Non si ferma la ricerca Brembo su pastiglie e pinze freno auto

13/07/2017

Dalle pinze in alluminio allo stato tixotropico ai sistemi sistemi BBW sino alle nuove pastiglie prive di rame

Seguire costantemente l’evoluzione dei mezzi di trasporto e ricercare il miglior sistema frenante per i nuovi veicoli del futuro. Questo è il principio guida delle attività di R&D di Brembo in base al quale ogni singolo componente del sistema frenante (pinza, disco, pastiglia, sospensione, unità di controllo) è complementare agli altri per l’ottimizzazione della funzione frenante, che viene costantemente perfezionata in tutti i suoi aspetti: prestazione, comfort, durata, estetica, sostenibilità.

La necessità da parte di Brembo di offrire al cliente un prodotto sempre più integrato ed efficiente, come è nella filosofia del Gruppo, si esprime pienamente con la realizzazione dell’intero impianto frenante, comprensivo di dischi, pinze e pastiglie.
Brembo Friction, struttura dedicata allo studio ed alla produzione di pastiglie freno, si pone l’obiettivo di realizzare quest’ultimo fondamentale componente del sistema freno, accanto ai più tradizionali prodotti pinze e dischi che caratterizzano storicamente il know-how di Brembo.

Grazie ad una costante attività di ricerca, oggi Brembo Friction può vantare un’offerta ampia e variegata, con materiali progettati “su misura” in grado di coprire le esigenze di una vasta gamma di clienti, che sempre più apprezzano e richiedono pastiglie Brembo all’interno delle loro pinze.

Il catalogo di materiali Brembo abbraccia categorie di prodotto più tradizionali per utilizzo su dischi di ghisa, con soluzioni specializzate sia per il mercato europeo, più attento alle prestazioni, che per quelli americano e asiatico, più focalizzati sul comfort.
Si estende, inoltre, ad applicazioni particolari come dischi carboceramici per vetture da corsa, riuscendo a rispondere alle esigenze più diverse, mantenendo in ogni settore elevati standard di qualità e performance.

Seguendo le più recenti direttive legislative, già da alcuni anni Brembo Friction è inoltre impegnata nella ricerca e sviluppo di materiali privi di rame (copperfree), attività che ha portato all’assegnazione con successo di alcuni progetti, sia per il mercato europeo che per quelli asiatico e statunitense, la cui produzione di serie inizierà nel corso del 2017.

L’innovazione continua che caratterizza Brembo Friction, come tutto il Gruppo Brembo, non si limita alle esigenze interne e alle richieste dei clienti, ma si estende a progetti condivisi sinergicamente con altre divisioni aziendali; progetti che, più di ogni altro, riescono ad esprimere le potenzialità di un sistema frenante realizzato completamente in casa.

Fanno parte di questo filone di ricerca: lo sviluppo di materiali per pinze di stazionamento elettriche, sempre più presenti sugli autoveicoli moderni; la ricerca su materiali per dischi in ghisa rivestita con carburi di cromo e tungsteno, che promettono di raggiungere leggerezza e resistenza all’usura ad oggi non ottenibili con dischi in ghisa convenzionali; lo sviluppo di mescole per dischi cofusi in acciaio; la ricerca di materiali per dischi carbo-ceramici rivestiti in silicio e carburo di silicio per il mercato tedesco.

L’ottenimento di prestazioni sempre migliori non è, tuttavia, l’unico motore della continua ricerca e innovazione che caratterizza Brembo Friction: un obiettivo importante è anche la riduzione degli agenti inquinanti e delle emissioni di gas serra del componente pastiglia freno.

Un importante supporto per queste attività è il laboratorio Friction, che ha beneficiato negli ultimi anni di significativi investimenti in termini di attrezzature ed è oggi in grado di effettuare analisi avanzate su differenti aspetti del sistema pastiglia e delle materie prime. Ulteriori investimenti sono previsti per il futuro ma, già oggi, il laboratorio è uno strumento prezioso per raggiungere gli obiettivi sempre più ambiziosi che Brembo Friction si pone.

