یکی از مواد معدنی مهم که در صنایع اصطکاکی مانند لنت سازی بسیار پرکاربرد است، باریت یا سولفات باریم است. از این ماده معدنی به عنوان فیلر پرکننده و اصلاح کننده خواص در فرمولاسیون لنت ها استفاده می شود.
توسعه صنعت خودرو سازی در سال های اخیر، افزایش دما، فشار در سیستم ترمز و الزام به استاندارد های کیفیتی بالا باعث شده است که انتخاب مواد اولیه با پایداری حرارتی بالا و رفتار اصطکاکی قابل کنترل از اهمیت بالایی برخوردار شود.
این ماده معدنی دارای ویزگی هایی مانند دانسیته بالا، پایداری حرارتی فوق العاده، عدم واکنش پذیری شیمیایی و قیمت اقتصادی است در نتیجه خرید باریت جایگاه ویژه ای در صنایع لنت سازی دارد. در ادامه همراه ما باشید تا کاربرد باریت در لنت سازی را بیشتر بررسی کنیم.
پایداری حراراتی بالا: در سیستم ترمز، دمای سطح تماس لنت و دیسک می تواند به 300 تا 500 درجه سانتی گراد برسد. باریت به دلیل نقطه ذوب بیش از 1580 درجه سانتی گراد، به عنوان یکی از فیلتر های پایدار شناخته می شود و در برابر گرما تجزیه نمی شود. این موضوع در حفظ خواص مکانیکی لنت و جلوگیری از افت اصطکاک بسیار مهم است.
دانسیته مناسب و کنترل وزن لنت: باریت دارای دانسیته بالا (4.5 – 4.2 g/cm3) است که با تولید کنندگان اجازه می دهد، وزن لنت را بدون تغییر ترکیبات، افزایش دهند. از این ویژگی در صنایع لنت سازی برای افزایش پایداری و کاهش لرزش استفاده می شود.
نقش فیلر در کنترل رفتار اصطکاکی: از آن جایی که باریت یک فیلر غیر فعال است، در ایجاد اصطکاک نقش شیمیایی ندارد. اما با تعدیل ترکیب می تواند رفتار اصطکاکی یکنواخت را تقویت کند. در واقع باریت باعث می شود که ضریب اصطکاک در فرایند ترمزگیری پایدار بماند و نوسان کمتری داشته باشد.
جلوگیری از جرقه و افزایش مقاومت سایشی: سولفات باریم باعث می شود سطح تماس لنت سخت تر و پایدار تر شود. در نتیجه احتمال جرقه زنی کاهش پیدا می کند. همین موضوع باعث افزایش عمر لنت و کاهش خوردگی دیسک می شود.
حال که می خواهیم به کاربرد باریت در صنعت لنت ترمز بپردازیم، لازم است که ابتدا دلایل محبوبیت این ماده در لنت سازی را مورد بررسی قرار دهیم. از آن جایی که لنت ترمز از چندین جزء مختلف تشکیل شده است و هر کدام وظیفه خاصی دارد، باریت از جمله مواد اصلی در این ترکیب است که به پایداری، استحکام و کنترل حرارت کمک می کند.
استفاده به عنوان فیلر اصلی: در اغلب فرمولاسیون های صنعتی، باریت بین 10 تا 30 درصد از کل وزن لنت را تشکیل می دهد. البته این مقدار با توجه به نوع خودرو (سبک، نیمه سنگین و سنگین)، نوع لنت (دیسک یا کفشک) و رفتار مورد نیاز تغییر می کند.
نقش باریت در تثبیت ساختار مکانیکی لنت: ترکیب باریت با رزین ها و الیاف، باعث ایجاد شبکه ای پایدار می شود که مقاومت مکانیکی لنت را افزایش می دهد. این شبکه مانع ترک خوردگی، شکستگی و پوسته پوسته شدن لنت در شرایط فشار بالا می شود.
کنترل رفتار اصطکاکی در ترمز گیری های طولانی: در شرایطی که راننده ممکن است بصورت مداوم ترمز بگیرد، استفاده از باریت در فرمولاسیون باعث کاهش افت عملکرد می شود.
کاهش صدا و لرزش: باریت می تواند با ایجاد توزیع یکنواخت تنش روی سطح لنت، به کاهش نویز و لرزش کمک کند. این ویژگی در خودرو های سواری از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است.
افزایش دوام و عمر لنت: لنت هایی که در ساخت آن ها از Barite/BaSO4 استفاده شده است، 10 تا 30 درصد مقاومت سایشی بیشتری نسبت به فیلر های دیگر دارد.
