Nell'ordine: disco e pastiglia con solchi, bordo rialzato, abrasione localizzata, bordi corrosi. (Immagini fornite da Honeywell-Bendix)
Dischi in condizioni non ottimali possono portare a problematiche quali rumori in frenata, contraccolpi sul pedale, mancanza di mordente, vibrazioni sullo sterzo in fase di frenata o usura anomala delle pastiglie. Le cause possono essere l'usura dei dischi o delle pastiglie, alterazioni fisiche (rigature, crepe, deformazioni o variazioni di spessore) o anche montaggio scorretto. I dischi sono poi esposti ad agenti esterni che possono portare all'ossidazione e alla corrosione, senza trascurare poi la possibilità di pastiglie montate non correttamente o non adatte al disco o alla vettura. Per risolvere questa serie di problematiche, molto spesso, basta un rapido controllo visivo mentre, per casi più complicati, si deve ricorrere a micrometri o comparatori.
Controllo visivo — Ruota smontata
La prima mossa per eseguire il controllo visivo dei dischi è smontare la ruota. Il disco può presentare diversi segnali distintivi già a prima vista. La presenza di solchi può subito far pensare a pastiglie consumate o della frapposizione di un corpo estraneo tra queste e il disco, caso comunque poco frequente.
La presenza di un bordo rialzato nella zona periferica del disco indica invece usura conseguente a chilometraggio elevato o a una guida eccessivamente aggressiva. Questo bordo può portare a depositi di polvere e necessita quindi di un controllo, tenendo sempre presente lo spessore minimo del disco.
Possono esserci delle zone del disco che riportano tracce localizzate di abrasione per contatto, riconducibile a un movimento ondulatorio del disco durante la marcia. A lungo andare, quest'abrasione può portare a uno sbilanciamento e all'instabilità in frenata. A monte, l'origine può essere un grippaggio della pinza freno, un gioco del cuscinetto ruota o una deformazione del mozzo. Una zona frenante usurata nella parte centrale o corrosa sui bordi interni ed esterni può avere un ampio ventaglio di cause: la prima può essere la coppia frenante debole dovuta a una scorretta ripartizione di frenata tra avantreno e retrotreno, fattore che contribuisce molto spesso a rovinare i dischi posteriori. Altre cause possono essere il cattivo scorrimento della pastiglia sulla pinza, un pistone grippato, pastiglie non adatte o il distacco di una porzione di materiale di attrito. Un'impronta di corrosione che riporta la "sindone" della pastiglia può formarsi sotto l'azione di particelle metalliche contenute nel materiale di attrito, che causano una reazione elettrochimica. Questo fenomeno avviene su veicoli che rimangono fermi per lungo tempo e si presenta come un velo di ruggine formatosi lungo i bordi della pastiglia. La reazione penetra sotto la superficie del disco che, in alcuni casi, non può essere riportato all'efficienza nemmeno tramite rettifica. Una colorazione azzurrognola nella zona frenante, invece, indica un surriscaldamento. Tale colorazione, detta "di tempra", indica una modifica della struttura superficiale del materiale che provoca un superamento della tolleranza massima del parallelismo tra le due facce del disco e uno sbilanciamento in frenata. Se soltanto uno dei dischi di un asse presenta il problema, è stato causato dal grippaggio di una pinza; la cui causa più frequente, su pinze flottanti, è l'usura delle colonnette. In ogni caso, anche se la tolleranza di parallelismo non è superata o se solo un disco si è surriscaldato, è consigliabile cambiare entrambi i dischi dell'asse. La modifica strutturale avviene quando il materiale, normalmente ghisa per le auto tradizionali, supera i 750 gradi con troppa ricorrenza. Per evitare questo è necessario seguire un corretto periodo di rodaggio evitando, nei primi 200-300 km, frenate brevi in rapida successione, che portano a un repentino innalzamento della temperatura.
Controllo visivo — Disco smontato
La seconda fase, per il controllo visivo, è quella di smontare il disco dal mozzo. In seguito a problematiche, è buona prassi verificare se, in base a marca e modello del disco, questo sia compatibile al mezzo, alle pinze e alle pastiglie.
Supponendo che questa verifica abbia avuto esito positivo, verifichiamo le superfici di contatto a livello della ghiera. Possiamo appurare lo stato generale del disco, costatando la presenza residua di derivanti dal trattamento protettivo o residui di pasta, che possono essere stati utilizzati al momento del montaggio come precauzione per favorirne il futuro distacco, espediente comunque non raccomandabile.
La presenza di zone corrose indica una certa anzianità kilometrica del disco o che il mozzo è corroso a sua volta. Questo porta a una superficie di contatto non ottimale e a deformazioni nelle zone frenanti del disco.
