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汽车零件

激光光热技术赋能刹车盘涂层品质管控

来源:普雷茨特2026-08-06 我要评论(0 )   

刹车盘涂层厚度测量,对现有传感器技术而言仍是一项挑战。Enovasense激光光热传感器可实现快速、精确且无损的测量,为激光熔覆层及铁素体氮碳共渗(FNC)涂层测量提供了...

刹车盘涂层厚度测量,对现有传感器技术而言仍是一项挑战。Enovasense激光光热传感器可实现快速、精确且无损的测量,为激光熔覆层及铁素体氮碳共渗(FNC)涂层测量提供了创新的解决方案。

 

一、最新行业技术和检测局限

 

2025年起实施的新版欧7排放标准,对PM10细小颗粒物的排放设定了严格的限值,旨在减少车辆排放对环境和人体健康的影响。其中制动磨损是车辆非尾气 PM10 排放的首要来源,刹车盘摩擦产生的细颗粒占比极高,也是车企合规管控的核心难点。

 

 

图片来自吴斌-2021《环境污染》Wu (2021)

 

想要大幅削减制动粉尘污染,达标途径之一是通过二极管激光熔覆工艺在刹车盘表面制备硬质涂层。该涂层可持续提供耐磨、防腐双重防护,经实验验证,可将制动过程中生成、损害人体健康的 PM10 细微颗粒物排放量减少高达 90%。该涂层的典型沉积工艺为高速激光熔覆后磨削加工,或铁素体氮碳共渗(FNC)。 在这两种工艺中,对整个摩擦面上涂层厚度的控制,不仅是确保硬质材料层足够厚的关键,也有助于更好地监控涂层及磨削工艺的稳定性与均匀性。

 

然而,现有检测手段面临多重挑战:由于该涂层与刹车盘基体铸铁材料在性质上高度相似,依赖磁性或导电性差异的传统技术难以区分涂层与基体;X射线荧光等射线检测同样无法有效识别。

 

二、普雷茨特提供的激光光热测量方案

 

普雷茨特Enovasense的激光光热技术为激光熔覆以及更广泛的热喷涂应用领域带来了全新的解决方案。

 

 

Enovasense点传感器

 

该技术基于材料热传导特性差异,通过短脉冲激光加热涂层表面,以红外探测器捕捉涂层与基体的热响应差异,从而精准获取涂层厚度。

 

涂层厚度测量原理

 

采用激光光热技术时,碳化物颗粒不影响热通量的扩散,不锈钢层与铸铁基体的热物理性质存在差异——正是这一差异构成了刹车盘涂层厚度测量的物理基础,从而在无需接触的前提下,实现每个测量点仅需1秒的快速检测。

 

 

 

Enovasense传感器可实现非接触、非破坏、非侵入、无辐射、快速、可重复且易于集成的测量,同时使得在线和产线旁测量变得简单且经济高效。

 

三、Enovasense优势一览


 

 

1、高精度测量,适配多种涂层

 

Enovasense传感器能够以卓越的精度测量整个刹车盘摩擦面表面的涂层厚度。在典型350μm厚度的涂层上,其重复性精度可低至1μm(RMS)。

 

在与激光熔覆技术领导者之一的Laserline合作进行的一项研究中,普雷茨特成功完成了四个刹车盘截面的全厚度分布图绘制,这些截面在铸铁基体上沉积了不同厚度的含碳化钛的316L不锈钢层。

 

    

刹车盘涂层检测          防腐涂层检测

 

普雷茨特实验室内部测试进一步表明,该传感器同样适用于测量刹车盘上的其他涂层,如铁素体氮碳共渗(FNC)层或防腐漆。

 

2、易于集成,适配产线

 

 

用于产线旁测量的HKL控制工作站

 

Enovasense探头尺寸超紧凑、重量低至150g,且对零件曲率、振动或温度不敏感,可轻松集成到现有生产线中。测量数据自动存储归档,并支持实时传输至产线控制器。该传感器也可集成到全自动三轴HKL控制工作站中,用于产线旁测量。在该控制工作站中,预设的循环程序可在数秒内覆盖刹车盘上的多个测量点。


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