کاهش هزینه تولید: باریت نسبت به سایر فیلر ها مانند زغال، گرافیت پر چگال یا فلزات غیر آهنی، قیمت مناسب تری دارد و در عیر حال کیفیت مطلوبی را ارئه می دهد.
پایداری شیمیایی: این ماده معدنی از نظر شیمیایی بی اثر است. به این معنی که با رزین ها، لاستیک ها، الیاف و مواد اصطکاکی واکنش نشان نمی دهد. این موضوع باعث افزایش طول عمر فرمولاسیون و کاهش ریسک تخریب شیمیایی لنت می شود.
یکنواختی در عملکرد ترمز گیری: باریت می تواند ضریب اصطکاک را در طول عمر لنت، پایدار نگه دارد و در نتیجه نوسان آن کمتر می شود. این موضوع باعث می شود ترمز گیری ایمن تر و نرم تر انجام شود.
هیچ فرمولاسیون ثابت و یکسانی برای همه خودرو ها وجود ندارد ولی درصد باریت در استاندارد های صنعتی در جدول زیر آورده است:
نوع لنت | درصد پیشنهادی باریت |
لنت خودرو های سبک | 10-20 % |
لنت خودرو های نیمه سنگین | 15-25 % |
لنت های خودرو های سنگین و صنعتی | 20- 30 % |
نکته ای در این جا لازم است به آن توجه کنید، این است که افزایش بیش از حد باریت باعث کاهش چسبندگی و کاهش جذب انرژی در لنت می شود. بنابراین انتخاب درصد مناسب به نیاز خودرو بستگی دارد.
اندازه مش باریت تاثیر زیادی بر کیفیت لنت دارد:
باریت دانه ریز: این نوع باریت باعث افزایش یکنواختی فرمول، بهبود فشردگی و استحکام می شود و برای لنت های سواری مناسب است.
باریت دانه درشت: این مدل باریت باعث افزایش مقاومت حرارتی و بهبود رفتار اصطکاکی در ترمز گیری های شدید می شود و مناسب برای لنت های سنگین و صنعیت است.
برای انتخاب باریت با کیفیت باید به نکاتی در ادامه آمده است، توجه کنید:
درصد خلوص بالا (حداقل 90-95%)
مش مناسب (دانه بندی کنترل شده)
رطوبت پایین کمتر از 0.2 %
رنگ روشن برای تنظیم رنگ نهایی محصول
عدم وجود ناخالصی های معدنی سخت مانند کوارتز
باریت در عین مزایایی که دارد، چالش هایی نیز دارد که در ادامه این چالش ها را بررسی کرده ایم:
افزایش وزن بیش از حد: در صورت استفاده بیش از حد ممکن است وزن لنت بالا رود و باعث افزایش مصرف سوخت شود.
ایجاد سختی بیش از حد استاندارد: سختی بیش از حد ممکن است باعث سایش دیسک شود.
نیاز به کنترل دقیق دانه بندی: دانه بندی نامناسب باعث ناپایداری در رفتار اصطکاکی لنت می شود .
باریت یکی از مهمترین و ضروری ترین مواد در تولید لنت ترمز است و نقش اساسی در کنترل چگالی، حفظ پایداری حرارتی، افزایش مقاومت سایشی و یکنواخت کردن رفتار اصطکاکی دارد. از این ماده بطور گسترده در لنت خودرو های سبک و سنگین استفاده می شود.
انتخاب درصد مناسب، اندازه مش، خلوص و کیفیت باریت تاثیر بسزایی بر عملکرد نهایی لنت دارد. بطور کلی باریت به دلیل قیمت مناسب، پایداری بالا و خواص مکانیکی مطلوب، انتخابی ایده آل برای تولید کنندگان لنت محسوب می شود.
شرکت کانه آرا سپاهان با بیش از ۲۰ سال سابقه در زمینه استخراج، فرآوری و صادرات مواد معدنی، یکی از تولیدکنندگان و تأمینکنندگان مستقیم و معتبر در ایران است. تخصص فنی، شبکه بینالمللی گسترده و زنجیره تأمین یکپارچه ما، تضمینکننده تأمین پایدار و تحویل مطمئن محصولات به مشتریان در داخل و خارج از کشور است.
اصفهان – شهرک صنعتی سگزی – فاز اول – خیابان پنجم – روبروی فرعی سوم – پلاک 40
اصفهان – خیابان شریف واقفی – نرسیده به چهارراه ابوالحسن اصفهانی – کوچه 31 – داخل بن بست پلاک 12 – طبقه سوم