Mundo Automotriz La Revista No. 253 Abril 2017

arTICULO TÉCNICO

arTICULO TÉCNICO La mayoría de las armadoras recomiendan un tipo específico de balatas para sus vehículos, pero los compuestos pueden ser cambiados por una marca diferente o por una mejorada por las armadoras; de acuerdo con los gustos personales y los tipos de manejo. Por muchos años, las balatas de asbesto estaban consideradas como las mejores por tener el mayor desempeño en las cinco categorías. Sin embargo, debido a los problemas de salud que se hicieron presentes, otros materiales se han buscado. Hoy en día, los materiales de las balatas están clasificados y pertenecen a cuatro categorías principales, como a continuación mencionamos: Materiales no metálicos: éstos están hechos de una combinación de varias sustancias sintéticas pegadas a un compuesto, principalmente en forma de celulosa, aramida, PAN y cristal sinterizado. Son nobles con el rotor, pero producen una cantidad leve de polvo y tienen un tiempo de vida útil muy corta. Materiales semi-metálicos: mezclas sintéticas con una proporción de metales en hojuelas. Éstos son más duros que los materiales no metálicos, son más resistentes a la pérdida de frenado y duran más, pero al costo de mayor desgaste del rotor/tambor, por lo que se tiene que cambiar más seguido. También requieren más fuerza que las balatas no metálicas para poder generar el torque de frenado. Materiales totalmente metálicos: estas balatas sólo se usan en vehículos de carreras y están compuestas de acero sinterizado sin aditivos sintéticos. Duran mucho, pero requieren aún más fuerza para detener el vehículo y desgastan extremadamente el rotor. También tienden a ser muy ruidosas. Materiales cerámicos: se producen de arcilla y porcelana con hojuelas de cobre y filamentos, lo que genera una gran combinación entre las balatas de metal, el agarre y la resistencia de desvanecimiento de la variedad sintética. Su principal inconveniencia, sin embargo, es que a diferencia de los tres tipos anteriormente mencionados y a pesar del cobre (que tiene alta conductividad térmica), las balatas cerámicas no disipan bien el calor, lo que eventualmente puede provocar que las balatas u otros componentes del sistema de frenado se doblen. Sin embargo, debido a que los materiales de cerámica se elevan por arriba de la escucha del oído humano, son excepcionalmente silenciosas. Hay factores ambientales que regulan los materiales de las balatas. Por ejemplo, los dictados de SSB6557 que fueron adoptados en el Estado de Washington en 2010 limitan la cantidad de cobre que está permitido emplear en los materiales de fricción, que eventualmente llegarán a seguir reduciéndose debido al impacto negativo del alto nivel de cobre en la vida acuática. Por lo que su sustitución ya ha sido desarrollada, con una combinación de diferentes materiales aunque hasta la fecha aún no está disponible. Otros materiales, como los fabricados con antimonio, siguen siendo estudiados. Los vehículos tienen varios requerimientos de frenado. Los materiales de fricción ofrecen fórmulas de aplicaciones diferentes y de diseño. Las balatas con un mayor factor de fricción ofrecen buen frenado con un desempeño de presión de fuerza en el pedal de freno, pero tienden a perder su eficiencia a altas temperaturas, incrementando la distancia de parado. Las balatas con un menor factor de fricción no pierden su eficiencia a altas temperaturas y son estables, pero requieren de mayor presión en el pedal de freno. 40 Síguenos en: issuu.com/mundoautomotriz

arTICULO TÉCNICO • The ability to recover quickly from either increased temperature or moisture. • Service life as traded off vs. wear to the rotor. • The ability of the material to provide smooth, even contact with the rotor or drum (rather than a material that breaks off in chunks or causes pits or dents). For many years straightforward asbestos was viewed as having an optimal performance in all five categories. However, as the serious health hazards of asbestos became clear, other materials had to be found. Today, brake pad materials are classified as belonging to one of four principal categories, as follows: • Non-metallic materials – these are made from a combination of various synthetic substances bonded into a composite, principally in the form of cellulose, aramid, PAN, and sintered glass. They are gentle on rotors, but produce a fair amount of dust and have a short service life. • Semi-metallic materials – synthetic mixed with some proportion of flaked metals. These are harder than non-metallic pads, and are more fade-resistant and longer lasting, but at the cost of increased wear to the rotor/drum which then must be replaced sooner. They also require more force than non-metallic pads in order to generate braking torque. Most vehicle manufacturers recommend a specific kind of brake pads for their vehicle, but compound can be changed according to personal tastes and driving styles. • Fully metallic materials – these pads are used only in racing vehicles, and are composed of sintered steel without any synthetic additives. They are very long-lasting, but require even more force to slow a vehicle and are extremely wearing on rotors. They also tend to be very loud. • Ceramic materials – Composed of clay and porcelain bonded to copper flakes and filaments, these are a good compromise between the durability of the metal pads and the grip and fade resistance of the synthetic variety. Their principal drawback, however, is that unlike the previous three types and despite the presence of the copper (which has a high thermal conductivity), ceramic pads generally do not dissipate heat well, which can eventually cause the pads or other components of the braking system to warp. However, because of the ceramic materials causes the braking sound to be elevated beyond that of human hearing, they are exceptionally quiet. There are environmental factor that govern the selection of brake pads materials. For example, the bill SSB 6557 adopted in Washington State in 2010 will limit the amount of copper that is allowed to be used in friction material, to be eventually phased out to trace amounts, because of the negative impact of high copper levels on the aquatic life. For a substitution, different material combinations have been developed, though no direct replacement is yet available. Other materials, such as compounds made with antimony, are being studied. Vehicles have different braking requirements. Friction materials offer application-specific formulas and designs. Brake pads with higher coefficient of friction provides good braking with less brake pedal pressure requirements, but tend to lose efficiency at higher temperatures, increasing stopping distance. Brake pads with smaller and constant coefficient of friction do not lose efficiency at higher temperatures and are stable, but require higher brake pedal pressure. www.mundoautomotriz.com 41