Fabricant de plaquettes de frein

Les plaquettes de frein sont des éléments clés du freinage dans les voitures modernes. Elles contribuent à la décélération ou à l'arrêt des roues, ce qui les rend essentielles à la sécurité de la conduite. Si vous êtes propriétaire d'une voiture, passionné ou vendeur de pièces automobiles et que vous souhaitez en savoir plus sur ces composants, lisez ce qui suit. Ce guide sur les plaquettes de frein contient ce que vous cherchez.

Qu'est-ce qu'une plaquette de frein ?

Pour répondre à cette question, nous devons d'abord examiner les points suivants le fonctionnement des freins dans un véhicule à moteur. Le système de freinage d'une voiture ou d'un camion est généralement un mécanisme qui pousse un matériau de friction vers une surface.

Deux méthodes sont couramment utilisées : les freins à tambour et les freins à disque. Dans le cas des freins à tambour, un système hydraulique pousse une mâchoire de frein vers les surfaces intérieures des tambours.

Les freins à disque impliquent que les plaquettes serrent une pièce circulaire appelée rotor ou disque de frein. Avec ces informations, nous pouvons maintenant définir les plaquettes de frein.

Définition des plaquettes de frein

Dans les systèmes de freinage automobile, les plaquettes de frein sont des composants qui entrent en contact avec les rotors de frein pour arrêter les roues ou réduire leur vitesse. Généralement de forme rectangulaire, les plaquettes chevauchent un rotor de chaque côté. Certaines personnes les appellent également plaquettes de disque de frein.

Une plaquette de frein typique comprend une pièce de matériau de friction montée sur une plaque d'appui métallique pour le support structurel. Derrière la plaque d'appui, un matériau isolant est généralement installé pour réduire les vibrations.

Sur la plupart des véhicules, il est possible de voir les plaquettes sans même démonter les roues. Il s'agit des pièces maintenues dans les étriers de frein, comme le montre ce schéma du rotor de frein et des plaquettes de frein.

La plupart des voitures sont équipées de deux plaquettes de frein par roue. Quelques-unes en ont plus de deux. Il s'agit le plus souvent de véhicules lourds ou performants qui ont besoin d'une grande force de freinage. Il est également courant que les plaquettes de frein ne se trouvent que sur l'essieu avant et que les freins à tambour se trouvent sur l'essieu arrière.

Il existe différents types de plaquettes de frein, chacun ayant des caractéristiques de freinage uniques. Lors du choix du type à utiliser dans votre véhicule, ces propriétés jouent un rôle important, comme vous le découvrirez bientôt. Avant cela, voyons comment les plaquettes de frein arrêtent un véhicule.

Fonction des plaquettes de frein

Les plaquettes de frein fournissent la force de friction nécessaire à la décélération ou à l'arrêt d'un véhicule. Elles fonctionnent en convertissant la énergie cinétique de la voiture ou du camion en mouvement en énergie thermique, réduisant ainsi sa vitesse. L'énergie thermique se dissipe dans l'air sous forme de chaleur, et les plaquettes de frein sont conçues pour garantir l'efficacité du processus.

Pour produire la puissance de freinage, les plaquettes de frein sont équipées d'une surface appelée garniture de plaquette de frein ou garniture. La garniture est constituée d'un type spécial de matériau de friction qui peut résister aux conditions difficiles causées par le frottement des plaquettes de frein contre les surfaces du rotor de frein. Le fonctionnement des plaquettes de frein suit une procédure simple, expliquée ci-dessous :

Lorsque vous appuyez sur la pédale de frein, la pression exercée par votre pied se transmet dans un liquide de frein à travers le maître-cylindre, les tuyaux de frein, les conduites de frein et jusqu'aux pistons des étriers de frein de chaque roue. Le système multiplie la pression exercée par le pied par environ 30 fois.

La pression exercée sur les pistons les oblige à avancer. Les plaquettes de frein étant montées sur ces pistons, elles se déplacent également. La distance entre les plaquettes et le disque de frein n'est que de quelques millimètres, et de petits mouvements les amènent à appuyer fermement sur le rotor en rotation.

