Pastillas de freno cerámicas vs semimetálicas: una comparación

¿Qué es una pastilla de freno?

Las pastillas de freno son un componente de los frenos de disco utilizados en automoción y otras aplicaciones. Las pastillas de freno están compuestas por placas de respaldo de acero con material de fricción adherido a la superficie que mira hacia los rotores de freno de disco.

Las pastillas de freno convierten la energía cinética del automóvil en calor a través de la fricción. Dos pastillas de freno están contenidas dentro del freno con sus superficies de fricción mirando hacia el rotor. Cuando los frenos se aplican hidráulicamente, el calibrador sujeta o presiona las dos pastillas juntas contra el rotor giratorio para reducir la velocidad y detener el vehículo.

Cuando una pastilla de freno se calienta debido al contacto con el rotor, transfiere pequeñas cantidades de su material de fricción al disco, dejando una capa gris opaca sobre él. La pastilla y el disco de freno (ambos ya tienen material de fricción) se "pegan" entre sí, proporcionando la fricción que detiene el vehículo.

Con los frenos de disco, normalmente hay dos pastillas de freno por rotor de disco. Se mantienen en su lugar y se accionan mediante una pinza fijada al cubo de la rueda o al montante de suspensión. Sin embargo, las máquinas de carreras pueden usar hasta seis almohadillas, con diferentes propiedades de fricción en un patrón de tablero de ajedrez para un rendimiento óptimo.

Tipos de pastillas de freno

Hay cuatro tipos de pastillas de freno:

• Orgánico Sin Amianto (NAO),
• NAO bajo en metales,
• Cerámica
• semimetálico,

1. Pastillas de freno orgánicas o orgánicas sin asbesto

Las pastillas de freno orgánicas están hechas de una mezcla de materiales comunes como caucho, carbono, vidrio/fibra de vidrio y otros, unidos con resina. Estas pastillas de freno son adecuadas para la conducción diaria de vehículos de bajo rendimiento y no generan mucho calor al frenar. Estos tapetes a menudo se conocen como orgánicos sin asbesto (NAO).

Este tipo de pastillas de freno en los frenos de disco originalmente estaban hechas de asbesto, un material absorbente de calor adecuado para el desgaste que sufren las pastillas de freno. Sin embargo, se ha descubierto que el asbesto es un carcinógeno muy potente que causa cáncer en las personas expuestas a largo plazo.

Cuando estas pastillas de freno a base de asbesto se desgastan, liberan asbesto en el aire para que los conductores lo inhalen sin saberlo. Los fabricantes se dieron cuenta de que el asbesto no era un compuesto seguro para usar en los sistemas de frenos. Como resultado, se crearon pastillas de freno orgánicas, o pastillas de freno orgánicas sin asbesto (NAO), para llenar el vacío.

Las pastillas de freno orgánicas, que son estándar en aproximadamente el 67 por ciento de los vehículos nuevos vendidos en los Estados Unidos, están hechas de una mezcla de fibras y materiales como caucho, compuestos de carbono, vidrio o fibra de vidrio, Kevlar y adheridos con resina. Tienden a producir menos polvo que otros tipos de pastillas de freno, como las pastillas de metal, y tienen un costo menor.

Los beneficios son muchos:

• Las almohadillas orgánicas son silenciosas. No contienen metal que se roce con los rotores de freno.
• Las pastillas orgánicas proporcionan un frenado cómodo. Las pastillas están hechas de carbono altamente compactado, fibras de Kevlar, fibra de vidrio y otros materiales. Estos materiales están unidos con resina, lo que los hace trabajar más suavemente.
• Las pastillas orgánicas no generan polvo de freno que cubra las ruedas como lo hacen otras pastillas de freno.
• Son suaves con los rotores de freno. Como no tienen partes metálicas, no muelen la superficie del rotor del freno.

Pero también hay desventajas:

• Es común que los conductores reemplacen las pastillas de freno originales antes de lo esperado. Debido a que los materiales son más blandos, las almohadillas tienen una vida útil más corta y deben reemplazarse con más frecuencia.
• También tienden a funcionar mejor dentro de un rango más pequeño de temperaturas. No funcionan tan bien como las pastillas de freno semimetálicas en condiciones climáticas extremas o cuando se presionan demasiado y se sobrecalientan.
• Las pastillas de freno orgánicas también tienen un mayor nivel de compresión, lo que significa que el conductor tiene que pisar el pedal del freno con más fuerza para accionarlas.

2. Nao con bajo contenido en metales

Se sabe que este tipo de pastillas de freno son ruidosas y liberan mucho polvo de freno. Se consigue un mejor frenado con la opción Low-Metallic NAO, resultado de una fórmula orgánica mezclada con entre un 10% y un 30% de cobre o acero. Esta receta ciertamente ayuda con la transferencia de calor.

