Compacte auto tot stilstand met keramiek

Het Zwitserse Empa ontwikkelt in samenwerking met Italiaanse, Spaanse en Liechtensteinse partners een geavanceerd keramisch materiaal voor de remschijven van compacte personenauto’s. De uitdaging hierbij is om de keramische remschijven ook tegen een gunstige kostprijs te produceren.

Huidige remschijven zijn gemaakt van een zwaar hittebestendig gietijzer. Door de remschijven lichter te maken kunnen de rijprestaties verbeteren en gaat het brandstofverbruik omlaag. Om dit voor elkaar te krijgen willen de onderzoekers gebruik maken van aluminium als basismateriaal voor de remschijf. Het probleem waar de onderzoekers tegenaan liepen was het feit dat aluminium te zacht is en daarom kan vervormen wanneer de remzuigers de remblokken op de remschijf drukken. Empa ontwikkelde daarom een remschijf van aluminium omringt met een harde keramische laag. Het keramiek beschermt het aluminium en is goed bestand tegen warmte. Keramische remmen zijn op zich niets nieuws. In sport- en racewagens worden ze al lange tijd gebruikt. Het nadeel is dat ze te duur zijn om toe te passen in normale personenauto’s. Voor de Porsche 911 bijvoorbeeld, moet je al snel een kleine € 10.000,-  neertellen voor de optioneel verkrijgbare koolstofvezel-keramische remschijven. In een compacte personenauto is dit dus niet een optie.

Aluminiumoxide

Om de keramische remschijf tegen een gunstige kostprijs te leveren moeten de schijven snel en in grote hoeveelheden geproduceerd worden. Voor het basismateriaal van de keramische laag heeft het team gekozen voor aluminiumoxide. Dit basismateriaal geleidt warmte goed, breekt niet snel af en is prijsgunstig. Vanuit dit basismateriaal werd een keramisch laminaat ontwikkeld van ongeveer 2 mm dik, die bestaat uit vijftien afzonderlijk lagen. Aan de laag van aluminiumoxide worden verder siliciumcarbide toegevoegd voor een hogere thermische geleidbaarheid, een toplaag die beschermt tegen slijtage en een hechtingslaag die er voor zorgt dat het keramisch laminaat goed hecht met de aluminium remschijf. De lagen worden onder een hoge temperatuur met elkaar verbonden. Momenteel wordt de keramische coating uitvoerig getest en verbeterd. Verwacht wordt dat in april 2015 een prototype van de keramische remschijf in een compacte personenauto getest kan gaan worden.