Из чего делают диски для машин – Из какого сплава делаются диски на автомобиль?

Содержание

Из какого сплава делаются диски на автомобиль?

Существует 3 вида колесных дисков:

Литые диски. Как правило, они изготавливаются из алюминия, в который, в свою очередь, добавляются различные компоненты. Обычно добавкой выступает кремний.

Литые диски недорогие, лёгкие и не подвержены коррозии, то есть, при аккуратной езде, прослужат они дольше. Однако, литые диски крайне не пластичные. И в результате серьезных, сильных ударов или нагрузок, диск не погнётся, а треснет. Отремонтировать его будет невозможно.

Альтернативой алюминию служит магний. Сплавы на его основе тоже содержат алюминий, но его количество незначительно. Магниевые диски очень легкие. Кроме того, они гораздо прочнее. Единственный серьёзный недостаток магния — он подвержен коррозии. Поэтому производители дисков любят использовать защитные покрытия для таких дисков.

Штампованные диски. Самый дешёвый и простой тип дисков. Они изготавливаются из прокатной углеродистой стали путём штамповки отдельно обода и лицевой части. Далее их соединяют сваркой. Основная задача такого диска — быть недорогим и простым.

Плюсы штампованного диска — это его стоимость, а ещё мягкость и пригодность для ремонта. При ударе диск не трескается, а мнётся. В дальнейшем его можно отремонтировать, в основном, сохранив его характеристики. Образуя вмятину, диск так же смягчает удар, который приходится на подвеску.

Из минусов можно назвать ту же мягкость и вес диска, небольшой выбор дизайнов и плохую защищенность от внешней среды.

Кованые диски. Изготавливаются из алюминиевых сплавов, содержат магний и титан. Их изготавливают при помощи объемной штамповки и после обрабатывают механическим способом.

Эти диски очень лёгкие, прочные и красивые. Их вес ещё меньше, чем у литых дисков, а прочность в разы выше.

Кованые диски пластичные, то есть, как и штампованные, они не треснут, а мнутся. И это даёт возможность их ремонтировать.

Главный же недостаток этих дисков — это цена. Так как технология их изготовления сложна, а цена высока, то и производителей кованых дисков гораздо меньше. То есть найти их, не наткнувшись на подделку, будет тоже не просто.

www.bolshoyvopros.ru

Штампованные, литые, кованые, сборные: какие бывают колёсные диски, и в чём отличия

1. Какие бывают диски?

Колесные диски по типу изготовления делят на штампованные, литые, кованые и сборные. Первые два типа – абсолютные лидеры по распространенности, третьи – выбор энтузиастов, а четвертые – фактически экзотика, но в рамках материала мы скажем пару слов и о них.

2. Штампованные диски

Штампованные диски – это самый бюджетный и простой в изготовлении тип. Такие диски изготавливаются из прокатной углеродистой («черной») стали путем штамповки отдельно обода и лицевой части и их последующего соединения сваркой. После изготовления диски окрашиваются эмалью, которая защищает их от агрессивной внешней среды.

Основная задача штампованных дисков – быть дешевыми и простыми, с чем они успешно справляются. Именно такие диски устанавливаются на базовые комплектации новых автомобилей, а также приобретаются владельцами машин, для которых важен не внешний вид диска, а исключительно его функционал.

Основные преимущества штампованного диска – это его вышеупомянутая дешевизна, а также мягкость и ремонтопригодность. Мягкость и ремонтопригодность – взаимосвязанные характеристики: дело в том, что из-за применяемого материала и технологии изготовления штампованные диски сохраняют присущую металлу пластичность. Таким образом, при ударе такие диски мнутся, принимая на себя и гася часть энергии удара, а пострадавший диск впоследствии можно отремонтировать, сохранив большую часть его эксплуатационных характеристик. Еще один плюс в этой ситуации – частичное демпфирование удара, приходящегося на подвеску: деформируясь, «штамповка» немного смягчает удар и в некоторых случаях может спасти подвеску от поломки ценой собственной целостности.

Недостатков у штампованного диска тоже хватает. Отчасти к ним можно причислить и пресловутую мягкость, однако основные претензии владельцев связаны с большим весом и утилитарным дизайном таких изделий, а также их слабой защищенности от внешней среды. Вес – и вправду главный бич «штампов»: он превышает таковой у литого диска в среднем на 15-30%. Это важнее, чем может показаться: ведь большая неподрессоренная масса приводит к легкому ухудшению динамики и увеличению расхода топлива.

Внешний вид штампованных колес стоит считать их особенностью, а не недостатком – это сугубо утилитарное изделие, хотя существуют и штампованные диски с намеками на дизайн. Те, для кого важен внешний вид, могут компенсировать его декоративными колесными колпаками, которые надеваются на «штамповку». Это актуально еще и потому, что штампованные колеса, как правило, легко теряют товарный вид: дефекты окраски и повреждения эмали приводят к тому, что диск ржавеет, а агрессивная внешняя среда лишь усугубляет этот процесс.

Краткое резюме: штампованные диски дешевые, тяжелые и ремонтопригодные, их стоит выбирать, если для вас совершенно не важен внешний вид диска, но важно потратить на него как можно меньше денег как при покупке, так и в эксплуатации.

Литые диски, как следует из названия, производятся путем литья в заранее заготовленную матрицу. Еще такие диски называют легкосплавными – это справедливо, потому что, в отличие от штампованных, они изготавливаются не из стали, а из более легких сплавов: как правило, алюминиевых, а в случае с дорогими изделиями – магниевых и титановых. После изготовления диски могут дополнительно окрашиваться, полироваться или покрываться лаком.

