DE102018112035B3

DE102018112035B3 - Kraftfahrzeug-Bremsscheibe

Info

Publication number: DE102018112035B3
Application number: DE102018112035.4A
Authority: DE
Inventors: Manuel Wirth
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2018-05-18
Filing date: 2018-05-18
Publication date: 2019-06-19
Anticipated expiration: 2038-05-19

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftfahrzeug-Bremsscheibe (10) mit einem Bremsscheibenring (12 14) aus einem tragenden Scheibenringkörper (15) aus einem Scheibenring-Werkstoff und aus einer Reibfläche (20) auf der distalen Seite des Bremsscheibenrings (12, 14), die von einer Hartbeschichtung (22) gebildet ist, die härter als der Scheibenring-Werkstoff ist. Die Hartbeschichtung (22) weist mindestens eine optische Markierung (24) auf, die durch eine Strukturänderungszone (26) der Sichtseite der Hartbeschichtung (22) gebildet ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftfahrzeug-Bremsscheibe.
Aus DE 10 2011 056 307 A1 ist eine Kraftfahrzeug-Bremsscheibe bekannt, die zwei zueinander parallele Bremsscheibenringe aus Grauguss-Scheibenringkörpern aufweist, deren Reibflächen auf den distalen Seiten der Scheibenringkörper jeweils von einer aufgebrachten Hartbeschichtung gebildet sind, die erheblich härter ist als der Scheibenringkörper-Werkstoff.
Wegen der Härte der Hartbeschichtung kann die Reibfläche nicht ohne erheblichen Qualitätsverlust materialabtragend bearbeitet werden, was unter technischen oder optischen Sicht nachteilig sein kann.
Aus DE 10 2014 008 844 A1 ist eine Kraftfahrzeug-Bremsscheibe bekannt, die auf ihrer Deckschicht Markierungen aufweist, die durch einen gepulsten Laser aufgebracht werden.
Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine gestaltbare Kraftfahrzeug-Bremsscheibe zu schaffen.
Die erfindungsgemäße Kraftfahrzeug-Bremsscheibe weist mindestens einen Bremsscheibenring aus einem Scheibenringkörper auf, der aus einem Scheibenringkörper-Werkstoff besteht. Die Reibfläche auf der distalen Seite des Bremsscheibenrings wird von einer Hartbeschichtung gebildet, die aus einem anderen Werkstoff besteht, als der Scheibenringkörper und die härter ist als der Scheibenringkörper-Werkstoff. Unter der distalen Seite wird vorliegend stets die Seite des Scheibenringskörpers verstanden, die im montierten Zustand der Bremsscheibe an den fahrzeugseitig feststehenden Bremsbelag angrenzt und mit diesem interagiert. Bei einer Bremsscheibe mit zwei Reibflächen ist die distale Seite des Bremsscheibenrings also die jeweils axial von der Bremsscheiben-Körpermitte abgewandte Seite. Eine Bremsscheibe kann von einem einzigen Bremsscheibenring gebildet werden, der zweiseitig eine Reibfläche aufweist, oder kann von zwei zueinander beabstandeten Bremsscheibenringen gebildet sein, die jeweils einseitig eine Reibfläche aufweisen.
Die erfindungsgemäße Kraftfahrzeug-Bremsscheibe weist eine oder mehrere optische Markierungen auf, die gleichförmig sind und die jeweils durch eine Strukturänderungszone der Sichtseite der Hartbeschichtung gebildet sind.
Im Bereich der Strukturänderungszone ist die Hartbeschichtung strukturell derart verändert, dass sie im sichtbaren Spektrum des Lichts ein anderes optisches Verhalten aufweist als die Hartbeschichtung außerhalb der Strukturänderungszone. Insbesondere die reflexiven optischen Eigenschaften der Strukturänderungszone sind verändert. Auf diese Weise kann eine optische Markierung auf die Reibfläche dauerhaft aufgebracht werden, ohne dass hierfür die Hartbeschichtung im Bereich der Markierung abgetragen ist oder aber ihrerseits beschichtet ist. Die Planizität der Hartbeschichtung bleibt vollflächig erhalten und auch die physikalischen und technischen Eigenschaften der Hartbeschichtung bleiben im Bereich der Markierung im Wesentlichen die Gleichen, wie außerhalb der Markierung.
Es sind mehrere gleichförmige optische Markierungen vorgesehen, die kreisscheibenförmig konturiert sind und einen Durchmesser von 3-15 mm aufweisen. Mit derartigen optischen Markierungen können an den Bremsscheiben optisch Perforationsbohrungen angedeutet werden, was vom Rezipienten als sportliches Design empfunden werden kann. Es können aber auch beliebige andere Geometrien oder Formen als optisch angedeutete Perforationsbohrungen erzeugt werden.
Besonders bevorzugt besteht der Scheibenringkörper aus Grauguss und besteht die Hartbeschichtung aus Wolframcarbid. Diese Werkstoff-Kombination hat sich als besonders stabil und abriebbeständig erwiesen.
Vorzugsweise ist die Reibfläche vollständig öffnungsfrei ausgebildet, weist also keinerlei Perforationsbohrungen oder andere Öffnungen oder Ausnehmungen im Bereich der Hartbeschichtung auf.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung wird die Strukturänderungszone durch einen Wärmeeintrag hergestellt. Der Wärmeeintrag erfolgt lokal sehr begrenzt und mit derart hohen Temperaturen, dass die Struktur in diesem Bereich derart verändert ist, dass sie optisch verändert ist gegenüber der Oberfläche außerhalb des Wärmeeintrags. Durch den Wärmeeintrag werden beispielsweise Oxidationsprodukte in die Hartschicht eingelagert, die eine dunkle Verfärbung zur Folge haben und sich somit von der unverfärbten und glänzenden Oberfläche außerhalb der Strukturänderungszone optisch deutlich abheben. Die Oxidationsprodukte verändern das Reibverhalten der Hartbeschichtung nur minimal und haben somit keinen nennenswerten Einfluss auf die Reibeigenschaften der gesamten Hartbeschichtung.
Gemäß einer alternativen Ausgestaltung ist die Strukturänderungszone durch chemisches Ätzen erzeugt. Das chemische Ätzen erfolgt durch oberflächliches Anätzen der Hartbeschichtung in definierten Bereichen, wodurch in diesen Bereichen eine optische Veränderung erreicht wird. Durch chemisches Ätzen lassen sich verschiedene Farben bzw. Grautöne dauerhaft generieren.
In einer weiteren alternativen Ausgestaltung wird bzw. ist die Strukturänderungszone durch eine mechanisch erzeugte Haarrisszone gebildet. Die Haarrisszone kann beispielsweise durch Stempeldruck vor der Endbearbeitung bzw. vor dem finalen Glattschleifen der Hartbeschichtung erfolgen. Durch den lokalen mechanischen Druck auf die Hartbeschichtung bilden sich feine Haarrrisse, die optisch deutlich wahrnehmbar sind, jedoch mechanisch keinen nennenswerten Nachteil darstellen. Durch das folgende Glattschleifen der Oberfläche wird die Reibfläche homogen und glatt. Die Haarrisse im Bereich des Eindrucks bleiben jedoch wegen ihrer das Licht diffus reflektierenden Eigenschaft sichtbar und generieren auf diese Weise die optische Markierung.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

