Come testare un coperchio della frizione per verificarne la qualità?

Verificare l'integrità del materiale e la conformità alla certificazione

Confermare l'allineamento con IATF 16949 e ISO 9001:2015 nell'approvvigionamento delle materie prime

Prima di avviare la produzione di qualsiasi copertura per frizione, è essenziale verificare che i fornitori rispettino effettivamente gli standard IATF 16949 e ISO 9001:2015 attraverso un'adeguata documentazione di audit. Questi sistemi di gestione della qualità richiedono il tracciamento completo dei materiali dall'origine della materia prima fino ai componenti finiti, imponendo inoltre controlli piuttosto rigorosi sulla manipolazione dei materiali per autoveicoli durante tutto il processo produttivo. Quando si esaminano i rapporti di prova del laminatoio, prestare particolare attenzione alla composizione chimica. Per i componenti in acciaio, il contenuto di carbonio deve rimanere compreso tra lo 0,20% e lo 0,40%, mentre per la ghisa HT250 è necessario un contenuto di silicio di circa dal 2,0% al 3,0%. Anche piccole variazioni superiori al più o meno 5% possono compromettere notevolmente la resistenza e la durata nel tempo di questi componenti. È inoltre importante ottenere una verifica indipendente delle certificazioni dei materiali, poiché, secondo l'esperienza del settore, documenti falsi sono responsabili di circa un guasto su otto nei componenti automobilistici.

Verificare l'approvazione OEM e la tracciabilità dei supporti in acciaio forgiato/ghisa HT250

Verificare le certificazioni del materiale rispetto all'elenco dei fornitori approvati dai produttori originali e alle loro specifiche tecniche, inclusi eventuali requisiti specifici di trattamento termico. Nel caso di componenti in acciaio forgiato, assicurarsi di poter rintracciare ogni singolo pezzo attraverso la sua storia produttiva utilizzando i numeri univoci del lotto di fusione, che devono corrispondere ai nostri registri di controllo ultrasonoro. È necessario rifiutare qualsiasi pezzo con vuoti superiori a 1,5 millimetri. Per i componenti in ghisa HT250, è assolutamente necessario raggiungere una resistenza a trazione minima di almeno 250 MPa e presentare una corretta formazione dei noduli di grafite secondo gli standard Tipo V o VI della norma ISO 945. Applicare codici a barre su ogni lotto di materiali in entrata è altresì sensato, poiché consente un accesso rapido a tutti i documenti importanti come i registri di funzionamento dei forni, i certificati di composizione delle leghe e le misurazioni dettagliate effettuate durante le ispezioni.

Valutare l'uniformità della microstruttura e la durezza (HRC 38–45) nelle diverse zone della piastra di pressione

Eseguire l'analisi metallurgica su campioni lavorati del coperchio frizione:

• Microstruttura : Suddividere la piastra di pressione in zone radiali ed attaccare con nital al 2% per 15 secondi. A un ingrandimento di 200x, verificare un rapporto perlite/ferrite ≈80:20 e l'assenza di difetti da raffreddamento rapido.
• Durezza : Eseguire prove di durezza alla scala Rockwell C in sei punti equidistanti sulle superfici di attrito. La durezza obiettivo nel cuore del materiale è HRC 40±2 con una variazione massima di circa 3 punti; scartare componenti con valori inferiori a HRC 38 in zone critiche per l'usura. Dopo esposizione ad alta temperatura (300°C per 2 ore), la durezza deve rimanere ≈HRC 36. Una distribuzione non uniforme delle fasi o cali di durezza superiori al 10% indicano un trattamento termico errato, principale causa di vibrazioni nel frizione durante l'uso effettivo.

Verificare l'accuratezza dimensionale e la finitura superficiale del coperchio frizione

Misurare la planarità utilizzando una piastra di riferimento di precisione e uno spessimetro (circa 0,15 mm TIR)

Verificare la planarità aiuta a garantire una distribuzione uniforme della pressione su tutta la superficie del coperchio della frizione. Per eseguire correttamente questa operazione, appoggiare il pezzo su una lastra di riferimento in granito di alta qualità, classe AA. Successivamente, verificare la presenza di deviazioni in otto punti diversi lungo la circonferenza, utilizzando le saghe calibrate di cui tutti parlano. L'escursione totale indicata non deve superare i 0,15 mm, poiché valori superiori iniziano a causare vibrazioni e accelerano l'usura più del desiderato. Quando i coperchi si deformano, si riduce effettivamente la superficie che entra correttamente a contatto con il disco della frizione. Alcuni test mostrano che questa riduzione può raggiungere fino al 40% nei casi estremi, il che ovviamente accelera il deterioramento della frizione stessa. Per ottenere i migliori risultati, effettuare sempre queste misurazioni a temperatura ambiente, intorno ai 20 gradi Celsius con una tolleranza di due gradi. Le variazioni di temperatura sono importanti in questo caso, poiché ogni variazione di cinque gradi influenza le letture di circa 0,01 mm a causa delle dilatazioni termiche.