3. Pastillas de freno de cerámica

Las pastillas de freno de cerámica están hechas de un compuesto cerámico duradero, a menudo reforzado con otros materiales para ayudar a controlar la fricción y el calor. El material cerámico de las pastillas de freno, por otro lado, es más grueso y mucho más duradero. Las pastillas de freno de cerámica también tienen fibras de cobre finas incorporadas, para aumentar su fricción y conductividad térmica.

Si bien los frenos de cerámica tienden a ser más costosos, son muy silenciosos, generan menos polvo a medida que se desgastan y brindan un rendimiento constante en un rango más amplio de temperaturas y condiciones de manejo.

Desde su desarrollo a mediados de la década de 1980, las pastillas de freno de cerámica han disfrutado de una creciente popularidad por varias razones:

• Nivel de ruido: Las pastillas de freno de cerámica son muy silenciosas y casi no crean ningún sonido adicional al aplicar los frenos.
• Restos de desgaste: En comparación con las pastillas de freno orgánicas, las pastillas de freno de cerámica tienden a producir menos polvo y otras partículas a medida que se desgastan.
• Temperatura y condiciones de conducción: En comparación con las pastillas de freno orgánicas, las pastillas de freno de cerámica pueden ser más fiables en un rango más amplio de temperaturas y condiciones de conducción.

Sin embargo, las pastillas de freno de cerámica sí Límites. En primer lugar está su precio: debido a los mayores costes de producción, las pastillas de freno cerámicas suelen ser las más caras de todos los tipos de pastillas de freno.

Dado que tanto la cerámica como el cobre no pueden absorber tanto calor como otros materiales, una mayor parte del calor generado durante el frenado se conduce a través de las pastillas de freno y hacia el resto del sistema de frenado. Esto puede conducir a un mayor desgaste de otros componentes del freno.

Finalmente, las pastillas de freno de cerámica no se consideran la mejor opción para condiciones de manejo extremas. Si está eligiendo entre pastillas de cerámica y semimetálicas en un clima muy frío o en una próxima carrera, opte por las metálicas.

4. Pastillas de freno semimetálicas

El último tipo de pastilla de freno es la pastilla de freno semimetálica. Las almohadillas semimetálicas se diferencian de las totalmente metálicas en que usan rellenos para formar la composición de la almohadilla en lugar de usar 100 % de metal. Las pastillas de freno completamente metálicas generalmente se reservan para demandas de frenado verdaderamente extremas.

Las pastillas de freno semimetálicas (o a menudo llamadas simplemente "metálicas") contienen entre un 30 y un 70 % de metales como cobre, hierro, acero u otros compuestos y, a menudo, grasa de grafito y otros rellenos duraderos para completar el proceso de fabricación. Las pastillas de freno semimetálicas pueden cumplir una variedad de funciones, desde la conducción diaria hasta el rendimiento en la pista.

Para muchos conductores, especialmente aquellos que valoran el alto rendimiento, la elección entre pastillas de freno cerámicas y semimetálicas es fácil. Los ciclistas preocupados por el rendimiento tienden a preferir las pastillas de freno de metal, ya que ofrecen un mejor rendimiento de frenado en un rango mucho más amplio de temperaturas y condiciones.

Debido a que el metal es un buen conductor del calor, las pastillas de freno de metal tienden a soportar más calor mientras ayudan a que los sistemas de freno se enfríen más rápido. Tampoco se comprimen tanto como los frenos orgánicos, lo que significa que se necesita aplicar menos presión al pedal del freno para afectar la potencia de frenado.

Sin embargo, hay algunas desventajas cuando se trata de pastillas de freno de metal vs cerámica y orgánicas. Las pastillas de freno de metal son generalmente más ruidosas que sus contrapartes de cerámica u orgánicas, lo que resulta en una conducción más ruidosa.

Las pastillas de metal también ejercen más presión sobre el sistema de frenos, lo que aumenta la tensión y el desgaste de los discos de freno. Las pastillas de freno de metal tienen un precio entre pastillas orgánicas y cerámicas. También tienden a producir más polvo de frenos que las otras dos variedades.

¿Cuáles son las diferencias entre las pastillas de freno semimetálicas y cerámicas?

La diferencia entre las pastillas de freno de cerámica y las semimetálicas es simple: todo se reduce a los materiales utilizados para fabricar cada pastilla de freno.

Al elegir pastillas de freno cerámicas o semimetálicas para un vehículo, hay ciertas aplicaciones en las que tanto las pastillas cerámicas como las semimetálicas ofrecen diferentes ventajas.

Para vehículos de alto rendimiento, conducción en pista o remolque, la mayoría de los conductores prefieren los frenos semimetálicos porque brindan una mejor potencia de frenado en una gama más amplia de temperaturas y condiciones. Están hechos de un material que conduce bien el calor, lo que los hace más capaces de soportar temperaturas más altas durante el frenado y ayuda a enfriar el sistema.

Las almohadillas semimetálicas pueden ser más ruidosas que las de cerámica y, por lo general, tienen un precio entre las orgánicas y las de cerámica.