1 eine Kraftfahrzeug-Bremsscheibe mit zwei Bremsscheibenringen jeweils bestehend aus einem Scheibenringkörper und einer distalen Hartbeschichtungs-Reibfläche, und
2 die Kraftfahrzeug-Bremsscheibe der 1 im Querschnitt II-II.

In den 1 und 2 ist eine Kraftfahrzeug-Bremsscheibe 10 mit zwei zueinander parallelen Bremsscheibenringen 12, 14 dargestellt. Jeder Bremsscheibenring 12, 14 wird jeweils von einem Scheibenringkörper 15 gebildet, der aus einem Scheibenring-Werkstoff aus Grauguss besteht. Die beiden Scheibenringkörper 15 sind einstückig miteinander verbunden bzw. ausgebildet. Die Bremsscheibenringe 12,14 weisen auf ihrer jeweiligen distalen Seite eine Reibfläche 20 auf, die von einer separaten Hartbeschichtung 22 aus Wolframcarbid gebildet ist. Die Hartbeschichtung 22 ist mechanisch erheblich härter als Grauguss, aus dem der Bremsscheibenring 12, 14 besteht.
Die glänzende Hartbeschichtung 22 weist eine Vielzahl kreisscheibenförmiger optischer Markierungen 24 auf, die jeweils einen Durchmesser von ungefähr 8 mm haben und matter und dunkler sind als die übrige Fläche der Hartbeschichtung. Die Bremsscheibenringe 12, 14 sind vollständig öffnungsfrei ausgebildet.
Die optischen Markierungen 24 sind jeweils durch Strukturänderungszonen 26 auf der Sichtseite der Hartbeschichtung 22 gebildet. Eine Strukturänderungszone 26 ist in dem vergrößerten Ausschnitt der 2 im Schnitt dargestellt. Die Strukturänderungszonen 26 sind vorliegend jeweils durch einen Laser-Wärmeeintrag hergestellt worden. Alternativ oder ergänzend können die Strukturänderungszonen 26 auch durch chemisches Ätzen und/oder durch eine mechanisch erzeugte Haarrisszone gebildet sein.
Nach der Generierung der Strukturänderungszone 26 wird die Hartbeschichtung 22 glatt geschliffen, wobei der optische Kontrast der Strukturänderungszonen 26 zu der übrigen glänzenden Oberfläche der Hartbeschichtung 22 erhalten bleibt.

Claims

Kraftfahrzeug-Bremsscheibe (10) mit einem Bremsscheibenring (12, 14) aus einem tragenden Scheibenringkörper (15), der aus einem Scheibenring-Werkstoff besteht, und aus einer Reibfläche (20) besteht auf der distalen Seite des Bremsscheibenrings (12, 14), die von einer Hartbeschichtung (22) gebildet ist, die härter als der Scheibenring-Werkstoff ist, wobei die Hartbeschichtung (22) mindestens eine optische Markierung (24) aufweist, die durch eine Strukturänderungszone (26) der Hartbeschichtung (22) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere optische Markierungen (24) vorgesehen sind, die optischen Markierungen (24) kreisscheibenförmig und gleichförmig sind, einen Durchmesser von 3 bis 15 mm aufweisen, und die Markierungen (24) auf der Sichtseite der Reibfläche (20) vorgesehen sind.
Kraftfahrzeug-Bremsscheibe (10) nach Anspruch 1, wobei die Hartbeschichtung (22) aus Wolframcarbid besteht.
Kraftfahrzeug-Bremsscheibe (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Reibfläche (20) öffnungsfrei ausgebildet ist.
Kraftfahrzeug-Bremsscheibe (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Strukturänderungszone (26) durch einen Wärmeeintrag hergestellt ist.
Kraftfahrzeug-Bremsscheibe (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1-3, wobei die Strukturänderungszone (26) durch chemisches Ätzen erzeugt ist.
Kraftfahrzeug-Bremsscheibe nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1-3, wobei die Strukturänderungszone (26) durch eine mechanisch erzeugte Haarrisszone gebildet ist.