Experimental Investigation of Braking Performance on $Cr_2O_3$ Coated Brake Disk by Plasma Spray Technique

Plazma Sprey Tekniği ile $Cr_2O_3$ Kaplanmış Fren Diskinin Frenleme Performansının Deneysel Olarak İncelenmesi

Abstract

In this study, front brake discs with air ventilated belonging to a light commercial vehicle were used. The disk used in the tests has an outer diameter of 257 mm, inner diameter of 150 mm, 22 mm thickness, 5328.73 g. The samples were plated with $Cr_2O_3$ by using a plasma spray technique. OEM and coated discs are tested in inertia dynamometer according to performance standards; bedding-in and hot judder I-II. In addition to the thickness and mass measurements of the disks before and after the tests performed in inertia dynamometer, the surface roughness values were also measured and the wear rates were determined. In addition, the samples taken from the discs after the tests were subjected to corrosion test in accordance with TS EN ISO 9227 test standard. After the tests and measurements carried out, it has been determined that; both disc temperatures were close and fluctuating depending on the number of braking in every braking procedure; OEM disc had significantly higher friction coefficient in the bending test procedure, the outer surface of the coated disc was worn out and the outer pad was heavily damaged and also in the corrosion test, the original disc was exposed to intensive corrosion.

Özet

Bu çalışmada hafif ticari araca ait kanatçıklı soğutmalı ön fren diskleri kullanılmıştır. Testlerde kullanılan disk 257 mm dış, 150 mm iç çapa, 22 mmkalınlığa, 5328,73 g kütleye sahiptir. Numune ise plazma sprey tekniği kullanılarak $Cr_2O_3$ ile kaplanmıştır. Kaplanmış diskin performans standartlarınauygun olarak atalet dinamometresinde alış(tır)ma ve ısıl titreşim (hot judder I-II) özellikleri incelenmiştir. Yapılan testler öncesi ve sonrasında disklerinkalınlık ve kütlesel ölçümlerinin yanında yüzey pürüzlülük değerleri de ölçülerek aşınma oranları tespit edilmiştir. Ayrıca testler sonrası disklerden alınannumuneler TS EN ISO 9227 test standardına uygun olarak korozyon testine tabi tutulmuştur. Yapılan test ve ölçümlerde; tüm frenleme prosedürlerindeher iki diskin sıcaklıklarının birbirine yakın ve frenleme sayısına bağlı olarak çalkantılı gerçekleştiği, alıştırma test prosedüründe orijinal diskinbelirgin şekilde sürtünme katsayısının yüksek olduğu; testler neticesinde kaplamalı diskin dış yüzeyinin tahrip olduğu ve dış balatasının ağır hasargördüğü ve ayrıca gerçekleştirilen korozyon testinde ise orijinal diskin yoğun korozyona maruz kaldığı tespit edilmiştir.