Análisis del desgaste por abrasión del material de las pastillas de freno de vehículos disponibles en el mercado local mediante ensayos basados en la norma técnica Astm G-65 para determinar su nivel de desgaste

Abstract

En este proyecto se propuso el diseño y construcción de una máquina para ensayos de desgaste abrasivo según la norma técnica ASTM G-65 con la finalidad de analizar la resistencia a la abrasión de las pastillas de freno de asbesto, metálicas, cerámicas y de carbón. Durante la preparación de este proyecto se tomó como referencia varias fuentes bibliográficas entre ellas la normativa ASTM G-65 que permitió establecer los parámetros de diseño como estructura, características y materiales utilizados en la construcción de la máquina, así como el procedimiento y el reporte de resultados obtenidos durante los ensayos realizados a cada tipo de material. Para la elaboración del diseño de la máquina se utilizó el software SolidWorks que permitió obtener un modelo previo de la máquina para su posterior construcción. Una vez finalizada la construcción de la máquina se procedió a comprobar que esta cumpla con los requerimientos establecidos por la norma ASTM G-65 para obtener resultados reales al realizar los ensayos en las pastillas de freno; posteriormente se preparó las probetas y se procedió a realizar las pruebas correspondientes. Para el análisis de resultados se procesó los datos obtenidos hasta lograr obtener el volumen perdido de cada probeta ensayada con la finalidad de manejar una sola variable en la realización de las pruebas de hipótesis para sustento de los resultados. Se pudo apreciar que las pastillas de freno que tuvieron mayor desgaste son las cerámicas seguidas por las de asbesto, carbón y metálicas dando una perspectiva definida para su posterior correlación con la aplicación de los vehículos ya sea de uso personal o de trabajo. Las pastillas metálicas ofrecen un mejor rendimiento de frenado en un rango más amplio de temperatura y condiciones extremas; sin embargo, tienden a ser ruidosas y se demoran en asentarse teniendo menor adherencia al inicio de la conducción. Las pastillas de asbesto se han dejado de utilizar debido a sus propiedades cancerígenas, sin embargo, se han analizado y se ha concluido que tienen una resistencia intermedia entre las pastillas de freno cerámicas y de carbón. Las pastillas de freno cerámicas son las menos resistentes, sin embargo, ofrecen una mejor conductividad térmica y eficiencia de frenado en condiciones extremas, así como la comodidad al ser silenciosas. Finalmente, las pastillas de carbón disponen de una resistencia media a la abrasión frente a las pastillas metálicas y cerámicas, en altas temperaturas mantienen una buena fricción y desempeño y generalmente son silenciosas lo que las hace las más usadas en el medio.