SHW Brake Systems ha iniciado la fabricación en serie de discos de freno con revestimiento endurecido. Un lubricante refrigerante soluble en agua de Bantleon y un sistema de filtración central MicroPur® de KNOLL Maschinenbau -representada en España por Filter 2000- contribuyen a la calidad perfecta de las superficies rectificadas.
La normativa Euro 7 sobre emisiones de escape, que entrará en vigor el 29 de noviembre para la homologación de nuevos modelos de automóviles y un año después para todas las nuevas homologaciones en la UE, no solo endurece el límite permitido de emisiones de los motores; por primera vez, también se introducen límites para las partículas de polvo de los frenos, lo que supone un reto para los fabricantes de sistemas de frenado. Estos están respondiendo con el desarrollo de discos de freno recubiertos, que presentan una corrosión y un desgaste considerablemente menores.
Lo mismo ocurre con SHW Brake Systems GmbH, líder tecnológico en discos de freno para vehículos de lujo, deportivos y de competición. Este fabricante de alta gama lleva años adaptándose a las nuevas exigencias y actualmente está a punto de iniciar la fabricación en serie de discos de freno revestidos con carburos de titanio.
Boris Memel, que trabaja desde hace 30 años en SHW y actualmente es Head of New Business Development Brake Discs, es responsable del proyecto Low Emission Brake (LEB) desde 2022. “Nuestra planta de Neuhausen ob Eck (Alemania) es el centro de competencia para discos de freno de hierro fundido y compuestos listos para instalar. El año pasado instalamos aquí una nave donde fabricamos exclusivamente discos de freno con revestimiento duro”, comenta. La producción comenzó ya a inicios de 2026 y cuatro meses después entró en la segunda fase de ampliación. Se prevé que la etapa final de expansión se complete un año después, lo que significa que habrá disponible una capacidad de producción de alrededor de un millón de LEBs al año.
Alto nivel de integración vertical: desde el cuerpo base hasta el revestimiento
Una de las principales ventajas de SHW Brake Systems GmbH es su extraordinaria integración vertical. Los discos de freno se funden en Tuttlingen (Alemania) y se acaban en la fábrica de Neuhausen. SHW incluso fabrica discos de freno compuestos ultraligeros preacabados, incluyendo aluminio fundido.
Los nuevos discos de freno de bajas emisiones también se basan en estos productos. Sin embargo, reciben un acabado adicional. En los sistemas automatizados ADCS (Advanced Disc Coating System), se aplican dos capas en ambas caras mediante soldadura por deposición láser; la primera capa es de acero inoxidable y la segunda, de una mezcla de titanio y carburo. Se crea una capa de aproximadamente 400 µm de espesor, que posteriormente se acaba mediante un proceso de rectificado de doble cara, también totalmente automatizado.
Se trata de procedimientos exigentes que requirieron varios años de desarrollo en SHW Brake Systems. Sobre todo porque la empresa apenas tenía experiencia en el proceso de rectificado. El director general del proyecto, Boris Memel, explica: “Nuestros discos de freno integrales y compuestos se han mecanizado con precisión en centros de corte y fresado durante muchos años, tanto en seco como con lubricación de cantidad mínima. Esto nos permite alcanzar las estrechas tolerancias requeridas y obtener superficies de calidad excelente. Sin embargo, el proceso de rectificado es esencial para las superficies duras de los discos LEB”.
El proceso de rectificado, una tarea clave
Siegmund Tonn, un experimentado empleado de producción que lleva 24 años en SHW, es el responsable del proceso de rectificado. Hace tres años, asumió la responsabilidad del desarrollo de dicho proceso. “Inicialmente, creamos un sistema de prueba para adquirir experiencia”, comenta Siegmund Tonn. Esta rectificadora, diseñada para la producción en lotes pequeños, fue llenada con un lubricante estándar (solución sintética) por el fabricante y configurada con un sistema de filtración KNOLL con vellón consumible.
Sin embargo, durante los ensayos de rectificado iniciales, surgieron problemas con la formación de espuma en el lubricante refrigerante. Siegmund Tonn recurrió a KNOLL Maschinenbau, en Bad Saulgau (Alemania), para abordar esta situación. Ralph Knobelspies, representante comercial de KNOLL responsable de SHW, colaboró en las medidas de optimización: “Nuestra recomendación fue contactar en primer lugar con Bantleon, especialista en lubricantes refrigerantes, con quien mantenemos una larga colaboración. Ofrecen soluciones sintéticas especiales que podrían resolver muchos problemas de espuma”.
Dicho y hecho. Siegmund Tonn se reunió con Leonard Knaus, asesor técnico de Bantleon, quien sugirió rellenar con Avilub Metacool ETA: “Mezclado con agua, este lubricante refrigerante sintético, es decir, sin aceite mineral, forma una solución transparente de alta estabilidad, incluso con alta exposición a la sal. Se caracteriza por su buena capacidad de lavado y su larga vida útil. El Avilub Metacool ETA también contiene aditivos especiales que permiten eliminar rápidamente la espuma”.
Se logró el efecto deseado: la formación de espuma disminuyó. Sin embargo, el grado de contaminación del lubricante refrigerante tras la filtración seguía siendo insatisfactorio. El problema radica en que el revestimiento utiliza carburos de titanio, los cuales generan un lodo muy fino durante el proceso de rectificado. Estas partículas no pueden extraerse por completo con los sistemas de filtración de banda convencionales. Se acumulan, dañan la máquina y dificultan cada vez más la obtención de las superficies deseadas en los discos de freno.
MicroPur®, un filtro ultrafino para lubricantes refrigerantes solubles en agua
El especialista en filtración KNOLL prometió una solución inmediata para este problema. “Sustituimos el filtro de vellón por nuestro filtro ultrafino MicroPur®, en primer lugar en el bypass y posteriormente en el flujo completo”, informa Ralph Knobelspies, quien explica: “El MicroPur® es un filtro de flujo inverso diseñado para separar las impurezas más finas de los lubricantes refrigerantes. Con él, podemos filtrar impurezas con un tamaño de partícula de 1 a 3 µm de la solución sintética. La contaminación del lubricante refrigerante se redujo prácticamente a cero”.
El sistema de filtración ultrafina MicroPur® de KNOLL se compone de módulos individuales equipados con cartuchos filtrantes. Estos elementos permiten alcanzar una superficie de filtración especialmente amplia gracias a sus pliegues en forma de estrella. Para su uso con soluciones sintéticas, el elemento filtrante cuenta con un revestimiento especial que impide la penetración del agua en el tejido.
Otra característica clave del MicroPur® consiste en que los cartuchos de filtración se pueden retrolavar individualmente con la solución sin interrumpir el proceso de filtración. Para lograr la máxima eficacia de retrolavado, KNOLL utiliza una bomba de lavado independiente que se enjuaga con lubricante refrigerante limpio en lugar de aire comprimido, que es costoso. Esto se traduce en una mayor vida útil de los cartuchos de filtración y menores costes de mantenimiento. El proceso de retrolavado dura menos de 4 segundos por cartucho de filtración, por lo que no afecta el rendimiento general y genera un volumen de retrolavado muy bajo.
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