frenatura, detto rivestimento essendo costituito dal 70 al 95% in 10 peso di carburo di tungsteno, dal 5% al 15% in peso di cobalto e dal 1% al 10% in peso di cromo, detto rivestimento essendo ottenuto depositando sul disco i componenti del rivestimento in forma particellare con tecnica HVOF. 15
13. Disco freno secondo la rivendicazione 12, in cui il rivestimento Ã ̈ ottenuto depositando sul disco detti componenti in forma particellare con una granulometria compresa tra 5 e 40 Î1⁄4m.
14. Disco freno secondo la rivendicazione 12 o 13, in 20 cui il rivestimento protettivo ha uno spessore compreso tra 20 Î1⁄4m e 80 Î1⁄4m.
15. Disco freno secondo una o piÃ¹ delle rivendicazioni da 12 a 14, in cui il rivestimento protettivo Ã ̈ composto da uno strato di base, che Ã ̈ associato 25 direttamente al disco ed Ã ̈ realizzato con un primo passaggio di deposizione del materiale in forma particellare, e da uno strato di finitura, che Ã ̈ disposto sullo strato di base ed Ã ̈ realizzato con un secondo passaggio di deposizione del materiale 5 particellare, il materiale in forma particellare depositato con il primo passaggio di deposizione avendo una granulometria superiore rispetto a quello depositato con il secondo passaggio di deposizione.
16. Disco freno secondo la rivendicazione 15, in cui 10 il rivestimento protettivo ha in corrispondenza dello strato di finitura una rugositÃ superficiale Ra compresa tra 2,0 e 3,0 Î1⁄4m.
17. Disco freno una o piÃ¹ delle rivendicazioni da 12 a 16, in cui il rivestimento presenta spessori differenti 15 in aree differenti della superficie del disco.