PROCESO DE FABRICACION DISCO DE FRENO_20250907_230051_0000 (1).pdf

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1. INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR DEL ORIENTE DEL ESTADO DE HIDALGO
MANUFACTURA AVANZADA 7H11
Ing. Omar Fernández Vera.
1.2. Metodología para la Manufactura de una Pieza Determinada.

2. PROCESO DE FABRICACIÓN
DISCO DE FRENO
Integrantes:
Karla Itzel Gutierrez Pacheco
Diego Albino Sánchez Lazcano
Alan Enrique Olvera Xicoténcatl
Jose Manuel Martínez Martínez

3. Un buen sistema de frenos garantiza seguridad,
control y desempeño y en un auto deportivo
debe de hacerlo en pocas distancias y
repetidamente.

4. Los discos de freno en autos deportivos deben soportar condiciones extremas: altas
velocidades, temperaturas superiores a 700 °C y frenadas repetitivas sin perder eficiencia.
Por ello, se fabrican con materiales avanzados como hierro de alto carbono, acero forjado o
compuestos carbono-cerámicos, y requieren procesos de manufactura de alta precisión como
maquinado CNC, tratamientos térmicos y balanceo dinámico.
El resultado es un componente más ligero, resistente y confiable, capaz de garantizar seguridad
y máximo rendimiento en vehículos de alto desempeño. INTRODUCCIÓN

5. DISEÑO Y
ESPECIFICACIONES.Tamaño y ventilación
Los discos de alto rendimiento suelen ser más
grandes.
El diseño ventilado mejora la circulación de
aire y mantiene la temperatura bajo control

6. Superficie: perforaciones y ranuras Los discos perforados permiten evacuar gases, polvo y
agua.
Los discos ranurados (slotted) ayudan a mantener la
superficie limpia y eficaz durante frenadas repetidas.
Los discos flotantes permite que la pista puede
moverse ligeramente sobre la campana, absorbiendo la
dilatación térmica y evitando deformaciones.

7. Especificaciones del Material. Alta resistencia térmica.
Baja deformación por fatiga térmica.
Buena conductividad térmica.
Alta dureza y resistencia al desgaste.
Peso reducido.

8. SELECCIÓN Y FABRICACIÓN Materiales de construcción
Fundición de Hierro de
alto carbono.Aleación con mayor contenido
de carbono (3,5–4%).
Buena resistencia al desgaste.
Excelente disipación térmica.
Absorbe vibraciones
(reduce ruidos al frenar).
Cerámica de CarbonoMayor resistencia mecánica que
la fundición.
Más ligero, lo que reduce la
masa no suspendida.
Mejor tolerancia a cargas
dinámicas.
Acero ForjadoLigero.
Ofrece una resistencia térmica muy
alta
Menos propensa a la corrosión
Longevidad
Hechos con fibras de carbono
impregnadas en resinas, luego
tratadas en hornos de alta
temperatura.

9. Hierro de alto carbono o acero forjado
Se funde el metal y se vierte en moldes de arena o
de precisión.
En el caso de acero, se puede usar forjado en
caliente, lo que mejora la resistencia estructural.Preparación de la pieza inicial
PROCESO DE FABRICACIÓN

10. Carbono–cerámica Se fabrican a partir de fibras de carbono de alto
rendimiento, y una fuente de silicio (formando carburo
de silicio, SiC).
La pieza pasa por un proceso de prensado en moldes o
“green body”, pirolización y sinterizado en hornos a altas
temperaturas (hasta 1.700 °C).