Le rotor est fait d'un matériau plus dur que la plaquette. Une partie du matériau de friction de la plaquette se détache donc, formant une fine couche sur les deux surfaces. Cette couche fait que la plaquette et le rotor se collent l'un à l'autre. Le frottement qui en résulte s'oppose au mouvement du rotor, ce qui entraîne la décélération ou l'arrêt du véhicule.

Efficacité des plaquettes de frein

Les plaquettes de frein et les rotors travaillent ensemble pour générer l'énergie de freinage. friction de freinage. Toutefois, le frottement des plaquettes sur le disque de frein ne doit pas entraîner le blocage des roues. Il doit au contraire entraîner une décélération progressive mais ferme. La formulation des matériaux utilisés pour le bloc de friction fait donc l'objet de nombreuses recherches.

Pour assurer le bon fonctionnement et la sécurité de la conduite, les matériaux des plaquettes de frein doivent répondre à ces exigences :

• Fournir un coefficient de frottement suffisamment haut pour arrêter un véhicule mais suffisamment bas pour empêcher le blocage des roues
• Résiste à l'évanouissement des freins même en cas de températures élevées
• Conserver son efficacité ou se rétablir assez rapidement dans des conditions d'humidité ou d'eau
• être suffisamment durs pour résister à l'usure et prolonger la durée de vie des plaquettes de frein, mais suffisamment souples pour ne pas user le rotor trop rapidement
• Fonctionnent de manière suffisamment silencieuse et évitent le bruit gênant des plaquettes de frein, sans pour autant sacrifier la puissance de freinage.
• Produire peu de poussière de plaquette de frein
• Offrent une usure uniforme pendant toute la durée de vie de la plaquette de frein
• Être suffisamment léger pour l'application et l'économie de carburant requise

Pour garantir un freinage sûr, les chercheurs ont, au fil des ans, mis au point différentes formulations de matériaux pour les plaquettes de frein. Les plaquettes utilisées dans les voitures d'aujourd'hui comportent normalement entre 20 et 20 composants différents, chacun d'entre eux ayant une fonction spécifique.

Bien que leurs proportions exactes varient selon les fabricants et les types de plaquettes de frein, les matériaux comprennent généralement les éléments suivants.

Abrasifs oxydes métalliques, copeaux métalliques, quartz et autres pour fournir les propriétés de frottement

Reliure matériaux - fibre de verreLes matériaux utilisés sont le bois, la résine, la fibre de carbone et d'autres matériaux pour maintenir l'ensemble en place.

Structurel matériaux - céramique, fibres minéraleset d'autres matériaux

Produits de remplissage- Parmi les exemples, citons les déchets de caoutchouc, la poudre de charbon de mer, la laine d'acier, etc.

Ils déterminent la durée de vie, les performances et d'autres propriétés des plaquettes de frein. Les matériaux utilisés pour les plaquettes de frein seront expliqués plus loin. Tout d'abord, voyons la structure d'une plaquette de frein.

Pièces pour plaquettes de frein

Les plaquettes de frein des voitures sont conçues plus ou moins de la même manière, à quelques différences près. En général, elles ont un aspect identique. Leur structure, comme nous l'avons déjà mentionné, se compose d'une garniture de friction, d'une plaque d'appui, d'une cale et de quelques autres éléments. Le schéma des plaquettes de frein ci-dessus illustre les principales pièces, à savoir

Bloc de friction Il s'agit de la section principale des plaquettes de frein, et la plus importante. Elle se compose de matériaux qui produisent un frottement lorsque la plaquette entre en contact avec le rotor du frein.

Sous-couche- Il s'agit d'une partie située sous le bloc de friction, qui augmente l'épaisseur du bloc. Bien qu'elle soit constituée de matériaux fictifs, la sous-couche n'entre normalement pas en contact avec le rotor. La sous-couche contient souvent l'indicateur d'usure des plaquettes de frein.

