Kies je gesinterde of organische remblokken voor je MTB of gravelbike?

Lange tijd zwoer het Franse merk Brake Authority uitsluitend bij gesinterde (of metalen) remblokken. Dit jaar lanceerde het merk echter zijn eerste organische gamma. Ter gelegenheid hiervan maakten we een stand van zaken op over deze twee grote families van remblokken en over de kwestie van remblokken in het algemeen. Dat deden we met Levy Batista, die vandaag aan het roer staat van de productontwikkeling van het merk en ons hier enkele inzichten geeft die van toepassing zijn op alle remblokken op de markt.

De kunst om snelheid om te zetten in warmte

Om te begrijpen hoe een remsysteem werkt, moet je even stilstaan bij de fundamentele wetten van de natuurkunde. Wanneer je aan de remhendel op het stuur trekt, heeft de mechanische actie eigenlijk maar één doel: de kinetische energie (bewegingsenergie) van de fiets en de berijder omzetten in thermische energie (warmte).

Het is precies de temperatuurstijging die ontstaat door de wrijving tussen de remvoering en de remschijf die ervoor zorgt dat de fiets vertraagt. In tegenstelling tot wat vaak wordt gedacht, is een rem die warm wordt dus geen defecte rem, maar een systeem dat precies het werk uitvoert waarvoor het is ontworpen.

Om je een idee te geven van de kolossale werkdruk die op een enkel paar remblokjes rust, moet je kijken naar de energie die vrijkomt tijdens de verschillende stijlen van fietsen. De fysieke inspanning die nodig is om een fiets op vlak terrein te versnellen van 0 naar 50 km/u, of om een stevig tempo van 20 km/u aan te houden op een steile helling, moet afgeremd kunnen worden. Al deze kinetische energie wordt afgevoerd via een contactoppervlak van nog geen paar vierkante centimeter tussen de remblokken en de remschijven, en dat alles met slechts de druk van één enkele vinger op de remhendel.

“De rol van een goed remsysteem is om een constante remkracht te leveren waarmee de combinatie van fiets en berijder tot stilstand kan worden gebracht, zonder dat dit overmatige vermoeidheid in de armen en onderarmen veroorzaakt,” licht Levy Batista toe. “Pure stopkracht is echter niet alles: een rem moet doseerbaar blijven om perfect controleerbaar te zijn op steile, technische passages of op ondergronden met weinig grip. Over het algemeen is het remmen op een fiets heel specifiek en veeleisend, omdat de remsituaties sterk variëren en er veel wordt gevraagd van systemen die uiterst compact en licht moeten blijven.”

De ‘µ’ of de obsessie voor de wrijvingscoëfficiënt

Tijdens de ontwikkeling van remvoeringen richten ingenieurs hun onderzoek op een cruciale wiskundige variabele: de wrijvingscoëfficiënt, beter bekend als ‘µ’ (mu). Deze coëfficiënt meet het wrijvingsvermogen van het remblok wanneer dit tegen het stalen remvlak van de remschijf gedrukt wordt. Hoewel het remblok een van de financieel meest toegankelijke onderdelen van een fiets is, bepaalt het gedrag ervan voor een groot deel het remgevoel en de algehele prestaties van het remsysteem.

De grootste moeilijkheid ligt in het feit dat deze coëfficiënt µ sterk varieert onder invloed van thermische belasting. Bij omgevingstemperatuur is de initiële grip relatief bescheiden om zijn optimale rendement te behalen in een bereik tussen 100 °C en 150 °C. Zodra de temperatuur de drempel van 200 °C tot 250 °C overschrijdt, komt de voering in een kritieke zone terecht waarin het risico op fading — een plotseling verlies van efficiëntie waarbij harder aan de hendel moet worden getrokken — de overhand krijgt.

“Vanaf een waarde van 0,5 beschouwen we dat de wrijvingscoëfficiënt een bevredigend prestatiegebied binnentreedt,” legt Levy Batista uit. “De hele uitdaging voor de chemicus bestaat erin om formuleringen te ontwikkelen die in staat zijn om een zo stabiel mogelijke waarde van µ te behouden over een zo breed mogelijk temperatuurbereik, om zo abrupte gedragsveranderingen te vermijden.”

Gesinterde remblokken: hoge temperaturen en duurzaamheid

De fabricage van een gesinterde remblok berust op een complex mengsel van metaalpoeders en bindingsmiddelen. Dit recept wordt vervolgens onder hoge druk op een koperen steunplaatje gecomprimeerd, waarna het in een sinteroven tot 1000 °C wordt gebakken, wat zorgt voor de versmelting tussen het steunplaatje en de remvoering.

