Pastiglie sintetizzate, organiche e liquido freni
Oggi voglio parlarvi delle pastiglie freno. Molto spesso quando facciamo manutenzione ad una moto non diamo la dovuta importanza all’impianto frenante. Le moto piu’ moderne hanno molti cavalli e quindi necessitano di un’ impianto frenante adeguato. Le case madri ormai di primo equipaggiamento forniscono tutte delle soluzioni valide. Ma se si vuole incrementare l’efficacia dell’impianto frenante senza dover sostituire parti dell’impianto stesso? La soluzione ci viene fornita scegliendo la pastiglia freno piu’ adatta alle nostre esigenze. Le pastiglie freno nascono da anni di studi e ricerca per arrivare a prestazioni eccellenti ed elevata durata.
Sia la nostra sicurezza che le prestazioni della nostra moto dipendono dall’efficienza dei freni e dal loro comportamento nelle diverse situazioni. L’impianto frenante deve essere in grado di essere efficace anche se sollecitato in maniera ripetuta.
Il calore che si sprigiona sul disco durante la frenata e’ elevato e la scelta di una pastiglia errata puo’ mettere a repentaglio la nostra incolumita’
Le pastiglie freni sono formate da una placca metallica in contatto con la pinza e uno strato di materiale di varia composizione. Questo materiale definito mescola e’ quello che va a creare l’attrito sul disco ostacolandone la rotazione e frenando la moto.
Le prestazioni delle mescole determinano l’efficienza e l’usura. Quanto la pastiglia frena viene definita EFFICIENZA. E questa viene determinata attraverso il coefficiente d’attrito medio e la stabilita’ dell’attrito in funzione della velocita’, decelerazione, e della temperatura. L’USURA è la quantita’ di materiale di attrito usurato. Generalmente efficienza e usura sono correlate. Piu’ una mescola e’ efficiente piu’ si usura velocemente.
Un’altra caratteristica da tenere in considerazione e’ la variazione del coefficiente di attrito in funzione della temperatura di utilizzo. Non tutte le mescole hanno la medesima efficienza a tutte le temperature. Ad esempio le mescole da pista hanno un coefficiente da attrito a caldo molto elevato, mentre le mescole stradali sono nate per funzionare al meglio a medie/basse temperature. Ciascuna mescola e’ progettata e testata per dare il meglio in termini di performance, usura, comfort e stabilita’ in determinate condizioni di utilizzo.
Le mescole delle pastiglie del freno possono essere organiche o sinterizzate. Queste si differenziano fra loro per la composizione chimica del materiale di attrito. Gli elementi del materiale di attrito possono variare, anche in percentuale, fra prodotti di marche diverse. Quindi una pasticca sinterizzata di una determinata marca non e’ detto che abbia le stesse performance di una pastiglia sinterizzata di un’altra marca.
Le pastiglie organiche sono composte da una miscela di elementi, fra questi troviamo una parte fibrosa di rinforzo. Questa parte fibrosa di rinforzo e’ costituita da fibre di vetro, carbonio, aramidiche, metalliche, ceramiche e kevlar. All’interno delle pastiglie organiche troviamo anche elementi lubrificanti come la grafite e la mica che servono a stabilizzare la frenata. Un altro elemento che troviamo all’interno di queste pastiglie sono gli abrasivi ( polveri metalliche) che servono sia mantenere pulito il disco, sia a aumentare il coefficiente di attrito della miscela. Sempre all’interno di queste pastiglie troviamo i “filler” che sono dei riempitori, senza una particolare funzione se non quella di rendere il prodotto finale meno costoso. Il legante di queste pastiglie e’ una resina organica fenolica o cresilica. Appartengono a questa famiglia di pastiglie anche le carbon-ceramiche e le semimetalliche.
