德国EHLA新涂层工艺有效保护汽车制动盘

由于重复的机械负载，与其他汽车部件相比，制动盘更容易磨损并产生细颗粒，从而对环境造成不利影响。据外媒报道，弗劳恩霍夫激光技术研究所和德国亚琛工业大学联合开发了一种新的涂层工艺，可以显著减少这种影响。“超高速激光材料沉积”技术的使用可以快速有效地保护制动盘免受磨损和腐蚀。传统的制动盘是由具有片状石墨相的灰铁制成的。这种材料具有良好的导热性、大的热容量，并且相对便宜；然而，在使用过程中，它很容易被磨损或腐蚀，导致大量的细颗粒物排放。在这种情况下，传统的涂层工艺，如电镀或热喷涂，很难为制动盘提供足够的保护。这些工艺不能在铸铁和保护涂层之间形成冶金接头，并且需要大量材料，这是昂贵的。

经济和技术优势：EHLA的新工艺可以避免这些缺陷。Fraunhofer ILT研究员Thomas Schophoven说， “EHLA工艺非常适合应用于汽车行业，尤其是制动盘的涂层。涂覆制动盘通常非常困难，因为它们必须承受高负载，并且容易受到经济和环境因素的影响。使用EHLA工艺，可以在涂层和基底之间形成冶金结合，并且涂层不容易剥离通过取代传统工艺生产的涂层可能会出现孔隙和裂纹。通过使用EHLA工艺，涂层可以保持完整，部件可以在更长的时间内得到更有效的保护。延长部件的使用寿命，防止因制动盘表面损坏而导致的早期故障。此外，该工艺适用于各种材料，可根据具体应用场景选择不同类型的环保涂料。EHLA工艺是激光材料沉积技术的一种新变体，在涡轮叶片修复等领域取得了巨大成功，并具有几个决定性的优势。快速的加工速度减少了热传递。当使用EHLA工艺进行生产时，粉末颗粒涂层材料直接在激光束中熔化，而不是在部件表面的熔池中熔化。现在进入熔池的材料是液滴材料，而不是固体粉末颗粒，因此涂层过程要快得多，从传统激光材料沉积的每分钟0.5米到2米上升到每分钟500米。这也大大降低了涂层材料暴露于热环境的机会。使用传统的激光材料沉积技术，基底材料的热熔区需要以毫米为单位进行测量，而EHLA工艺仅在微米范围内产生熔融现象。因此，可以使用新的材料组合，例如铝或铸铁合金制动盘涂层。低热量输入可以防止制动盘中的碳溶解到熔体中，避免涂层和粘合区域出现脆性相、气孔、连接缺陷和裂纹，使灰铁制动盘的涂层与基材紧密结合。高效利用资源提高质量采用传统的激光材料沉积技术，涂层厚度至少为半毫米。它不仅需要大量的材料消耗，而且精密加工过程也非常复杂。相比之下，EHLA工艺可以生产25微米至250微米之间的薄层。因此，新涂层既纯净又光滑，粗糙度降低到以前水平的十分之一左右。此外，EHLA工艺的材料利用率可达90%以上，具有极高的资源效率，提高了经济效益。在大规模的工业生产环境中，可以满足基本的使用要求。事实上，工业应用可能很快就会成为现实。初步研究表明，EHLA工艺可以使用不同的材料生产传统灰铁制动盘的涂层。目前，总部位于亚琛的HPL Technologies正在准备大规模生产，并使用改进的研磨工艺处理零件表面。

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