Deze technologie geeft de metalen remblokken om meerdere redenen een opmerkelijke stabiliteit onder extreme omstandigheden. Het koper dat voor de steunplaat wordt gebruikt, garandeert een uitstekende thermische geleidbaarheid. Dit bevordert de afvoer van opgebouwde warmte op de remschijf, zonder overmatig warmte over te dragen naar de hydraulische vloeistof van de remklauw. En aangezien de temperaturen die in de praktijk worden bereikt nooit in de buurt komen van de 1000 °C van de initiële bakfase, blijft de chemische structuur van het materiaal volkomen ongewijzigd, zelfs na lange afdalingen in de bergen.

« Waar we bij Brake Authority van oudsher pleiten voor metalen remblokken, is dat in de eerste plaats vanwege het respect voor het materiaal en de onvergelijkbare duurzaamheid, met name in modderige omstandigheden », benadrukt Levy Batista. « Het sinterproces vereist zware installaties en kostbaardere koperen basissen, maar dat is de prijs die je betaalt voor een component dat thermisch onverwoestbaar is. »

Organische remblokken: zachter bij koude temperaturen, maar met een beperkte stabiliteit

Aan het andere uiteinde van het technische spectrum steunt de organische remvoering op een samenstelling op basis van aardoliederivaten en synthetische bindmiddelen. Het mengsel lijkt op een deeg dat rechtstreeks op een steunplaat van enkelvoudig plaatstaal wordt gegoten. Het bakproces vindt plaats bij aanzienlijk lagere temperaturen, meestal tussen 250 °C en 300 °C. Dit verlaagt de industriële productiekosten aanzienlijk, omdat er gebruik kan worden gemaakt van eenvoudigere en conventionelere gereedschappen.

Een handig trucje om een organische en een gesinterde remblok te herkennen is dat de stalen achterplaat van een organische remblok altijd geverfd is om corrosie te voorkomen, terwijl het koper van een gesinterde remblok meestal onbehandeld en zichtbaar blijft. Let wel op één belangrijk punt: sommige remschijven (vaak uit het instapsegment) werken alleen goed met organische remblokken. Controleer daarom voor het vervangen de technische fiche van je remmen of schijven.

In de praktijk bieden organische remblokken een zachter gevoel dat zich vertaalt in een directe en prettige bijtkracht vanaf de eerste meters, zelfs wanneer de remmen nog koud zijn. Deze beperkte hittebestendigheid is echter ook hun grootste zwakke plek: bij langdurig en extreem remmen kan de remvoering namelijk zijn initiële inbaktemperatuur bereiken. Dit overschrijden leidt tot een vroegtijdige afbraak van het bindmiddel, wat zorgt voor een snelle verglazing, versnelde slijtage en een afname van de remkracht.

“Organisch materiaal biedt een heel prettig gedrag bij lage snelheden dankzij een zacht en stil aangrijpingspunt”, analyseert Levy Batista. “Aan de andere kant houdt de thermische isolatie van de hars de warmte meer vast bij de remschijf en de remblokken. Als de samenstelling niet onberispelijk is, leiden de stijgende temperaturen tijdens lange afdalingen onvermijdelijk tot fading (verlies van remkracht).”

Van mountainbike tot gravelbike: voor elke discipline een passende formule

Gezien de diversiteit van het hedendaagse fietsen is de tegenstelling tussen organische en gesinterde remblokken tegenwoordig minder zwart-wit, dankzij geavanceerdere en efficiënte mengsels aan beide kanten. Ingenieurs passen de dosering van de verschillende componenten aan om varianten te creëren die voldoen aan specifieke eisen. Zo bevatten sommige moderne metalen remblokken wrijvingsmiddelen die de grip bij koude temperaturen verbeteren, terwijl de beste organische remblokken erin slagen de grens van hittebestendigheid te verleggen.

Om het overzicht te behouden, geven fabrikanten vaak advies of geven ze verhelderende namen aan hun verschillende modellen. Brake Authority heeft op zijn website een handige tool ontwikkeld waarmee je de ideale remblokken in hun assortiment kunt vinden op basis van je rijstijl en de gewenste remeigenschappen (jammer genoeg enkel nog maar in het Frans): https://www.brake-authority.com/content/97-trouver-sa-garniture

Bij het gravelen en wegwielrennen wordt de remkracht heel progressief opgebouwd om te voorkomen dat de wielen ongewild blokkeren op het asfalt of snelle grindpaden, terwijl er tegelijkertijd een optimale hittebestendigheid gegarandeerd is tijdens lange afdalingen van bergpassen. Daarom zal de voorkeur eerder uitgaan naar organische, maar wel hoogwaardige remblokken die goed bestand zijn tegen oververhitting.

Bij elektrische mountainbikes ligt de nadruk dan weer op een remvoering met een hoge duurzaamheid en een hoge hittebestendigheid, die in staat is om de inertie van machines van meer dan 23 kg op te vangen. Men zal in dat geval dan ook eerder voor gesinterde remblokjes kiezen.

“Er is geen enkel eenduidig antwoord, maar wel een oplossing op maat voor elk gebruikersprofiel en elk remsysteem”, besluit Levy Batista.

Meer info via  www.brake-authority.com