Per contribuire, tramite l’impianto frenante, alla riduzione dei consumi dei veicoli e delle conseguenti emissioni di CO2 e polveri sottili, Brembo persegue lo sviluppo di nuove soluzioni.

Fra queste: l’utilizzo di metodologie per minimizzare la massa delle pinze senza ridurne le prestazioni, il miglioramento della funzionalità della pinza mediante la definizione di nuove caratteristiche di accoppiamento fra guarnizione e pistone, l’ottimizzazione di un sistema di scorrimento pastiglia di nuovo concetto.

Le attività di miglioramento di prodotto e di processo proseguono in modo continuativo, così come la ricerca di soluzioni volte alla riduzione di massa, all’aumento delle prestazioni e al miglioramento dello stile.

In questo ambito è in corso lo sviluppo di una nuova pinza, studiata specificamente per autovetture ad alte prestazioni, il cui scopo è ridurre sensibilmente la temperatura di esercizio in pista, incrementando conseguentemente le prestazioni del sistema.

La conquista di nuovi segmenti di mercato viene perseguita attraverso lo studio di nuove tipologie di pinze freno.
Una prima tipologia di pinza con caratteristiche innovative ha ottenuto la delibera interna di concetto da parte di Brembo e da parte di un importante cliente europeo, mentre lo sviluppo applicativo è attualmente in corso.
Una seconda tipologia di pinza innovativa è in fase di studio e la delibera di concetto è prevista per fine 2017. Nel 1° semestre 2016 è iniziata la produzione in piccola serie di una pinza realizzata utilizzando una lega di alluminio allo stato tixotropico (temperatura inferiore alla fusione).
Il processo utilizzato da Brembo prende il nome di BSSM (Brembo Semi-Solid Metal casting) ed il relativo brevetto è già stato depositato.
Con questa tecnologia la riduzione di peso a pari prestazione va dal 5% al 10% a seconda della geometria della pinza stessa.

È in pieno svolgimento la fase di promozione sui clienti Brembo dei prodotti meccatronici, ossia degli stazionamenti elettrici nelle varie configurazioni, già internamente deliberati sia per autovetture sia per veicoli commerciali. In questo ambito, Brembo è stata scelta da un importante cliente statunitense quale fornitore di una pinza con stazionamento elettrico integrato per un veicolo commerciale, l’inizio della produzione è programmato per il 2018. Sui veicoli di nuova concezione con trazione elettrica il sistema frenante subirà evoluzioni importanti, in particolare per quanto riguarda la gestione della frenata e l’interfaccia con il veicolo. I sistemi BBW, da tempo allo studio in Brembo, hanno raggiunto un elevato grado prestazionale e funzionale.
La fase di industrializzazione e di pianificazione per un lancio in produzione è già iniziata e si potrà concretizzare non appena l’interesse di alcuni clienti sarà confermato a livello contrattuale. L’evoluzione continua delle metodologie di simulazione è focalizzata sugli aspetti legati al comfort del sistema frenante e alla funzionalità della pinza. L’attuale obiettivo che Brembo si pone è sviluppare la capacità di simulazione dell’ultimo componente del sistema frenante non ancora simulato: il materiale di attrito.

In quest’ottica, la possibilità di usufruire del progetto friction, avendo quindi la capacità di produrre al proprio interno avanzati materiali di attrito, rappresenta un punto di forza per Brembo, che si può proporre come fornitore del sistema frenante completo.
Lo sviluppo della metodologia per simulare la funzionalità della pinza ha, invece, come obiettivo l’impostazione in fase progettuale delle caratteristiche della pinza che influenzano il feeling pedale della vettura.

L’evoluzione dei veicoli si può riassumere in alcune tendenze generali: elettrificazione, sistemi di assistenza alla guida (ADAS), guida autonoma, basso impatto ambientale, connettività. L’elevato livello d’integrazione porterà l’impianto frenante a dialogare con altri sistemi veicolo quali, ad esempio, motori elettrici di trazione e nuovi concetti di sospensione/sterzo.

Tale integrazione permetterà un incremento della sicurezza attiva e l’ottimizzazione di funzioni come la rigenerazione in frenata.