Adhésif Couche- la couche adhésive de la plaquette de frein contient les matériaux qui lient la plaquette à la plaque de base. Les fabricants utilisent des adhésifs différents pour cette couche afin d'assurer une fixation permanente. Certaines plaquettes de frein n'ont pas cette partie et se fixent mécaniquement à la plaque d'appui.

Plaque de base Généralement fabriquée en acier, la plaque fixe le bloc de friction de la plaquette de frein, aidant à le guider lors du freinage. La plaque dissipe également la chaleur.

Shim- De nombreuses plaquettes de frein sont dotées d'une cale fixée à l'arrière de la plaque d'appui. Souvent fabriquée en métal ou en une combinaison de caoutchouc et de métal, la cale de plaquette de frein permet d'amortir les vibrations et de réduire le cliquetis de la plaquette de frein.

Fentes - La plupart des plaquettes de frein sont munies d'une fente sur le bloc de friction. Cette fente permet aux gaz et aux débris de s'échapper. Elle permet également d'éviter les bruits de vibration des plaquettes de frein. Le nombre de fentes peut être unique ou multiple, en fonction de la marque et du modèle.

Chanfreins Les plaquettes de frein sont dotées de chanfreins (extrémités biseautées) pour plusieurs raisons. Ils servent notamment à guider la plaquette sur le rotor, à faciliter la pénétration des plaquettes de frein et à réduire les vibrations.

Languette de pilier- Également appelée oreille de butée, cette pièce fait saillie de chaque côté de l'ensemble de la plaquette. Elle permet de fixer la plaquette de frein au support de l'étrier, afin d'éviter les mouvements latéraux lors du freinage.

Autres pièces - un kit de plaquettes de frein contient des accessoires d'installation. Il s'agit notamment d'attaches et d'autres composants. Les goupilles et les clips des plaquettes de frein permettent de fixer fermement la plaquette, de réduire les vibrations et d'évacuer la chaleur.

Différences de conception des plaquettes de frein

La plupart des plaquettes utilisées pour les freins des véhicules automobiles se ressemblent. Cependant, cela change lorsque vous les examinez de près. Les principales différences entre les plaquettes de frein sont les suivantes

Fixation de la sous-couche- De nombreux fabricants fixent le bloc de friction à l'aide d'un adhésif. D'autres sont installés mécaniquement à l'aide de pressions élevées ou moulés dans la plaque de base à des températures et des pressions élevées.

Wear Sensor- some pads come with wear groove on the friction block. When the groove disappears, the brake pad is worn out. Others feature a piece on metal inserted in the pad’s friction block.

A worn brake pad exposes the metal, producing noise and alerting you on the need for replacement. The brake pad sensor can also be an attached metal strip that scrapes the rotor when the pad wears down. The resulting noise acts a warning of excessive wear.

Another way to help detect brake pad wear involves the use of a metal tab to close a circuit. Embedded in the friction material, the metal causes a brake pad warning light on the dashboard to come up.

Thickness- brake pad thickness varies across brands and models, with the standard depth being around 10mm-12mm. Different manufacturers also have different values for the brake pad minimum thickness before replacement. Usually, you should not allow the friction material to wear below 3mm.

Finish- some brake pads have their base plates painted to protect them from corrosion. Others are galvanised or plated for the same reason. When plated, a brake pad requires no paint except for visual appeal.

Types of Brake Pads

Manufacturers usually classify brake pad types according to the material used to make them. In that regard, the following are the different brake pads in today’s auto parts market.

Organic Brake Pads

These pads are also called NAO. They are organic for being asbestos free as well as metal free. To make them, manufacturers use plant fiber, glass, rubber, and resin as the binding material. Kevlar is also added, especially if the application requires some bit of performance.

NAO brake pads offer the benefits of quiet, soft braking. But then, their softness causes them to wear too quickly, making them among the most short-lived. They are also quite dusty, producing black dust that settles on wheel rims and other components. Organic brake pads are the cheapest in the market. They mostly fit compact cars that are used in street driving.

