I freni carboceramici a matrice utilizzano per il disco una matrice ceramica composita in carburo di silicio rinforzata con fibra di carbonio, comunemente denominata C/SiC. TEI I dischi carboceramici combinano questo materiale con un rivestimento d’attrito in carburo di silicio, per una frenata costante durante un uso intenso e prolungato; TCCB e TCCB-R adottano strutture delle fibre differenti.
Cosa sono i freni carboceramici a matrice?
I freni carboceramici a matrice sono impianti frenanti basati su dischi realizzati in una matrice ceramica composita in carburo di silicio rinforzata con fibra di carbonio. Il materiale viene spesso abbreviato in C/SiC: la fibra di carbonio rinforza una matrice ceramica in carburo di silicio, mentre un rivestimento in carburo di silicio costituisce la superficie d’attrito.
La gamma di dischi carboceramici di TEI è progettata per frenate intense e prolungate e per un comportamento frenante costante. La collezione di dischi carboceramici descrive questi dischi come capaci di contribuire alla riduzione delle masse non sospese e di mantenere una potenza frenante costante durante frenate intense e prolungate, senza fading. L’hardware frenante non determina autonomamente lo spazio di frenata: pneumatici e coppia d’attrito pastiglia-disco sono decisivi. Il sistema composto da disco, pastiglia e pinza contribuisce invece al feeling del pedale, alla costanza di rendimento e alla capacità termica.
Sono disponibili due architetture di dischi carboceramici di TEI: TCCB, stampato in un unico pezzo con fibre corte, e TCCB-R, con disposizione continua delle fibre lunghe. Entrambi utilizzano la famiglia di materiali C/SiC, ma i processi produttivi e i criteri di scelta previsti sono differenti.
Come funziona la struttura del disco C/SiC
La superficie d’attrito è protetta da un rivestimento in carburo di silicio. Nel disco a fibre corte TCCB, il rivestimento ha uno spessore di 1.1 mm. Il disco a fibre lunghe TCCB-R utilizza un rivestimento d’attrito in carburo di silicio dello spessore di 0.8 mm. Questa superficie rivestita è progettata specificamente per mescole di pastiglie freno carboceramiche compatibili.
TCCB è un disco stampato in un unico pezzo, realizzato con fibre corte di carbonio. Si tratta del processo carboceramico destinato alla produzione in grandi volumi, descritto da TEI come stabile e costante. È inoltre l’architettura utilizzata per gli impianti frenanti ad alte prestazioni di primo equipaggiamento su supercar e vetture stradali di alta gamma.
TCCB-R è realizzato attorno a una disposizione continua di fibre di carbonio. La sua struttura a fibre lunghe è più complessa e più costosa ed è stata sviluppata originariamente per il settore aerospaziale, i treni ad altissima velocità e le applicazioni ad alte prestazioni estreme, prima di essere adattata all’uso stradale. Il principale vantaggio nella scelta consiste nella possibilità di realizzare misure personalizzate e nella massima resistenza delle fibre continue.
Entrambi i tipi di disco sono disponibili con diametri da 355 mm a 440 mm. TCCB-R può essere realizzato su misura secondo le specifiche del primo equipaggiamento entro questo intervallo di diametri, mentre TCCB è disponibile nello stesso intervallo come soluzione stampata con fibre corte.
Confronto tra TCCB e TCCB-R
| Caratteristica | TCCB | TCCB-R |
|---|---|---|
| Struttura delle fibre | Struttura stampata in un unico pezzo con fibre corte | Disposizione continua delle fibre lunghe |
| Funzione del processo produttivo | Processo carboceramico per la produzione in grandi volumi | Processo carboceramico più complesso e costoso |
| Rivestimento d’attrito in carburo di silicio | 1.1 mm | 0.8 mm |
| Intervallo di diametri | 355–440 mm | 355–440 mm |
| Ideale per | Equilibrio tra prestazioni e praticità | Misure personalizzate e massima resistenza delle fibre continue |
La scelta più adatta dipende dal progetto, non da una semplice classifica basata su quale soluzione sia migliore. TCCB è pensato per equilibrare prestazioni e praticità grazie alla struttura stampata con fibre corte. TCCB-R è la soluzione da considerare quando la priorità è rappresentata dalle misure personalizzate e dalla resistenza delle fibre continue. Per una pianificazione più completa dell’impianto frenante, la guida ai componenti dei kit freni maggiorati e alla compatibilità fornisce un utile contesto sul rapporto tra i dischi e il resto di un potenziamento freni.
Comportamento alle temperature e frenate prolungate
TCCB è specificato per una frenata stabile da temperature ultra-basse di −40 °C fino all’utilizzo intenso e prolungato ad alte prestazioni. La collezione di dischi carboceramici è inoltre descritta come capace di fornire una potenza frenante costante durante frenate intense e prolungate, senza fading.
