Technologien
Pulverbasierte Laserbeschichtung einer Bremsscheibe. - © Laserline
09.03.2023

Bremsstaubreduktion: Mit diodenlaserbasierten Beschichtungen Vorgaben erfüllen

Bremsstaubreduktion: Mit diodenlaserbasierten Beschichtungen Vorgaben erfüllen

Um der Gesundheitsgefährdung durch Feinstaub entgegenzuwirken, legt die EU in der KFZ-Emissionsnorm Euro 7 erstmals auch konkrete Grenzwerte für die Bremsstaubentwicklung fest. Diodenlaserbasierte Hartstoffbeschichtungen ermöglichen die sichere Einhaltung aller Vorgaben und reduzieren Bremsstäube mit Partikelgröße von maximal PM10 um bis zu 90 Prozent. Das von Laserline zur Serienreife entwickelte Beschichtungsverfahren ermöglicht für alle Marktsegmente eine kostensensible Massenfertigung.

Als eine der größten Gesundheitsgefahren im urbanen Raum gelten die Feinstaubemissionen des Straßenverkehrs. Sie stehen im Verdacht sowohl Allergien als auch Atemwegs-, Krebs- und Herz-Kreislauf-Erkrankungen zu verursachen. Die emittierten Partikel gehen dabei keineswegs nur auf Verbrennungsmotoren, sondern zu rund einem Viertel auch auf den Abrieb von Bremsen zurück. Im Entwurf der KFZ-Emissionsnorm Euro 7, die 2025 in Kraft treten soll, trägt die EU-Kommission dieser Tatsache Rechnung und legt erstmals konkrete Grenzwerte für die Partikelemissionen von Bremssystemen fest. Sie gelten ausnahmslos auch für Elektrofahrzeuge, die dadurch erstmals von den EU-Regularien zur Schadstoffemission von Kraftfahrzeugen betroffen sind. Automobilhersteller stehen damit vor der Herausforderung, die Partikelemissionen von Bremssystemen deutlich zu verringern.

Bremsscheibe nach Abschluss der Laserbeschichtung. - © Laserline
Bremsscheibe nach Abschluss der Laserbeschichtung. © Laserline

Eine der effektivsten Maßnahmen zur Reduktion der Bremsstaubemissionen besteht darin, KFZ-Bremsscheiben mit diodenlaserbasierten Hartstoffbeschichtungen zu versehen, die langfristigen Abrasions- und Korrosionsschutz bieten. Die bremsprozessinduzierte Menge gesundheitsgefährdender Feinstäube mit Partikelgröße von maximal 10 Mikrometer (PM10) lässt sich dadurch um bis zu 90 Prozent reduzieren. Die Emissionsvorgaben der Euro 7, die voraussichtlich bei sieben Milligramm Feinstaub je Kilometer liegen werden, lassen sich damit sicher einhalten. Für die Realisierung solcher Beschichtungen muss der marktübliche Graugusswerkstoff der Bremsscheiben ebenso wenig angepasst werden wie die klassischen Produktionsverfahren. Der Beschichtungsauftrag erfolgt nach Fertigstellung der eigentlichen Bremsscheibe und stellt nur einen ergänzenden Produktionsschritt dar.

Diodenlaserspezialist Laserline hat den Prozessaufbau dieses Verfahrens gemeinsam mit seinen Technologiepartnern zur Serienreife ausentwickelt und dabei nicht zuletzt auch die Integrationsfähigkeit in Industrie 4.0-Produktionsumgebungen sichergestellt. Unter Einsatz von Diodenlasern mit OPC UA-Schnittstellen und bis zu 22 kW Ausgangsleistung werden pulverbasierte High-Speed-Beschichtungsprozesse realisiert, bei denen pro Bremsscheibe teilweise ein Prozesszeitraum von unter einer Minute zu veranschlagen ist. Das ermöglicht eine Massenfertigung, die das Beschichten von Bremsscheiben für alle KFZ-Marktsegmente erschwinglich macht. Durch flexiblen Einsatz der Beschichtungsswerkstoffe lassen sich beispielsweise selbst für Fahrzeuge im mittleren und unteren Segment sehr wirkungsvolle und gleichzeitig kostengünstige Beschichtungen verwirklichen. Darüber hinaus beeinflusst auch die Systemkonfiguration den Preis. So erhöht sich mit zunehmender Laserleistung der Durchsatz, was die Anzahl erforderlicher Beschichtungsanlagen reduziert, Produktionsfläche spart und so letztlich das relative Investment pro Scheibe deutlich verringert.