Ceramic Brake Pads

Ceramic brake pads are made by combining stacks of ceramic fibers, metal fibers, fillers, and binding materials to make a friction material. These pads offer many advantages, including quiet operation, consistent performance, and low wear rate. They are also less dusty, plus their dust does not show or remain on rims.

Because of their moderate hardness, ceramic pads do not wear the rotor aggressively, allowing a longer lifespan for both components. One of the downsides of ceramic pads is their cost. They are the most expensive of all types, mostly due to their superior characteristics. You will, therefore, mostly find them installed in high-end cars.

Semi-Metallic Brake Pads

These are among the most used types of brake pads. They are built from a combination of metal fibers (copper, iron, and other metals), graphite, glues, and lubricants. Semi-metallic pads usually contain between 30% to 65% metal material, which makes them longlasting. They also offer excellent heat transfer and excellent braking force.

The disadvantages of semi-metallic pads include their excessive hardness, which takes a toll on the brake rotor, causing it to wear rapidly. They also not work efficiency in low temperatures, plus they are dusty, producing a characteristic brown dust.

Low Metallic Brake Pads

As the name implies, low metallic pads contain low amounts of copper and steel. They offer moderate hardness and fair stopping power in a range of conditions. Because the pads contain metallic materials, they also dissipate heat quickly enough.

Despite the good sides, low metallic pads have their disadvantages. They produce a considerable amount of brake dust, which makes the rims look unsightly. They are also among brake pads that produce noise during braking. The performance of low-metallic brake pads can be said to be between that of ceramic and semi metallic types.

Sintered Brake Pads

Sintered brake pads are also called metallic brake pads. To make them, manufacturers use extreme heat and pressure to cause metal particles to fuse together. This produces a hard frictions block that performs excellently in a wide array of conditions.

Sintered brake pads maintain friction and stopping power even when red hot, which is one of their greatest attributes. They are also not affected by water or moisture. Their disadvantage is that they wear the brake rotor too quickly. They are usually suitable for racing cars whose brakes generate a lot of heat. You will also find them commonly utilized in motorcycles and ATVs.

Brake Pad Material Comparison

How do the different types of brake pads compare? Here, we take a look at the advantages of one type over another.

Ceramic Vs. Organic Brake Pads

Ceramic brake pads are costly components, wat costly than any other type. However, they perform excellently when compared to organic pads. Ceramics are long lasting, produce less dust, and operate consistently over a wide range of conditions.

Organic brake pads are the most affordable of all. But then, they are also the least effective. Compared to the ceramic types, they are less durable, produce a lot of brake dust, and do not offer large stopping forces. Despite that, they are the most used pads in factory cars, mainly due to their low cost.

Ceramic Vs Semi Metallic/Low Metallic

As we have seen, ceramic brake pads provide a good enough stopping force, last a long time and operate quietly. However, these characteristics do not surpass those of pads that contain metal materials. Metal makes brake pads hard and increases the friction coefficient, making their grip on the rotor better.

Semi-metallic and low-metallic pads offer better stopping power than ceramic pads. However, they are too aggressive on the rotor, causing it to wear quickly. They also produce more dust than ceramic pads and are noisier.

Brake Pad Wear Patterns

Brake pads are meant to wear uniformly. However, that does not always happen. Improper brake pad installation, wrong friction material for the application, and bad brake components all cause wear problems.

Driving with brake materials that are irregularly or completely worn can be a safety risk. You may not stop on time or at all. Below is a brake pad wear chart showing different wear patterns and their meaning.

Braked Pads Vs. Brake Shoes

Brake pads and shoes are both parts that help to stop a vehicle. And while friction characterizes their working, there are several differences between the two. Brake pads are used in disc brake systems, brake shoes in drum brakes. The main differences between the two components are in their:

Location- brake pads are positioned in the brake calipers and moved by pistons, while brake shoes and located in brake drums.

Performance– brake discs cool faster than brake shoes, making them perform better in terms of grip and consistency.

Application- brake shoes are mostly used in the rear wheels where less braking power is needed. Front wheels are usually equipped with brake pads that can stand up to the aggressive braking involved.

