Как делаются знаменитые красные тормоза: исследуем завод Brembo в Италии

Практически в каждой сфере мира автомобильных комплектующих есть бренд, имя которого уже давно стало нарицательным. Чаще всего эта компания является также и лидером своей области. Без сомнения, таким брендом в производстве тормозов уже много лет остается Brembo. Журнал «Движок» побывал на заводе компании в Италии и воочию увидел полный цикл производства тормозных дисков.

В отличие от многих производителей, которые закупают заготовки дисков у сторонних поставщиков, завод Brembo в этом отношении полностью автономен: у компании собственная металлургия! Ничем не примечательная груда металла уже через несколько часов станет тормозными дисками для автомобилей.

Производственный процесс начинается с переплавки первичного металла. Руда поступает в вагонетках по рельсам на этап развесовки. Когда выверен оптимальный вес части руды, в нее добавляют различные добавки, после чего все это поступает в котел, где при температуре 1100–1200 °C металл доводится до жидкого состояния.

Самый важный процесс — этап добавления различных компонентов в расплав. Получившийся чугун далеко не сразу отправляют дальше: из него берут пробы, и сравнивают с «рецептом» и, если чего-то не хватает, добавляют этот элемент. Рецептура проверяется очень тщательно. Над литейным цехом находится комната управления всем процессом, где на десятках мониторов отслеживаются все параметры приготовления чугуна. Всего «рецептов» порядка пятидесяти.

Основной состав диска на 95% состоит из железа. Около 3% составляет карбон, еще меньше — кремний, а также множество других элементов, которые занимают в общей массе не больше 1%. На производстве каждые 15 минут проверяются все характеристики плавящегося состава. Особенно тщательно следят за температурой и состоянием карбона.

Далее готовый чугун заливается в формы, которые сделаны из прессованного песка и клеевого состава и в которых заготовки дисков в течение двух часов остывают. Происходит это при обычной комнатной температуре, что очень важно. Дальше заготовки отправляются на обработку для полной очистки от остатков песка с помощью дробеструйной машины. Проходит пять часов с момента, когда металлолом привозят на завод, и до момента, когда можно увидеть заготовку диска.

В конце линии установлен стенд с примерами дефектов заготовок, которые возможны в процессе литья. Подобное сразу бракуется при первичном визуальном контроле и отправляется на переплавку. Брак на стадии проверки заготовок не превышает 1,3%

После остывания заготовки поступают на линию, где сотрудники Brembo откалывают облой с дисков. Температура дисков во время очистки — 50–70 °C. В этом же цехе есть лаборатория, куда каждые 15 минут случайным образом отбираются диски из партии на проверку. Вначале их проверяют в рентгеновской камере, где ищут скрытые повреждения вроде пузырей воздуха. Если недостатки находятся, то из той же партии берутся дополнительные диски для проверки. При повторном нахождении дефекта с конвейера снимается вся партия.

Каждые полчаса проводится тест на твердость: 10-миллиметровая сфера действует на диск с усилием 3000 кг, после чего замеряется, какой глубины получилось углубление.

Дальше от заготовки диска откалывают небольшую часть, которая идет на следующий этап проверки продукции — распределение волокон графита, основного элемента диска. Все это проверяется с помощью микроскопа с увеличением от 500 до 1000 раз. Равномерность распределения графита и размер его волокон, который зависит от содержания карбона, сравнивается с образцом.

В следующем тесте проверяется твердость образца. Для каждой рецептуры существуют предельные параметры, причем критерии Brembo по традиции строже, чем требует заказчик.

На чугунном производстве осуществляется и контроль размеров для каждого продуктового типа. Сюда же приходят прототипы дисков от конструкторов.

В течение пяти минут линия может быть переориентирована на иной тип диска. Изменение рецептуры займет полчаса, чтобы полностью опустошить емкость и залить новый состав с другой рецептурой. При этом линия никогда не останавливается

Следующий этап — обработка заготовки до фактически готового состояния диска, которая происходит в полностью автоматизированном режиме с помощью роботов. Обрабатываются как стандартные диски, так и диски с использованием специальных технологий, например, для высокомощных машин. Некоторые из них отличаются алюминиевой ступичной частью, которую вплавляют в чугунную тормозную поверхность в процессе литья при температуре 700 °C. Для других спортивных машин, скажем, Mercedes-Benz AMG, основное преимущество дисков Brembo — то, что тормозная поверхность, может двигаться независимо от ступичной части благодаря механическому соединению на специальных втулках. Речь идет о смещении на доли миллиметра, но даже это очень важно, так как не происходит деформации диска и сохраняется его геометрия, например, при термическом расширении. Это так называемые «плавающие диски», где рабочая поверхность «плавает» относительно ступичной части.

Численность сотрудников на этой производственной площадке — 120 человек, которые собирают 20–25 тыс. тормозных дисков каждый день. Из плавильни завода каждый час выходит около 18 тонн материала. Производственная мощность — около 6 млн дисков в год

Затем диски попадают на станки, которые обрабатывают поверхность до товарного вида. Обработка проходит в три этапа: механически обрабатываются отдельные части, потом внешний диаметр и в конце срезается лишний металл, чтобы достичь полного соответствия спецификации диска по размерам. Линия полностью роботизирована, причем компьютер сам определяет, сколько должно быть снято материала. Далее следует нанесение маркировки с обязательной информацией, в том числе о минимально допустимой толщине диска, ниже которой эксплуатировать его нельзя.

Все характеристики должны быть проверены. Это завершающий этап, который происходит автоматически на закрытой территории с помощью роботов. После чего делается еще и обязательная визуальная проверка каждого сорокового диска оператором на отдельном стенде.

После обработки и проверки диски (если предусмотрено спецификацией) проходят процесс окрашивания, которое бывает двух видов: окрашивание по ультрафиолетовой технологии и покрытие Geomet. Отличительная особенность окрашивания дисков по ультрафиолетовой технологии, это использование состава, который затвердевает под воздействием УФ лучей при комнатной температуре и не требует нагревания. Важный аспект, что данное инновационное покрытие на водной основе. Водная основа устраняет необходимость в растворителях, которые содержат вредные летучие органические соединения, выделяющиеся в окружающую среду. 

Для нанесения цинксодержащего покрытиея Geomet — отдельная установка.

Покрытие наносится после обезжиривания диска фосфатами постепенным нагревом до 300 °C в три этапа. Если сразу нагреть до такой температуры, наступает термический шок, из-за которого диск может потерять форму.

Окрашенные диски обладают преимуществом с точки зрения сервиса. Традиционные диски без покрытия поставляются в масляной смазке, которую необходимо тщательно очистить перед установкой, чтобы избежать потенциально опасного загрязнения тормозных колодок. Но окрашенные диски не требуют обезжиривания и могут устанавливаться прямо из коробки, сокращая время работы механика.

Каков итог?

Самый важный аспект, который нужно отметить: Brembo — это производство полного цикла с собственной металлургией. Под контролем компании абсолютно все этапы производства, начиная с переплавки металла и создания заготовок, до механической обработки и окрашивания дисков, что и позволяет держать высочайшую планку качества. Подтверждением этому служат контракты с большинством автопроизводителей премиум-класса, которые доверяют останавливать свои мощные спорткары и внедорожники только механизмам Brembo.

О том, как выпускаются тормозные суппорты Brembo, читайте здесь.