Queste dichiarazioni descrivono il disco e il sistema d’attrito compatibile nelle condizioni d’uso indicate; non costituiscono una promessa relativa a uno specifico spazio di frenata. Lo spazio di frenata dipende dagli pneumatici e dalla coppia d’attrito pastiglia-disco. Il ruolo dell’hardware frenante è meglio compreso considerando capacità termica, costanza di rendimento e risposta del pedale.
La scelta corretta delle pastiglie è pertanto essenziale. I dischi carboceramici devono essere utilizzati esclusivamente con pastiglie con mescola TEI CS1 o CS2. Queste mescole sono progettate specificamente per la superficie CCB rivestita in SiC. Le mescole TEI M1, M2, R1 e R2 non devono essere utilizzate sui dischi carboceramici.
Microfessurazioni superficiali e bordi non rivestiti
Sottili fessurazioni superficiali nel rivestimento in SiC sono una caratteristica normale di ogni disco carboceramico. Si formano perché il rivestimento e il corpo del disco si contraggono a velocità differenti durante la produzione. Il conseguente disegno a microfessure riduce le tensioni interne; non viene pertanto considerato un difetto di produzione.
Il bordo esterno e il foro centrale sono lasciati intenzionalmente privi di rivestimento. Questa soluzione previene la scheggiatura dei bordi durante il montaggio e il trasporto. L’aspetto visibile della superficie d’attrito e delle aree non rivestite deve quindi essere tenuto in considerazione durante l’ispezione o la movimentazione di un disco carboceramico.
Per maggiori informazioni sull’aspetto e sugli aspetti relativi alla cura di questo tipo di disco, consultare la guida di TEI a polvere dei freni e manutenzione dei dischi carboceramici. Un confronto separato tra dischi carboceramici e dischi in acciaio può inoltre essere utile nella valutazione dei materiali.
Cosa è incluso e cosa deve essere verificato?
Le schede prodotto di TCCB e TCCB-R riguardano esclusivamente il disco carboceramico. Campane, staffe, pastiglie e tubi freno non sono inclusi. Le pastiglie sono vendute separatamente e solo le mescole TEI CS1 o CS2 sono approvate per l’uso con questi dischi carboceramici.
Se è già installato un kit freni di TEI, la campana e le staffe esistenti costituiscono la coppia compatibile con i dischi TCCB. TCCB-R deve essere selezionato verificando le misure personalizzate richieste e le specifiche del primo equipaggiamento per l’applicazione interessata. La compatibilità con il veicolo e con il pacchetto ruota deve essere verificata prima dell’ordine; la checklist tecnica per la compatibilità del kit freni comprende le misurazioni e le verifiche di compatibilità rilevanti per un potenziamento freni.
- Confermare il diametro del disco richiesto, da 355 mm a 440 mm per i dischi carboceramici di TEI indicati.
- Scegliere TCCB per la struttura stampata con fibre corte e la praticità, oppure TCCB-R per le misure personalizzate e la resistenza delle fibre continue.
- Utilizzare esclusivamente pastiglie TEI con mescola CS1 o CS2.
- Non utilizzare le mescole M1, M2, R1 o R2 sui dischi carboceramici.
- Verificare che le campane e le staffe esistenti siano i componenti compatibili corretti.
- Tenere presente che la scheda del solo disco non include campane, staffe, pastiglie o tubi freno.
Domande frequenti
Che cosa significa C/SiC?
C/SiC significa matrice ceramica composita in carburo di silicio rinforzata con fibra di carbonio. Nei dischi carboceramici di TEI, la fibra di carbonio rinforza la matrice ceramica in carburo di silicio, mentre un rivestimento in carburo di silicio protegge la superficie d’attrito. TCCB utilizza fibre corte stampate, mentre TCCB-R utilizza una disposizione continua di fibre lunghe.
Le fessurazioni sottili su un disco carboceramico sono normali?
Sì. Sottili fessurazioni superficiali nel rivestimento in SiC sono una caratteristica normale di ogni disco carboceramico. Durante la produzione, il rivestimento e il corpo del disco si contraggono a velocità differenti, creando un disegno a microfessure che riduce le tensioni interne. Il bordo esterno e il foro centrale sono lasciati intenzionalmente privi di rivestimento per contribuire a prevenire la scheggiatura dei bordi.
Quali pastiglie freno possono essere utilizzate con i freni carboceramici a matrice?
I dischi carboceramici di TEI devono essere utilizzati con pastiglie TEI con mescola CS1 o CS2. Queste mescole sono progettate per la superficie CCB rivestita in SiC. Le mescole TEI M1, M2, R1 e R2 non devono essere utilizzate sui dischi carboceramici. Le pastiglie sono vendute separatamente rispetto alla scheda prodotto del solo disco.
Qual è la differenza tra TCCB e TCCB-R?
TCCB è un disco stampato in un unico pezzo con fibre corte, progettato per equilibrare prestazioni e praticità. TCCB-R utilizza una disposizione continua di fibre lunghe ed è la scelta indicata per misure personalizzate e massima resistenza delle fibre continue. Entrambi sono disponibili da 355 mm a 440 mm, mentre TCCB-R può essere realizzato su misura secondo le specifiche del primo equipaggiamento.