Vengono installate di solito come primo equipaggiamento nella maggior parte dei veicoli di media-bassa cilindrata. Offrono una franata pronta, modulabile, confortevole, efficacie a temperature medio basse anche in caso di pioggia. Le pasticche organiche ottimizzano la durata del disco, tuttavia quando le sollecitazioni eccedono il coefficiente di attrito diminuisce e la frenata perde efficacia.
Le pastiglie sinterizzate sono formate da una miscela di polveri metalliche pressate, cotte ad una temperatura elevata ( inferiore a quella di fusione). Il riscaldamento della miscela pulverulenta determina la saldatura delle parti e la trasformazione in una massa rigida dall’eccezionale resistenza meccanica. L’utilizzo di queste pastiglie e’ su motociclette su motociclette di medio alta cilindrata con performance elevate. La caratteristica principale di queste pastiglie e’ un’ottima efficienza ad elevate temperature, hanno un forte “morso” iniziale ed un’ottima efficienza frenante. Lo svantaggio di queste pastiglie e’ una maggiore usura del disco ed un costo piu’ alto in confronto alle organiche. Una pastiglia sinterizzata ha un’impego migliore su dischi scanalati poiche’ la sua temperatura si alzara’ piu’ velocemente ed il metallo al suo interno aderira’ meglio al disco.
Voglio in ultimo dilungarmi su un problema che si viene spesso a creare nelle moto. Sto parlando dell’allungamento della leva del freno a caldo. Quando si parla di questo problema spesso lo si attribuisce a un mal funzionamento della pompa del freno, ma nella maggior parte dei casi e’ dovuto alle pastiglie ed al liquido dei freni. Un leggero allungamento della leva del freno e’ da considersi normale, ma un’eccessivo aumento e’ causato da altri fattori. Solitamente il problema non e’ causato dalla pompa freno in quanto si verrebbe a manifestare sia a caldo che a freddo. Uno degli elementi che potrebbe causare questo problema e’ il liquido dei freni. Il liquido dei freni spesso non viene preso in considerazione e non viene sostituito con le giuste tempistiche consigliate dalle case madri. Eppure e’ lui che deve trasferire alle pinze la forza applicata alla leva freno. Durante il funzionamento il liquido non deve raggiungere il punto di ebollizione poiche’ provocherebbe bolle di gas. Essendo igroscopico, che vuol dire che assorbe l’umidita’ presente nell’aria, con il tempo si degrada e perde le sue caratteristiche. Quando si manifesta l’effetto “ vapor lock” si ha un progressivo allungamento della leva freno a caldo. Un buon liquido dei freni deve avere 5 caratteristiche principali:
- Deve essere il piu’ possibile incomprimibile
- Deve avere un alto punto di ebollizione
- Deve avere una bassa viscosita’
- Deve essere chimicamente stabile
- Deve essere chimicamente inerte nei confronti delle guarnizioni
Un altro elemento che protrebbe portare all’allungamento della leva del freno sono le tubazioni in gomma. Se le tubazioni sono in treccia con all’interno il Teflon non si riscontra questo problema.
Un’altra causa dell’allungamento della leva del freno puo’ essere dato dall’eccessivo consumo del disco che avendo diminuito il proprio spessore puo’ avere aumenti di temperatura a causa della diminuita massa della fascia frenante. Un’altra causa puo’ essere la deformazione del disco che tende a sfarfallare e non fa aderire la pastiglia frenante.
Spero di aver fatto un po’ di chiarezza sul mondo delle pastiglie freno e sul liquido freni
Se volete approfondire l’argomento di seguito vi metto i link dove potrete farlo:
https://www.brembo.com/it/company/news/brembo-brakes-guida-alla-pastiglia-giusta
https://www.portamiinpista.it/Blog/tipi-pastiglie-freno-moto-organica-sinterizzata
https://www.moto.it/news/pastiglie-freno-come-sono-fatte-e-come-sceglierle.html
https://www.moto.it/news/massimo-clarke-le-pastiglie-dei-freni-la-loro-tecnologia.html
…. al prossimo articolo……