11. Incluyen principalmente las
tecnologías de infiltración química
de vapor (CVI), infiltración de
silicio líquido (LSI) e infiltración
reactiva de material fundido (RMI)

12. Tratamientos Térmicos Recocido Estabiliza la estructura del hierro o
acero.
Se calienta el disco a una
temperatura controlada y luego se
enfría lentamente. Aumenta la dureza y resistencia mecánica.
Templado: el disco se calienta a alta
temperatura y se enfría rápidamente
(generalmente en aceite o agua).
Revenido: calentamiento posterior a
temperatura menor para reducir fragilidad. Templado y Revenido

13. Torneado CNC para lograr tolerancias en
diámetro y espesor.
Fresado de ranuras o perforaciones
(mejora ventilación y rendimiento en
frenadas intensas).
Rectificado de la superficie de fricción
para asegurar planitud y paralelismo.
Taladrado CNC: orificios de sujeción +
perforaciones para disipar calor Mecanizado

14. Normas más usadasISO 1302: Acabados superficiales.

15. ISO 1101: Tolerancias geométricas. DIN 912 / ISO 4762: Para tornillería del disco.

16. Recubrimientos Los recubrimientos de zinc, cerámica y
geomet son esenciales para prevenir la
corrosión, mantener la integridad del
rotor y mejorar el rendimiento.
Estética de los discos de freno.

18. PRUEBAS DE CALIDADInspección visual Detectar defectos superficiales
como grietas, burbujas, porosidad
excesiva o delaminaciones.

19. Medición dimensional
Verificar que el disco cumpla con
tolerancias de diámetro, grosor, y
concentricidad.
Se usan calibradores, micrómetros
y máquinas de medición por
coordenadas

20. Balance dinámico Es un procedimiento crítico en la
fabricación y verificación de discos
de freno que garantiza que el disco
gire sin vibraciones indeseadas.

21. Inspección por métodos no destructivos Detectar defectos internos sin dañar
el disco usando; Ultrasonido, Rayos
X o tomografía.

22. Alta resistencia térmica: Soporta
temperaturas de hasta 1,600 °C sin
deformarse.
Ligereza: Pesa entre 40–60% menos que un
disco metálico de hierro fundido.
Durabilidad: Vida útil hasta 300,000 km
(en condiciones normales).
Resistencia a la corrosión.
CARACTERISTICAS DEL PRODUCTO FINAL

24. INGENIERÍA CONCURRENTE
Etapa Tradicional Concurrente
Diseño del disco
Se hace primero, luego pasa a
fabricación
Diseño, selección de materiales y
procesos se realizan en paralelo
Selección de material Después de definir dimensiones
Ingenieros de materiales
participan desde el inicio
Prototipado y pruebas
Se prueban los prototipos una
vez fabricados
Se simulan mediante software
(CAE, CFD, FEA) mientras se
diseña el disco
Manufactura Comienza tras diseño final
Manufactura y diseño trabajan
juntos para anticipar problemas
de mecanizado y tolerancias
Validación Al final
Pruebas físicas y simulaciones
concurrentes reducen errores y
costos

25. BIBLIOGRAFIA CTE Carbon Composites. (s. f.). Carbon ceramic brakes. Recuperado de CTE Carbon Composites. ctecarbon.com.
Mat Foundry Group. (s. f.). Comparing brake disc materials: Which one offers the best performance? Recuperado de Mat
Foundry Group. matfoundrygroup.com
Mat Foundry Group. (s. f.). The ultimate guide to automotive brake discs. Recuperado de Mat Foundry Group.
matfoundrygroup.com
Carbon Ceramic Brakes. (s. f.). Carbon-ceramic: Five reasons [to buy a car with carbon-ceramic brake discs]. Recuperado
de Carbon Ceramic Brakes. carbonceramicbrakes.com
Brembo SGL Carbon Ceramic Brakes. (s. f.). Carbon ceramic technology. Recuperado de Brembo SGL Carbon Ceramic
Brakes. carbonceramicbrakes.com
Metrix Premium Chassis Parts. (13 de noviembre de 2023). Exploring diverse brake rotor coatings for corrosion
elimination. Recuperado de https://metrixpremiumparts.com/blogs/diy-resources/exploring-diverse-brake-rotor-
coatings-for-corrosion-elimination?srsltid=AfmBOoq-
Gv4m4n0uxbr1IcaHVVjOco7A6MmZp9_UUvboMRlK2k4BhaKo&utm_source.