Lifespan- brake pads last longer than brake shoes, due to their operating conditions that allow for heat to dissipate and water, gases, dust, debris, and other contaminants to escape. In reality, though, brake shoes appear to be more durable because of their position in the rear where there is little wear.

Brake Pad FAQs

Do you still have questions about the brake pads used in today’s motor vehicles? We answered the most common.

Q1. What is brake pad bedding in?

A. It refers to the conditioning of new brake pads to establish or initiate their optimal performance. During the process, a uniform layer of friction material gets deposited on the pads and brake.

Q2. What is brake pad glazing

A. When you have brake pads glazed, it means the friction material has overheated and crystallized on both the rotor and pad surfaces. The problem usually occurs when you allow higher braking temperatures than those specified by the manufacturer. Improper bedding in can also cause it. Signs include reduced braking power, judder when you press the brake pedal, and cracked friction blocks.

Q3. What causes brake pads to fail?

A. Many things can cause brake pad failure such as contamination on the pad surface (oil, dirt, and debris), excessive heat, and worn or damaged brake rotor. Some of the symptoms to look for are unusual brake pad noise like grinding, screeching, the car pulling to one side when braking, and judder or vibrations.

Q4. How long do brake pads last?

A. It depends on the brake pads quality, type, and your unique driving habits. Assuming moderate conditions, expect 30 000 to 70 000 miles. To extend the lifespan of these components, it’s necessary to observe these tips; avoiding high speeds, keeping your foot off the brakes, avoiding unnecessary loads, and observing distance with the vehicle in front.

Q5. How often should brake pads replacement be done?

A. You should carry out brake pads change before the friction material wears completely. We recommend regular inspections as opposed to only relying on brake pad wear sensor warnings, which often come when the friction material is almost ineffective

Q6. What is the brake pad cost?

A. Brake pad price varies depending on the brand, material type, quality, and other factors. Ceramic brake pads are the most expensive, organic types the cheapest. Some brake pad brands, especially from established companies, cost more than those that are just emerging. Prices vary between $30 and $100 or slightly more for the most costly.

Q7. What is the brake pad replacement replacement cost?

A. Brake pad change cost revolves around $150 for pads on both wheels on the same axle. Some car owners choose to change the parts themselves, only incurring the cost to buy them. However, it’s usually more advisable to opt for professional brake pad services when it comes to replacement.

Q8. Can one use racing brake pads in the regular car?

A. You could, but the performance would be dismal. Racing brake pads are designed to be effective at certain temperature levels. You cannot achieve these heat ranges with street driving. Furthermore, the pads are made from very hard materials and would consume the brake rotors in your car within no time.

Q9. What is the best brake pad?

A. It boils down to individual factors such as best material for brake pads, best brand, and best design. Your preferences also matter, such as if you are looking for performance, durability, or minimal braking noise and brake pad dust.

While you can scour through the brake pads on sale to find the most appropriate for your specific needs, it’s ideally almost impossible to find one that fits all situations. A brake pad that offers exceptional bite wears the rotor pretty quickly, in addition to producing a lot of noise.

A soft one grips the rotor quietly, but with a less firm grip. It will also produce a lot of dust. As you can see, you can only get one or the other. To answer the questions, we recommend going for what works for you.

If you drive a compact car or sedan, go for organic pads. They are quiet and inexpensive, plus you do not need excessive friction to stop the wheels. If looking for brake pads to install in an SUV or truck, go for semi or low-metallic types. They offer excellent stopping power. The sintered types too. Sport cars can use either ceramic or semi-metallic pads.

Q10. Are OEM brake pads better than aftermarket options?

A. It depends. OEM brake pads offer moderate performance but can be the best bet in most situations. However, aftermarket brake pads provide more options. They allow you to choose low-performance alternatives for less demanding rides, average pads, or costly designs that perform better than OEM.

Conclusion

Brake pads are safety components, seeing that they are directly involved in stopping a vehicle. Finding the right types for your vehicle is, therefore, the first step in ensuring driving safety. With virtually every vehicle today using disc brakes, the components are also one of the most important to know about.