Las pastillas de freno de cerámica, aunque son más silenciosas, también pueden manejar temperaturas extremadamente altas con una recuperación rápida que da como resultado menos daño a los rotores. Las almohadillas de cerámica liberan polvo más fino a medida que se desgastan que las almohadillas semimetálicas, lo que deja menos suciedad en las ruedas del coche.

Las pastillas de cerámica suelen durar más que las pastillas semimetálicas y ofrecen un mejor control del ruido y menos desgaste del rotor durante su vida útil sin sacrificar el rendimiento de frenado. Al elegir entre pastillas de freno cerámicas y semimetálicas, recuerde que no todas las marcas y modelos de vehículos son compatibles con las pastillas de freno cerámicas, por lo que es recomendable investigar.

¿Cuándo cambiar las pastillas de freno o qué sucede cuando las pastillas/zapatas de freno se desgastan?

Cada vez que aplica los frenos de su vehículo, se desgasta una pequeña cantidad de material de fricción de las pastillas y/o zapatas. Con el tiempo, el material de fricción se volverá más delgado. Si no se reemplazan las almohadillas o las zapatas, el material de fricción se desgastará por completo, dejando al descubierto las piezas de acero que sujetan el material.

Cuando estas piezas de acero entren en contacto con los discos o tambores, provocarán distancias de frenado excesivamente largas y daños en los discos y tambores. Busque estas señales para saber cuándo reemplazar sus pastillas o zapatas de freno:

1. Crujidos o crujidos

Si las pastillas de freno del automóvil tienen indicadores de desgaste, el conductor puede notar un chirrido, chirrido o chirrido cuando se aplican los frenos. Este sonido es causado por un pequeño accesorio de metal en la placa de soporte de la pastilla de freno solo para este propósito.

Los indicadores de desgaste funcionan según el mismo principio que arrastrar las uñas en una pizarra. Cuando lo escuche regularmente mientras frena, es hora de llevar su automóvil a un especialista en frenos para que lo revise. Tenga en cuenta que no todas las pastillas de freno vienen con esta función, así que no confíe solo en el sonido para medir el estado de sus frenos.

Cuando los frenos están expuestos a condiciones mojadas y húmedas, como después de una tormenta de lluvia, las pastillas pueden hacer un chirrido muy similar durante el frenado. Si el ruido desaparece después de las primeras veces que usa los frenos, eso es un buen indicador de que es solo un poco de humedad en las pastillas o zapatas de freno, no una señal de que necesitan ser reemplazadas.

2. Pastilla de freno de menos de un cuarto de pulgada

Con los frenos de disco, también puede inspeccionar visualmente las pastillas de freno para ver si es hora de reemplazarlas, aunque es posible que deba quitar las ruedas para hacerlo. Mirando hacia abajo al conjunto del freno o "calibrador" que sostiene las pastillas de freno, debería ver las pastillas de freno presionadas contra el rotor del freno.

Si el material de fricción de la almohadilla o la zapata tiene menos de ¼ de pulgada (unos siete milímetros) de espesor, considere revisar los frenos, especialmente si ha pasado mucho tiempo desde la última revisión.

3. Molienda y gruñido metálico profundo

Si escucha un ruido bajo y profundo que suena como un chirrido metálico o un gruñido, podría ser una señal de que las pastillas de freno no solo están desgastadas, sino que las pastillas de freno o las placas de respaldo de las zapatas están en contacto con los discos o tambores.

Debido a que este contacto de metal contra metal puede causar muy rápidamente daños aún mayores a su sistema de frenos, haga revisar su vehículo lo antes posible si escucha este tipo de ruido.

4. Luces indicadoras

Algunos vehículos tienen una luz indicadora en el tablero que indicará cuándo es el momento de cambiar las pastillas de freno. Consulte el manual del propietario para ver si su vehículo está equipado con un sistema de advertencia de nivel bajo. Recuerde, si la luz se enciende, deberá pedirle a su mecánico que reemplace los sensores de advertencia y las pastillas de freno.

¿Cuánto duran las pastillas y zapatas de freno?

La respuesta real a la duración de las zapatas y las pastillas de freno variará de un vehículo a otro y de un conductor a otro. Por ejemplo, si tiende a conducir con mayor frecuencia en áreas urbanas o en el tráfico pesado de la ciudad, aplicará los frenos con mucha más frecuencia que alguien que conduce en áreas rurales o en carreteras.

Algunas personas también tienden a "presionar el freno", lo que significa que presionan y aplican los frenos con más frecuencia que otros conductores, lo que hace que las pastillas se desgasten más rápido. Generalmente se cree que las pastillas y zapatas de freno son buenas para un uso en la ciudad de entre 30,000 y 35,000 millas. En situaciones menos exigentes, como conducir en carretera con poco tráfico, los frenos pueden durar 80,000 millas o más.

Publicaciones similares