TECHNISCHE INFORMATIONEN

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Materialien

Grauguss (GG)

Es ist der gängigste Werkstoff, der bei Personen- und Nutzkraftwagen zum Einsatz kommt: GG-15, GG-20, GG-25 und zum Teil auch GG-30 (Grauguss mit Lamellengraphit). Die Guss-Mischung wird durch verschiedene Legierungsbestandteile wie Silicium und Mangan auf den Einsatz im Fahrzeug abgestimmt.

Erklärung zum Aufbau der Bezeichnung:

GG = Grauguss mit Lamellengraphit, 25 = Mindestzugfestigkeit von 250 N/mm²

Hochgekohlte Bremsscheiben (HC / High Carbon)

Die Bremsscheiben bzw. der Reibring bei Verbundbremsscheiben sind aus Grauguss mit einem erhöhten Kohlenstoffanteil gefertigt. Dieser sorgt für einen besseren Wärmedurchgang. Die Bremsscheibe erwärmt sich beim Bremsvorgang gleichmäßiger und kühlt auch entsprechend gleichmäßig ab. So entsteht eine geringere thermische Verformung der Bremsscheiben, was sich positiv auf das Rubbelverhalten der Bremse auswirkt. Der Verschleiß sowie die Zugfestigkeit sind bei hochgekohlten Bremsscheiben aufgrund der Guss-Mischung etwas höher als bei konventionellen Guss-Bremsscheiben.

Beispiel: GG-20 HC

Edelstahl:

Bremsscheiben aus Edelstahl werden hauptsächlich bei Motorrädern sowie bei Fahrrädern verwendet. Hier sind Bremsbeläge aus Sintermetall oder Semimetall zu verbauen. Edelstahlbremsscheiben gibt es ebenfalls in gelochten und geschlitzten Ausführungen. Bei höher motorisierten Zweirädern werden teilweise zwei Bremsscheiben am Vorderrad eingesetzt. Die Bremsscheiben können zur Schwingungsentkopplung schwimmend gelagert sein.

Carbon-Keramik:

Carbon-Keramik-Bremsscheiben sind ca. 50 % leichter als herkömmliche Bremsscheiben aus Grauguss. Das verringert die ungefederte Masse des Fahrwerks und wirkt sich somit positiv auf das Fahrverhalten des Fahrzeugs aus. Carbon-Keramik-Bremsscheiben setzen sich aus einem Basiskörper und zwei beidseitig aufgebrachten Reibschichten zusammen. Sowohl der Basiskörper als auch die Reibschichten bestehen aus kohlenstofffaserverstärktem Siliciumcarbid. Der Werkstoff zeichnet sich durch große Härte aus – die eingebrachten Kohlefasern steigern die Festigkeit und sorgen für eine gute Bruchzähigkeit –, allerdings weist er eine geringe Stoßfestigkeit auf.

Carbon-Keramik-Bremsscheiben sorgen in Verbindung mit den dafür speziell entwickelten Bremsbelägen für ein deutlich besseres Ansprechverhalten, erhöhte Fadingstabilität und hohe thermische Standfestigkeit. Diese Kombination verursacht weniger Bremsstaub und minimiert Rubbeln. Sämtliche Bauteile werden aufgrund der schlechteren Wärmeleitfähigkeit der Carbon-Keramik-Bremsscheiben stärker thermisch belastet als bei Bremsscheiben aus Guss. Die Carbon-Keramik-Scheiben sind jedoch wesentlich temperaturbeständiger und haben eine sehr hohe Lebensdauer. Sie besitzen eine Verschleißbohrung auf dem Reibring. Sie zeigt an, wann die Bremsscheiben verschlissen sind und ersetzt werden müssen. Unter normalen Einsatzbedingungen sollen Carbon-Keramik-Bremsscheiben für ein komplettes Autoleben ausgelegt sein.

Der aufwendige Fertigungsprozess von Carbon-Keramik-Bremsscheiben dauert ca. 20 Tage und ist sehr kostenintensiv. Folglich sind sie wesentlich teurer als Guss-Bremsscheiben und kommen vorwiegend in Luxus- und Sportfahrzeugen zum Einsatz.

Kohlefaser:

Die extrem teuren Bremsscheiben werden im Motorsport (z. B. Formel 1) eingesetzt. Die optimale Arbeitstemperatur dieser Bremse liegt zwischen ca. 350 °C und 550 °C und ermöglicht Verzögerungen von bis zu 5 g. Bremsbeläge und Bremsscheiben sind aus dem gleichen Material gefertigt.