FERODO erweitert Portfolio an kupferfreien Bremsenbelägen für Erstausrüster auf das Nfz-Segment
Der Geschäftsbereich Ferodo für Erstausrüster-Bremsenkomponenten von Tenneco, beliefert Kunden im Original-Equipment-Segment (OE) bereits seit 2012 mit kupferarmen sowie kupferfreien Reibprodukten. Das Unternehmen war seinerzeit nach eigenen Bekunden der erste Anbieter kupferfreier Pkw-Bremsbeläge. Jetzt haben die Experten von Ferodo diese Bremsentechnologie weiterentwickelt, um die spezifischen Anforderungen von Nutzfahrzeugen, insbesondere von Schwerlastkraftwagen und Anhängern, zu erfüllen.
Die Bremsbelag-Formulierungen von Ferodo sind den Angaben zufolge so konzipiert, dass sie aktuelle und künftige Umweltvorschriften erfüllen, ohne die Leistung der Beläge zu beeinträchtigen. So können OE-Kunden mit einer einzigen Spezifikation Märkte auf der ganzen Welt bedienen. Nach der technischen Freigabe für OE Nfz-Anwendungen im Jahr 2022 hat Ferodo die ersten kupferfreien Nfz-Bremsbeläge in Serie für Lkw-Anwendungen auf dem nordamerikanischen Markt eingeführt. Weitere Projekte sind weltweit bereits angelaufen, die entsprechende Serienproduktion wird für 2023 erwartet. Bereits Oktober 2022 bietet Ferodo auch im Aftermarket kupferfreie Bremsbelägen für Nutzfahrzeuge an.
Tribologisches Fingerprint-Verfahren
Die kupferfreien Formulierungen von Ferodo wurden mit Hilfe eines tribologischen Fingerprinting-Verfahrens (Tribologie=Reibungslehre) entwickelt, um alternative Materialien zu identifizieren, die die gleiche Bremsleistung, gleiche Geräusch-, Vibrations- und Härte-Eigenschaften (Noise, Vibrations, Harshness, NVH) sowie die gleiche Haltbarkeit wie herkömmliche Kupferbremsbeläge bieten können. Die kupferfreien Reibbeläge von Ferodo sind auch mit elektronischen Parkbremsen, leichteren Bremssätteln und Bremssystemen für Elektrofahrzeuge kompatibel.
„Wir konnten unsere Erfahrungen aus dem Pkw-Bereich zwar nutzen, indem wir einen ähnlichen Entwicklungsprozess verfolgt haben, aber die tatsächlichen Materialformulierungen für Schwerlastanwendungen fallen ganz anders aus. Im Pkw-Bereich geht es unter anderem um Komfortfaktoren wie das Bremsgeräusch. Bei schweren Nutzfahrzeugen stehen aufgrund der vielfältigen Einsatzmöglichkeiten bis hin zum Fernverkehr Fragen der Sicherheit, der Reibwertstabilität und der Korrosion im Vordergrund. Beispielsweise ist die Rissbeständigkeit der Bremsscheiben ein wichtiger Parameter ist“, so Holger Schaus, Vice President Global Engineering, OE Braking, Tenneco.
In Europa werden elektronische Bremssysteme, die für eine korrekte Bremskraftverteilung zwischen Lkw und Anhänger sorgen, sowie hochwirksame Sekundärbremssysteme seit mehr als 20 Jahren in Nutzfahrzeugen eingesetzt. Während solche Bremssysteme eine längere Lebensdauer des Reibmaterials ermöglichen, müssen neue Nfz-Bremsmaterial-Formulierungen mit einer längeren Korrosionseinwirkung und einem geringeren Energieeintrag zurechtkommen.
Andererseits ist bei sehr anspruchsvollen Anwendungen auf den Nutzfahrzeugmärkten außerhalb Europas, bei denen kein elektronisches Bremssystem zum Einsatz kommt, eine hohe Temperaturstabilität erforderlich, da bei schwer beladenen Lkw, die eine lange Steigung hinunterfahren, Temperaturen von bis zu 1.000 °C auftreten können. Direkte Vergleichstests an Sattelschleppern haben gezeigt, dass die neuen kupferfreien OE Nfz-Bremsbeläge von Ferodo den Auswirkungen hoher Temperaturen standhalten und die Lebensdauer herkömmlicher Belagsmaterialien erreichen oder sogar übertreffen. Zusätzlich zu den temperaturabhängigen Parametern wurden die Beläge in umfangreichen Feldversuchen auf Reibung, Verschleiß, Geräuschentwicklung und ihre Auswirkungen auf die Lebensdauer der Bremsscheiben sowohl für Lkw als auch für Anhänger validiert, um die Anforderungen der verschiedenen Märkte weltweit abzudecken.
Ersatzmaterial
Da es keinen Rohstoff gibt, der Kupfer direkt ersetzen kann, haben die Experten von Ferodo ein Verfahren angewendet, das als „tribologischer Fingerabdruck“ bezeichnet wird, um die Palette der Elemente zu bewerten, die als Alternativen in Frage kommen. Das Ergebnis der Entwicklungsarbeit ist eine Kombination alternativer Rohstoffe, die Kupfer ersetzen und gleichzeitig die Anforderungen der Hersteller an die Bremsleistung und Haltbarkeit erfüllen beziehungsweise übertreffen.
Ab 2021 wurde der Kupfergehalt, der bislang bis zu 20 Prozent betrug, gesetzlich auf weniger als 5 Prozent (= kupferarm) begrenzt. Strengere Grenzwerte in der aktuellen Gesetzgebung erfordern eine Reduzierung auf weniger als 0,5 Prozent (= kupferfrei). Ferodo möchte seine Entwicklungsaktivitäten weiter vorantreiben, um den Kupfergehalt in den hauseigenen Bremsbelagsformulierungen weiter zu reduzieren und so die Einhaltung künftiger, noch strengerer Umweltvorschriften zu ermöglichen.
