Các thách thứcn

Tiêu chuẩn Euro 7 mới yêu cầu phải giảm đáng kể sự hình thành bụi mịn – lần đầu tiên không chỉ đối với khí thải của ô tô sử dụng động cơ đốt trong mà còn đối với quá trình mài mòn lốp và phanh. Tất cả các nhà sản xuất muốn tiếp tục bán ô tô tại Liên minh châu Âu sau năm 2026 đều cần nhanh chóng tìm ra giải pháp cho cả hai thành phần này. Dr. Claus-Ulrich Lott là Giám đốc điều hành của Nagel Technologies GmbH tại Nürtingen. Khi đi qua khu vực cũ hơn, tràn ngập ánh sáng của nhà máy, ông giải thích: „Giải pháp phải như thế nào? Đầu tiên: Giải pháp phải tuân thủ theo tiêu chuẩn. Gần như không có sự mài mòn. Rõ ràng. Thứ hai, giá cả phải vừa túi tiền. Phanh là sản phẩm đại trà nên giá mỗi sản phẩm chỉ tính bằng xu. Và thứ ba, nó phải phù hợp với quy trình sản xuất đã thiết lập mà không gây ồn hết mức có thể.” Lott dừng lại trước hệ thống thử nghiệm sản xuất đĩa phanh . „Đó là lý do tại sao chúng tôi quyết định chế tạo một cỗ máy có thể phủ lớp phủ siêu cứng lên đĩa phanh.“

Giải pháp: Hàn tích tụ kim loại bằng laser tốc độ cao 

Ba quy trình phủ đã nhanh chóng bị loại bỏ: phủ điện hóa – quá bẩn. Phủ nhiệt – quá chậm. Phun khí lạnh – quá đắt. Lott đã lựa chọn phương án hàn tích tụ kim loại tốc độ cao, còn gọi là Highspeed Laser Metal Deposition (HS-LMD), vì quy trình sạch và thời gian gia công ngắn. Vòi phun sẽ phun bột kim loại lên lớp trên cùng và tia laser sẽ làm tan chảy bột kim loại, tạo thành một lớp phủ. Trong trường hợp cụ thể này, đĩa phanh ô tô bằng gang sẽ xoay bên dưới hệ thống quang học laser và bảy vòi phun bột. Khoang hàn tích tụ kim loại tốc độ cao, được gọi là NaCoat, sẽ phủ hai lớp. Đầu tiên là lớp bám dính dày 0,1 mm làm bằng thép không gỉ. Và trên cùng là lớp chức năng dày 0,2 mm được rải đầy các hạt cacbua siêu cứng. „Nhưng gang là một chất nền khó để phủ lớp phủ.” Chúng không bám dính tốt, vì vậy cần rất nhiều bột. „Tuy nhiên, cuối cùng bột chiếm tới 60 đến 70 phần trăm chi phí sản xuất trong quy trình sản xuất đĩa phanh. Do đó, máy của chúng tôi phải đạt được mức độ hiệu quả bột cao, hay nói cách khác: tận dụng hết mức có thể lượng bột được cung cấp."

Thực hiện: Định hình chùm tia để tăng hiệu quả của bột 

Lott giải thích: „Chúng tôi đã hợp tác chặt chẽ với nhóm phát triển của TRUMPF. Và họ sử dụng thủ thuật kép trong việc định hình chùm tia để tối đa hóa hiệu quả của bột.” Công nghệ định hình chùm tia BrightLine Weld chia công suất laser thành vùng lõi và vùng vòng có thể điều khiển độc lập. Giống như vòi sen có chùm tia lõi và chùm tia vòng. Nhờ đó, năng lượng và nhiệt lượng đầu vào có thể được điều chỉnh một cách tối ưu. Một mặt, điều này có nghĩa là đĩa phanh khó bị cong vênh. Mặt khác, lớp phủ mỏng hơn nhiều và do đó cần ít bột hơn. Bước quyết định thứ hai để tiêu thụ bột là công nghệ hai tròng của TRUMPF: Một phần của chùm tia laser làm nóng nhẹ bộ phận đúc ngay trước khi bột rơi xuống. Điều này có nghĩa là bột sẽ bám dính ngay lập tức mà không gặp bất kỳ vấn đề gì, thay vì bị nảy ra và trở thành phế liệu . Máy sử dụng tới 94 phần trăm bột trong quá trình phủ . Nhờ đó, Nagel hiện có phương pháp sản xuất kinh tế cho đĩa phanh đạt tiêu chuẩn Euro 7 và ít mài mòn.

Triển vọng: Thành công trong kinh doanh và có sự đóng góp tốt 

Lott đã tiếp quản vị trí quản lý tại Nagel cách đây hai năm rưỡi và tập trung hoàn toàn vào quá trình chuyển đổi và đĩa phanh. „Hoạt động kinh doanh trước đây của chúng tôi phụ thuộc rất nhiều vào động cơ đốt trong và đang suy giảm đáng kể. Với giải pháp của chúng tôi dành cho đĩa phanh tuân thủ Euro 7, chúng tôi muốn cung cấp một sản phẩm không phụ thuộc vào hệ truyền động và đồng thời vẫn duy trì hoạt động trong ngành mà chúng tôi hiểu rõ nhất.” Danh sách đơn hàng chứng minh ông đúng: Trong sáu tháng đầu tiên, Nagel đã cung cấp số lượng hệ thống đĩa phanh lên tới hai con số cho sản xuất hàng loạt. Lott tự hào về thành công này, nhưng chỉ khen ngợi một lúc rồi trở nên nghiêm túc: “Còn một điều nữa cũng quan trọng không kém: hệ thống của chúng tôi sẽ giúp đảm bảo mọi người ít tiếp xúc với bụi mịn hơn và luôn khỏe mạnh. Với tôi, đây là cảm giác thỏa mãn hoàn toàn.“ 

Trạng thái: 10.02.2025