Mit zunehmender Laserleistung sinkt das relative Investment pro beschichteter Bremsscheibe. - © Laserline
Mit zunehmender Laserleistung sinkt das relative Investment pro beschichteter Bremsscheibe. © Laserline

Nähere technische Informationen zur Euro 7-konformen Bremsscheibenbeschichtung auf Diodenlaserbasis sind auf der Laserline-Webseite verfügbar. Dort steht unter anderem auch ein Whitepaper zum Download bereit, das detaillierte Informationen über den Beschichtungsprozess und die hierbei verwendeten Werkstoffe liefert. Darüber hinaus finden Interessenten dort auch Prozess- und Erklärvideos sowie zahlreiche weiterführende Infos zur Laserline Diodenlasertechnologie.

(Quelle: Presseinformation der Laserline GmbH)

Schlagworte

AbrasionsschutzBeschichtenBremsstaubEmissionenGesundheitsschutzKorrosionsschutzLaserstrahltechnologienOberflächenbehandlung

Verwandte Artikel

Perfekt abgestimmt: Gemäß dem Slogan „Exzellente Ergebnisse erfordern brillante Instrumente“ setzt Deloro auf präzise Analyse- und Messgeräte, um Werkstoffe und Prozesse optimal aufeinander abzustimmen.
SCHWEISSEN & SCHNEIDEN 2025
07.07.2025

Deloro zeigt Lösungen für Prozesssicherheit in Zeiten des Fachkräftemangel

Ob Schweißpulver, Anlagen oder Anwendungstechnik: Deloro liefert smarte Lösungen mit System für das Auftragschweißen.

Auftragschweißen Korrosionsschutz SCHWEISSEN & SCHNEIDEN 2025 Schweißpulver Verschleißschutz
Mehr erfahren
06.07.2025

Die Entwicklung des Elektronenstrahls zum Multitool

Dieser Beitrag zeigt die Entwicklung des Elektronenstrahls von den Anfängen im 19. Jahrhundert bis zu aktuellen Hochleistungselektronenkanonen.

Beschichten Elektronenkanone Elektronenstrahl Elektronenstrahlschmelzen Elektronenstrahlschweißen Metallurgie Oberflächenbehandlung
Mehr erfahren
DVS Group
15.06.2025

34. Fachtagung in Magdeburg

Am 15. Mai 2025 fand erstmalig die 34. Schweißtechnische Fachtagung in den Räumlichkeiten der Schweißtechnischen Lehranstalt Magdeburg gGmbH statt.

Bauteile Brückenbau Industrieroboter Korrosionsschutz Nachhaltige Energieträger Schweißen Schweißzusatzwerkstoffe
Mehr erfahren
Der Prakitker
10.06.2025

Wenn Lötdämpfe zur Belastung werden

Wo gelötet wird, entstehen auch Emissionen – feinste Partikel, Dämpfe, Gase. Viele davon sind gesundheitsschädlich oft sogar unsichtbar. Umso wichtiger ist es, sich mit d...

Absauganlagen Absaugsysteme Absaugtechnik Absaugung Emissionen Emissionsminderung Flussmittelrauch Lärmemissionen Lötdämpfe Löten Luftqualität Rauch
Mehr erfahren