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En la actualidad existen diferentes tipos de materiales de fricción para la fabricación de balatas. La base principal puede estar compuesta de materiales semimetálicos, cerámicos o carbónicos, la mayoría de los fabricantes de materiales de fricción emplean en mayor o menor medida la base que a continuación escriben.

 

            Las Fibras: Las fibras son elementos encargados de aglutinar y ligar el resto de los elementos. Es decir, las fibras son el "armazón" de las pastillas de freno, a través de sus múltiples ramificaciones van uniendo el resto de los elementos. Existen dos tipos principales de fibras las sintéticas y las minerales. las más usuales en el campo de fricción son: fibras de vidrio, fibras de aramida, lana de roca, entre otras.

 

              Las Cargas Minerales: Estas son las encargadas de dar consistencia mecánica al conjunto, es decir, le aportan resistencia a la abrasión. Están encargadas también, de aportar resistencia a las altas temperaturas. Las más usuales son: barita, magnesita, talco, mica, carbonato, feldespato, entre otros.

·         Componentes Metálicos: Se añaden en forma de polvo o viruta para conseguir homogenizar el coeficiente de fricción así como la transferencia de calor de la pastilla al caliper. Los mas usuales son, latón, cobre, bronce, entre otros.

·         Lubricantes o Modificadores de Coeficiente: Son los encargados de hacer variar el coeficiente de fricción normalmente baja, dependiendo del rango de temperatura de funcionamiento. Son empleados en forma de polvo suelen ser grafitos, coque, sulfuros, antracitas, etc.

·         Los Materiales Orgánicos: Son los encargados de aglomerar el resto de los materiales. Cuando alcanzan una determinada temperatura fluyen y ligan el resto de los componentes, hasta que se polimerizan. Las mas importantes son las resinas fenólicas termoendurecibles.

·         Los Abrasivos: Cumplen principalmente la misión de incrementar el coeficiente de fricción y también renuevan y limpian la superficie del disco permitiendo la formación de la capa intermedia o también conocida como tercera capa.

 

Hoy en día se busca remplazar los materiales metálicos por otros materiales con mejores características, tanto mecánicas como físicas, un ejemplo de estos materiales son los materiales cerámicos.

 

Los materiales cerámicos son compuestos inorgánicos no metálicos con amplias propiedades mecánicas y físicas. Son duros, frágiles, con un alto punto de fusión, baja conductividad eléctrica y térmica, buena estabilidad química y resistencia a la compresión.  En la tecnología espacial se utilizan unos materiales cerámicos llamados cermets para fabricar la parte delantera de los cohetes, las placas resistentes al calor de los transbordadores espaciales y otros muchos componentes.

 

Los requerimientos básicos del material de fricción (balatas) son los que establece la propia aplicación del producto. los mas relevantes son:

·         Presentar un coeficiente de fricción adecuado y estable a cualquier rango de temperatura y presión.

·         Mantener un equilibrio entre abrasión y resistencia al desgaste.

·         Una cierta compresibilidad, tanto en frio como en caliente, que haga que el material absorba vibraciones e irregularidades de la otra superficie con la que entra en contacto.

·         Una buena resistencia al choque y al cizallamiento.

 

 El parámetro básico que define cualquier material de fricción es su coeficiente de fricción (µ). Durante el desarrollo de nuevas formulaciones, el coeficiente de fricción es ensayado en los dinamómetros de inercia, así como en la maquina de presión constante. Una vez pasada esta fase se ensayan directamente en vehículos equipados para la adquisición de los datos que el ensayo produzca.

 

 

 

Tipo de Material

Coeficiente de Fricción

Metálico

EE

Semimetálico

EF, FE, o FF

Cerámica

FF, FE, FG

Asbesto

FF o GG

Carbono

EF o FF