Nell'ordine: impronta di corrosione della pastiglia, disco surriscaldato, corrosione zona di contatto col mozzo (Immagini fornite da Honeywell-Bendix)
Oltre il controllo visivo
I controlli della deformazione e dello spessore possono essere eseguiti con il disco ancora sul mozzo.
La procedura per la prima verifica è relativamente semplice: dopo aver bloccato il veicolo e smontato la ruota, si deve verificare che il disco sia fissato al mozzo con le viti serrate con la coppia prevista. Utilizzando un comparatore con base magnetica e fissandolo con questa, bisogna sistemare la sua punta a 10 mm dal bordo esterno e rilevare la variazione del valore indicato durante un giro completo. La variazione massima deve essere inferiore a 0,05 mm, in caso contrario spostare il disco di 45 gradi (se possibile) rispetto ai fissaggi sul mozzo e ripetere. Buona cosa è verificare anche la deformazione del mozzo, il cui valore massimo consentito è 0,02 mm.
Una vibrazione in frenata può portare a una verifica dello spessore dei dischi. Anche qui le cause di deformazione possono essere molteplici: un gioco all'altezza del cuscinetto, il cattivo stato della superficie di contatto tra disco e mozzo, l'errata coppia di serraggio delle viti e il surriscaldamento subìto dal disco.
La differenza di spessore si misura con un micrometro in almeno 6-8 punti lungo tutta la circonferenza della zona frenante e la tolleranza massima è tra 0,01 e 0,02 mm a seconda del costruttore.
Durante tutte queste prove si deve comunque operare in assenza di elementi disturbanti: per esempio, la sede sul mozzo deve essere perfettamente pulita, senza sbavature né tracce di ruggine, e non devono essere presenti pasta di montaggio né grasso, ma soltanto una pellicola d'olio sulla superficie di contatto mozzo-disco. Verificare anche lo stato del gruppo sospensioni: nessun gioco né deformazione deve essere presente su bracci, biellette o perni sferici di direzione quando verificate la deformazione con il comparatore. Idem per i cuscinetti, che non possono avere giochi e devono essere regolati correttamente.
Controllo deformazione disco con comparatore con base magnetica
(Immagini fornite da Honeywell-Bendix)
Tolleranze deformazione disco e mozzo (Immagini fornite da Honeywell-Bendix)
Controllo spessore del disco con micrometro (Immagine fornita da Honeywell-Bendix)
Controllo visivo pastiglie
Non necessariamente ultimo in ordine di tempo, il controllo delle pastiglie è altrettanto importante. L'usura dei suoi bordi superiore e inferiore è spia di un disco che esce dalla tolleranza di spessore, rigature profonde o rilievi marcati riproducono i solchi dovuti all'usura del disco, mentre il surriscaldamento è in genere causato dal grippaggio della pinza o da cattivo scorrimento. Può avvenire la vetrificazione della superficie della pastiglia, come conseguenza di frenate lievi e ripetute che levigano il materiale di attrito e portano alla totale perdita di efficacia.
Se rinvenite il materiale di attrito spezzato, questo è quasi sempre causato da un errato montaggio.
Quando invece le pastiglie su un disco hanno un'usura assimetrica tra interna ed esterna, la causa va attribuita al grippaggio dei pistoncini o delle colonnette (pinza flottante).
Un segnale di problematiche ai freni è certamente la rumorosità: mancanza di pressione idraulica, sporco o corpi estranei tra pastiglia e disco, pastiglie nuove su dischi usurati, scorrimento non corretto delle pastiglie nelle proprie sedi, orientamento errato delle spalle del pistone e impronta "antirumore" della pastiglia mal posizionata sono i principali candidati.
Piccole crepe al centro della pastiglia dopo poche migliaia di km sono dovute in genere a deformazioni elastiche e non intaccano l'affidabilità o la prestazione dei freni.
Montaggio
Alcune piccole precauzioni: verificare la marcatura del disco, eliminare la patina protettiva dei dischi soprattutto nella zona di contatto con il mozzo, pistoni e colonnette devono scorrere liberamente, montare le pastiglie con molle e graffe originali, rimuovere la pellicola di protezione delle pastiglie, verificale l'eventuale orientamento della pastiglia rispetto al senso di marcia, al momento di montare le ruote serrare le viti a croce in due fasi applicando la coppia di serraggio prevista.
Nell'ordine: pastiglia con bordi usurati, con rigature e surriscaldata. (Immagini fornite da Honeywell-Bendix)
Crepa dovuta a deformazione elastica
(Immagine fornita da Honeywell-Bendix)
Pastiglie usurate in maniera asimmetrica
(Immagine fornita da Honeywell-Bendix)
Ovvio, l'argomento trattato e valido anche per i deischi delle nostre moto.
