Beschichtetes Bremselement und Verfahren zur Herstellung des beschichteten Bremselements Impact Innovations GmbH Bürgermeister-Steinberger-Ring 1 84431 Rattenkirchen, Germany FAGOR Ederlan, S. Coop Torrebaso Pasalekua 7 20540 Eskoriatza, Spain Zusammenfassung: Die vorliegende Veröffentlichung betrifft ein beschichtetes Bremselement 1 sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung. Das beschichtete Bremselement 1 umfasst einen Aluminiumgrundkörper 10 und zumindest eine Reibfläche 12, 15, wobei die Reibfläche 12, 15 am Grundkörper 10 angeordnet ist. Auf der zumindest einen Reibfläche 12, 15 ist eine Beschichtung 13, 16 angeordnet. Die Beschichtung ist mittels Kaltgasspritzen aufgebracht und umfasst zumindest einen Metallwerkstoff. Der kaltgas-gespritzte Metallwerkstoff weist Partikel mit einem mittleren Äquivalent- partikeldurchmesser dpm auf. Zumindest 70 % der Metallwerkstoff-Partikel weisen einen Äquivalentpartikeldurchmesser dp im Bereich von 0,5 dpm ≤ dp ≤ 2 dpm auf. Beschichtetes Bremselement und Verfahren zur Herstellung des be- schichteten Bremselements 5 Gebiet der Erfindung Die Erfindung betrifft ein beschichtetes Bremselement, insbesondere eine Bremsschreibe oder eine Bremstrommel, sowie ein Verfahren zur Herstel- 10 lung des beschichteten Bremselements. Hintergrund Bremselemente wie Bremstrommeln oder Bremsscheiben, die beispiels- weis für Bremsen (z.B. Trommel- oder Scheibenbremsen) von Fahrzeugen verwendet werden, weisen üblicherweise einen aus Grauguss oder Stahl- 15 guss bestehenden Grundkörper auf. Diese Grundkörper sind oft schwer, sodass das Bremselement bzw. eine das Bremselement umfassende Bremsvorrichtung ebenfalls schwer ist. Im Falle von Bremsscheiben sind beispielsweise die beiden Seitenflächen der Bremsscheiben als Reibfläche ausgebildet. Bei einer Trommelbremse 20 ist die Reibfläche typischerweise auf einer zylindrischen Fläche der Brems- trommel ausgebildet. Bei Trommel- und Scheibenbremsen handelt es sich jeweils um Reibungs- bremsen. Die Bremswirkung bzw. Verzögerung des Fahrzeugs wird dadurch erreicht, dass Bremsbelägen auf mechanische, hydraulische oder 25 pneumatische Weise auf die Reibfläche(n) gedrückt werden. Bremsscheiben und -trommeln können je nach Anwendung aus Eisen (ins- besondere Grauguss), aber auch aus Carbon-Keramik oder Aluminium her- gestellt werden. 2 Grauguss ist ein weit verbreitetes Material für Bremsscheiben und –trom- meln. Hier besteht jedoch das Problem, dass Grauguss zur Bildung von Oberflächenrost neigt, insbesondere an den Stellen, die nicht regelmäßig von Bremsbelägen überstriffen werden. 5 Dieser Oberflächenrost ist unansehnlich und erweckt den Eindruck von schlechter Qualität. Auch die Reibungseigenschaften von korrosiv ange- griffenen Oberflächenbereichen sind im Vergleich zu den nicht korrosiv an- gegriffenen Oberflächenbereichen unterschiedlich. Dies führt u.a. zu uner- wünschten Vibrationen und/oder Geräuschen. 10 Weiterhin können eisenbasierte Bremsen Leichtmetallfelgen (insbesondere Aluminiumfelgen) schädigen. Denn beim Bremsen abgeriebene, heiße Ei- senpartikel können sich in die Oberfläche der Felgen einbrennen. Zudem neigen eisenbasierte Bremsen zur Feinstaubbildung. Daher ist es wünschenswert, dass Bremsscheiben und -trommeln eine 15 möglichst verschleiß- und feinstaubarme Bremsoberfläche aufweisen. Aluminium als solches ist für Bremsscheiben und –trommeln, die diese An- forderungen erfüllen sollen, nicht geeignet. Daher werden in bekannten Aluminium-Bremsscheiben und –trommeln Aluminium-Matrix-Verbundle- gierungen mit eingebetteten Hartstoffpartikeln (z.B. Siliziumkarbid, SiC) 20 eingesetzt. Beispielsweise ist aus DE 10 2011 121 292 A1 ein Verfahren zur Brems- scheibenherstellung aus einer Aluminium-Matrix-Verbundlegierung mit ei- nem Anteil an Siliziumcarbid-Partikeln (P) von zumindest 40 Vol.-% be- kannt und DE 20 2015 101 510 U1 betrifft eine Fahrzeug-Scheibenbremse, 25 deren Bremsscheibe aus einer Aluminiumlegierung gefertigt ist. Die Herstellung von Bremsscheiben aus Nichteisenwerkstoffen (wie Alumi- nium) ist jedoch mitunter schwierig und oft kostenintensiv. Um den Verschleiß und somit auch die Feinstaubbildung zu reduzieren, sind unterschiedliche Ansätze bekannt. 3 Beispielsweise werden bekannte Bremsen als geschlossene Systeme be- trieben, aus denen der Bremsabrieb nicht oder nur kontrolliert (z.B. über eine Absaugung) entweichen kann. Zudem sind Bremsscheiben bzw. Bremstrommeln bekannt, deren Reibflächen beschichtet sind. Die Be- 5 schichtung soll die Standzeit der Bremsscheibe/-trommel erhöhen und den Abrieb minimieren. Bekannte Beschichtungen neigen oftmals zur Delamination, sodass sich die Beschichtung vom Grundkörper löst. Dies kann zu einer drastischen Redu- zierung der Bremswirkung führen und so ein Sicherheitsrisiko darstellen. 10 Zudem weisen bekannte Beschichtungen oft eine geringe Wärmeleitfähig- keit auf, sodass die beim Bremsen entstehende Wärme nur schlecht abge- führt wird und zu einer zusätzlichen thermischen Belastung der Bremse, insbesondere der Beschichtung führt. Zusammenfassung 15 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bremselement, insbeson- dere eine Bremsscheibe oder Bremstrommel, bereitzustellen, welches die zuvor genannten Nachteile zumindest teilweise überwindet. Insbesondere soll die Verschleiß-...