Tutorial Fremax: Pre-asentamiento de las pastillas sobre los discos de freno

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PRE-ASENTAMIENTO DE LAS PASTILLAS SOBRE LOS DISCOS DE FRENO, DEFINICIONES Y PROCEDIMIENTOS

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Independientemente cuál sea la terminación superficial de la pista de frenado de los discos de freno, sean torneadas o rectificadas, para que el sistema de freno funcione con máxima eficiencia las pastillas deben conseguir un perfecto asentamiento de forma de aumentar el área de contacto entre ambos componentes.

Por lo tanto, luego de la sustitución de los discos y pastillas de freno es fundamental para conseguir el máximo desempeño del sistema de freno respetar el procedimiento de pre-asentamiento.

¿QUE ES EL PRE-ASENTAMIENTO?

En términos simples es el procedimiento a través del cual se consigue depositar una capa uniforme del material de fricción proveniente de la pastilla sobre la superficie de la pista del disco. 
A pesar de parecer algo simple y básico, conseguir la transferencia de esta capa puede convertirse en un gran desafío y las consecuencias de un asentamiento incompleto o inadecuado puede ser algo muy irritante y/o peligroso para el conductor del vehículo.

FRICCIÓN ABRASIVA Y FRICCIÓN ADHERENTE

Existen dos tipos básicos de mecanismos de fricción en las pastillas de freno: fricción abrasiva y fricción adherente. En general, todas las pastillas poseen un poco de cada una.

La fricción abrasiva ocurre en frenadas moderadas y cortas donde los rangos de temperatura alcanzada son bajos. Por lo contrario, la fricción adherente aparece en la medida que la temperatura de la pastilla de freno aumenta. Ambos mecanismos causan la transformación del movimiento (energía cinética) en calor (energía térmica) , función básica de un sistema de freno.

El mecanismo abrasivo desacelera al vehículo, convirtiendo la energía cinética en térmica por medio de la fricción mecánica del material de la pastilla directamente sobre el disco de freno. Esto ocasionará un desgaste mecánico de la pastilla y del disco de freno.

El mecanismo adherente es completamente diferente. En un sistema adherente, una delgada capa del material de la pastilla se transfiere y deposita en la superficie de la pista de frenado del disco. Esta película transferida por la pastilla uniformemente depositada sobre el disco de freno es la que entrará en contacto con la superficie de la pastilla. Es la fricción generada entre la superficie de la pastilla y esta delgada película la que frenará al vehículo. El proceso de conversión de energía cinética en energía térmica ocurre a nivel molecular. Pequeñas estructuras moleculares se quiebran y se regeneran instantáneamente antes de romperse nuevamente para la conversión de energía y frenar el vehículo.

Por lo tanto, en el mecanismo adherente existe un menor desgaste de los discos de freno que en el mecanismo abrasivo y en consecuencia la pastilla de freno se torna el principal elemento de desgaste en el proceso de frenado.

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LA IMPORTANCIA DE LA PELICULA DE TRANSFERENCIA

Según lo detallado arriba, el objetivo del proceso de pre-asentamiento es el de depositar una película uniforme del compuesto de fricción de la pastilla sobre la pista del disco.

Si la película depositada sobre la superficie del disco no es uniforme, identificaremos vibraciones o trepidaciones al momento de accionar el freno. Son suficientes apenas algunas milésimas de milímetro de variación en el espesor de esta capa para que aparezca la vibración al frenar. Este efecto, el cual es llamado falso DTV (Disc Thickness Variation) o variación del espesor del disco, es la principal causa de la trepidación al frenar. 

Este efecto que es imperceptible en el inicio, comienza a incrementarse en la medida que la pastilla de freno recorre los puntos altos y bajos de esta película, incrementando por transferencia aún más la variación de espesor de la misma; transformándose con el tiempo en una vibración muy evidente que causa incomodidad, así como inseguridad para dirigir.

La acción prolongada bajo estas condiciones puede inclusive transformar los puntos altos en puntos calientes y consecuentemente modificar la estructura metalográfica del disco de freno en esas áreas, creando puntos duros en la superficie de frenado difíciles de remover.

FORMANDO LA PELICULA DE TRANSFERENCIA.

En general, el proceso de asentamiento consiste en calentar el sistema de freno hasta aquella temperatura donde aparezca la fricción por adherencia, para así poder generar esta capa de transferencia. Alcanzada esta temperatura el conjunto disco y pastilla de freno debe entonces ser enfriado.

Este procedimiento debe ser repetido varias veces para garantizar que toda la superficie de frenado del disco quede uniformemente cubierta con material de fricción proveniente de la pastilla.

Como el rango de temperatura de actuación del mecanismo adherente varía mucho dependiendo del modelo/composición del material de la pastilla de freno (entre 40ºC y 300ºC para pastillas de auto de calle y entre 300ºC y 750ºC para autos de competición), es que se recomienda extrema precaución en los primeros 300kms luego de la sustitución de estas piezas.

No respetar este período de pre-asentamiento tendrá sus consecuencias. 
La generación de temperaturas por debajo de lo recomendado podrá ser insuficiente para que se inicie el mecanismo adherente y por lo tanto no se obtendrá la buscada película. Y por lo contrario el sobrecalentamiento del sistema en su fase de pre-asentamiento podrá generar depósitos irregulares de la misma, lo cual ocasionará vibraciones al frenar que comprometerán la dirigibilidad del automóvil.

Resumiendo, entonces, la clave para un buen proceso de asentamiento será accionar el sistema de freno hasta alcanzar la temperatura de aparición del mecanismo adherente, de una forma controlada y mantener la misma por un tiempo suficiente para permitir la transferencia de material.

La gran variedad de diseños de los sistemas de freno, materiales de fricción, formatos de pastillas y condiciones de manejo del automóvil exigen procedimientos diferentes para realizar con éxito un correcto asentamiento de las pastillas sobre los discos de freno. Por lo tanto, extrema atención y un uso consciente de los frenos en los primeros 300kms será fundamental.

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