Hitzerisse in Lkw-Bremsscheiben: Einflussfaktoren, Wirkzusammenhänge und Vorhersagemöglichkeiten

Das Auftreten von Hitzerissen verursacht häufig Verzögerungen in der Entwicklung neuer Bremssysteme für schwere Nutzfahrzeuge. Aufgrund zahlreicher Einflüsse und Wirkzusammenhänge ist die Widerstandsfähigkeit einer Bremsscheibe gegen Hitzerisse meist nicht vor der Erprobung auf dem Schwungmassenprüfstand vorhersagbar. Frühere Studien widmeten sich der Erprobung von Scheiben- und Belagmaterialien zur Unterdrückung des Risswachstums. In dieser Arbeit werden Ergebnisse eines Hitzerisstests vorgestellt, wobei ein umfangreicher Messtechnikaufbau eine tief gehende Beschreibung der zugrunde liegenden Effekte und Zusammenhänge ermöglicht, die schließlich zum Risswachstum führen. So wird der Einfluss von Gefügeumwandlungen, Hotbands, Hotspots und Welligkeit auf die Rissentstehung und das Risswachstum diskutiert. Hotspots verursachen Gefügeumwandlungen und thermische Schädigung der Reibfläche der Bremsscheibe, womit sie die Basis zur Rissöffnung legen. Demgegenüber hängt das Risswachstum bereits geöffneter Risse nicht mehr von der Anwesenheit eines Hotspots an der Rissposition ab. Stattdessen sind andere Effekte wie das Vorliegen konvexer Welligkeit bereits ausreichend. Schließlich werden die beschriebenen Wirkzusammenhänge genutzt um die Möglichkeiten zur Vorhersage von Hitzerissen zu diskutieren.