Difetti superficiali della mappa: profondità dei graffi, misurazione delle scanalature e soglie di accettazione (≈0,3 mm)

Scansionare le superfici di attrito utilizzando profilometri digitali per quantificare la geometria dei difetti. I limiti accettabili sono:

• Profondità del Graffio : ≈0,3 mm (misurato perpendicolarmente alla superficie)
• Larghezza di scanalatura : ≈1,5– larghezza nominale
• Densità di pitting : ≈3 difetti ogni 100 cm²

Irregolarità superficiali oltre queste soglie aumentano lo stress localizzato del 70%, incrementando il rischio di cricche da fatica (ASM International, 2023). Per substrati in ghisa, eseguire un'ispezione con particelle magnetiche dopo la lavorazione meccanica per rilevare difetti sottostanti invisibili ai metodi ottici. Rigettare i componenti con difetti vicino ai fori di fissaggio o alle sedi della molla a diaframma.

Verificare le prestazioni funzionali: forza di serraggio e risposta della molla a diaframma

Calibrare la forza di serraggio statica e dinamica rispetto alle specifiche del produttore originale (ad es. ±5% con ingresso di 200 N·m)

Ottenere letture accurate sia sulle forze di serraggio statiche che dinamiche è essenziale per un corretto trasferimento della coppia senza slittamenti o fastidiosi effetti di judder. Gli operatori tecnici eseguono solitamente questi test su banchi idraulici calibrati, applicando coppie in ingresso standard come 200 Newton metri, monitorando attentamente ciò che si registra all'uscita. Quando le misurazioni si discostano dalle specifiche di fabbrica, generalmente intorno al più o meno 5%, ciò indica solitamente problemi legati al trattamento termico delle parti o eventuali difetti nei materiali stessi. Uno studio pubblicato l'anno scorso dalla SAE ha rilevato che componenti oltre il limite di tolleranza del 7% provocavano circa il 34 percento in più di vibrazioni nei sistemi di trasmissione quando utilizzati in veicoli pesanti. Per ottenere i migliori risultati, tutti i dati dei test dovrebbero corrispondere alle curve di carico specifiche fornite dai produttori lungo l'intero campo operativo.

Analizzare l'isteresi delle molle e le curve carico-deformazione per rilevare fenomeni di fatica o cedimenti

Per verificare il funzionamento di una molla a diaframma, gli ingegneri tracciano curve di carico-scorrimento durante compressioni ripetute. L'area di isteresi tra carico e scarico indica dove si perdono energia, il che di solito corrisponde a frizione interna o alla formazione di microfessure nel materiale. Quando si osserva un assestamento, ovvero una deformazione permanente superiore a 0,1 mm dopo circa diecimila cicli di compressione, ciò significa generalmente che la molla non possiede resistenza elastica sufficiente per sopportare sollecitazioni ripetute. Analizzando queste curve, i tecnici dovrebbero confrontare picchi e valori minimi con gli standard del produttore originale. Se la differenza supera il 15% rispetto ai valori di riferimento, è molto probabile che l'accoppiamento ceda prima del previsto. Un andamento uniforme lungo tutta la curva indica che la tempra è stata eseguita correttamente, mentre se un lato appare diverso dall'altro, ciò spesso significa che si stanno creando punti critici di concentrazione delle tensioni in specifiche zone delle dita della molla.

Valutare la Durata a Lungo Termine tramite Test di Resistenza Termica e di Modalità di Guasto

Eseguire il Test di Resistenza al Ciclo Termico (500+ cicli a 250°C) e la Valutazione della Deformazione Post-Test

Il test del coperchio della frizione prevede di sottoporlo a oltre 500 cicli a circa 250 gradi Celsius, per simulare le condizioni estreme effettivamente riscontrate sulla strada. L'intero processo equivale a un'accelerazione del tempo, che rivela problemi nascosti altrimenti non evidenti, come la formazione di microfessurazioni, modifiche del materiale all'interno o l'ossidazione tra i granuli. Dopo tutto questo stress, i tecnici verificano quanto le parti si sono deformate. Solitamente utilizzano apparecchiature per la scansione laser oppure quelle sofisticate macchine per la misurazione delle coordinate che chiamiamo brevemente CMM. Se la deformazione supera i 0,15 millimetri, ciò rappresenta un campanello d'allarme per problemi strutturali. Quando i componenti superano con successo questi test, significa fondamentalmente che riescono a mantenere la loro forma anche quando esposti a calore continuo per lunghi periodi. Questo è molto importante perché garantisce un funzionamento sicuro del sistema di trasmissione, estende notevolmente la vita utile e soddisfa gli severi standard dei produttori di equipaggiamenti originali in termini di prestazioni durature.

Domande Frequenti

Che cos'sono gli standard IATF 16949 e ISO 9001:2015?

Sono standard internazionali di gestione della qualità che garantiscono una qualità costante nei processi produttivi, inclusa la completa tracciabilità del materiale dal metallo grezzo ai componenti finiti.

Perché è importante la verifica indipendente delle certificazioni del materiale?

La verifica indipendente è cruciale perché documenti di certificazione contraffatti possono portare a difetti del materiale, causando circa un guasto su otto nei componenti automobilistici, secondo le analisi del settore.

Come aiutano i profilometri digitali nella misurazione dei difetti superficiali?

I profilometri digitali scandiscono la superficie per quantificare la geometria dei difetti, garantendo che graffi, solchi e pitting non superino i livelli di tolleranza, cosa che potrebbe aumentare lo stress localizzato e il rischio di fatica.

Perché è necessario misurare la planarità del coperchio della frizione?

Le misurazioni di planarità garantiscono una distribuzione uniforme della pressione sulla superficie del coperchio della frizione per prevenire vibrazioni e usura prematura, proteggendo l'integrità operativa e la durata della frizione.