Dalla Svizzera freni ceramici di alto profilo

Nel laboratorio per ceramica di elevate prestazioni EMPA si stanno sviluppano dischi freno ceramici per piccole auto. In collaborazione con partner italiani, spagnoli e del Liechtenstein, nascerà qui la tecnologia automobilistica del futuro a costi contenuti.

Mentre gli attuali dischi freno sono realizzati in pesante ghisa resistente al calore, i freni del futuro potrebbero essere realizzati in alluminio leggero, il che significherebbe un peso inferiore con conseguente risparmio sul consumo di carburante. Al contempo migliorerebbe il comportamento di guida, perché le masse non ammortizzate nel telaio si ridurrebbero. Tuttavia, prima di giungere al freno leggero c'è da risolvere un problema di materiale: l'alluminio, il materiale prescelto per l'applicazione, è tenero e inadatto alla forte pressione delle ganasce del freno. Occorre dunque uno strato in ceramica per proteggere i dischi freno in alluminio, assorbire l'attrito e disperdere il calore generato. L'EMPA sta attualmente sviluppando questo componente indispensabile. I freni ceramici sono già da tempo impiegati nel settore dell'automobilismo sportivo e delle auto da corsa. Solo che sono costosi. Nella Porsche 911 i freni carboceramici sono responsabili di un aumento del prezzo di ben 12'000 franchi. Con questi soldi si può acquistare già quasi un'intera Fiat 500, rendendo quindi questa tecnologia poco adatta all'impiego nel segmento delle piccole auto a prezzi contenuti. L'EMPA si è assunta il compito di realizzare l'impossibile: sotto la direzione del «Politecnico di Torino» e in collaborazione con il produttore di freni spagnolo Fagor Ederlan, l'impresa specializzata in brasatura Listemann AG del Liechtenstein e il Centro Ricerche Fiat C.R.F., sarà realizzato un nuovissimo disco freni per le piccole auto prodotte in serie con il knowhow EMPA. Il freno deve poter essere realizzato rapidamente in grandi quantità, dev'essere economico e deve avere almeno la medesima durata dei comuni freni in ghisa attualmente in commercio.

Soluzione a più strati
Dalla materia prima, l'ossido di alluminio, gli scienziati hanno concepito un laminato ceramico, ossia una piastra ceramica spessa due millimetri circa, composta da 15 strati singoli. Oltre agli strati di ossido d'alluminio, viene utilizzato anche il carburo di silicio in grado di aumentare la conduttività termica, uno strato coprente per regolare l'usura e uno strato adesivo che salda la ceramica sulla superficie di alluminio. Ogni strato viene mischiato con acqua fino a formare una barbottina e poi viene spalmato su un foglio in plastica. Infine, gli strati vengono pressati insieme, la plastica rimasta in mezzo viene bruciata e i diversi strati vengono uniti e compattati tra loro a svariate centinaia di gradi. Al termine del progetto, in aprile 2015, la nuova tecnologia per freni sarà collaudata sui banchi di prova e sarà infine integrata su un veicolo sperimentale. Se si dimostra valida, sarà realizzato nei prossimi anni un componente in serie, in grado di avvantaggiare le auto europee sul mercato mondiale.

Informazioni: www.empa.ch
vers le haut
Feld für switchen des Galerietyps
Slideshow