Основные преимущества литого диска – это меньшая по сравнению со «штамповкой» масса, существенно большая прочность, коррозионная стойкость, а также куда более эстетичный и разнообразный дизайн. С массой в данном случае все понятно: она меньше благодаря использованию более легкого материала. Более высокая прочность и коррозионная стойкость – тоже следствие применяемых материалов и технологии изготовления: литой диск способен выдержать без деформации гораздо большую нагрузку и не ржавеет даже при повреждении поверхности. Ну а внешний вид зависит исключительно от применяемой матрицы, и это позволяет создавать многие тысячи вариантов внешности диска. Дополняется внешность окраской: зачастую диск одного дизайна существует в разных цветовых исполнениях.

Недостатки литого диска – низкая пластичность и следующая из этого хрупкость, высокая стоимость и сложность ремонта, а также более высокая цена самого диска. Хрупкость – обратная сторона прочности: литой диск держит более сильный удар, чем штампованный, однако если сила удара превысит возможности диска, он не только помнется, а с большой вероятностью даст трещину или расколется. Кроме того, прочность литого диска означает, что удар в полной мере передается на подвеску автомобиля.

Технологии ремонта таких дисков, конечно, освоены, однако сам этот ремонт запрещен Техническим регламентом Таможенного союза, пункт 5.7.2 которого гласит, что не допускается «наличие трещин на дисках и ободьях колес, следов их устранения сваркой». Это вполне оправданная мера: потеря эксплуатационных характеристик при потенциальном ремонте значительна, и неизвестно, как поведет себя отремонтированный диск в дальнейшем.

Краткое резюме: легкосплавные литые диски красивые, легкие и прочные, их стоит выбирать, если вы хотите получить оптимальный баланс характеристик за умеренные деньги.

4. Кованые диски

Кованые диски – «элита» массового рынка. Они изготавливаются из легких алюминиевых сплавов с содержанием магния и титана путем объемной штамповки и последующей механической обработки. Заготовка, отштампованная при высокой температуре, сохраняет внутреннюю структуру металла, а дизайн диска, как правило, определяется на фрезерном станке.

Основные преимущества кованого диска – выдающиеся легкость и прочность, сочетающиеся с красотой изделия. Технология изготовления обеспечивает еще меньший вес и еще большую прочность по сравнению с «литьем» – именно поэтому кованые диски считаются лучшим выбором для автовладельца-энтузиаста. Еще одно важное свойство «ковки» – пластичность: при критически сильном ударе она не трескается, а мнется, что чуть облегчает возможность восстановления.

Главный недостаток кованого диска в том, что за все его преимущества нужно хорошо платить, причем на всех этапах и не только деньгами. Технология изготовления «ковки» наиболее сложна, и это ограничивает число производителей, которые этим занимаются. Соответственно, кованые диски не только дороги, но и весьма редки: прежде чем заплатить, придется их поискать или же заказать. Ну а еще одна сопутствующая проблема – большое количество подделок: немалая часть «ковки» на рынке – это литые диски с поддельными маркировками, а отличить литой диск от кованого сложно.

Краткое резюме: кованые диски красивые, очень легкие и очень прочные, их стоит выбирать, если вы хотите получить изделие с лучшими эксплуатационными характеристиками и готовы хорошо за них заплатить.

5. Сборные диски

Сборные диски – самый редкий и экзотический вид дисков. Их основная особенность заключается в том, что они состоят из нескольких частей: условно их можно разделить на обод и лицевую часть (диск), которая крепится к ободу болтами. Конструктивно это еще не все элементы: например, диск в сборе имеет бедлоки (beadlock), фиксирующие обод покрышки, и таерлок (tirelock), предотвращающий разбортировку колеса. Болты, используемые в сборных колесах, должны иметь очень высокую прочность и, как правило, изготавливаются из титанового сплава.

Преимущества сборного диска – в вариативности его состава: разные элементы диска можно изготовить из разных материалов, а также заменить при необходимости. Например, обод обычно кованый и изготовлен из алюминиевого сплава, а для лицевой части (собственно, диска) можно применить и более прочный титановый сплав. Поврежденный обод можно заменить, сохранив лицевую часть, или наоборот заменить «рисунок» диска.

Сборные диски – это наиболее редкий тип дисков, и в подавляющем большинстве случаев они используются в качестве имиджевого элемента. Новые диски, как правило, изготавливаются на заказ, а их цена очень высока.

Краткое резюме: сборные диски дорогие, красивые и прочные, их стоит выбирать, если для вас совершенно не важна цена дисков, но хочется получить эксклюзивное изделие с отличными эксплуатационными характеристиками.

Опрос

А у вас какие диски?

Всего голосов:

www.kolesa.ru

Из чего делают автомобильные диски?

Мы не напрасно обратили ваше внимание именно на тот материал, из которого будут изготовлены ваши колеса, точнее – диски для них. В самом деле, выбор иногда базируется не столько на исключительно технических характеристиках, сколько на таких простых понятиях, как «легкость», «внешний вид», «устойчивость к внешним воздействиям». В таких категориях автовладелец разберется легко, исходить стоит именно из этого. Итак, если вы обратитесь в автомагазин с желанием купить диски, не столь важно,или оригинальные, диски r17 или какие-нибудь диски r18, прежде прочих, скорее всего, вам предложат колесные диски, изготовленные из алюминиевых сплавов. Действительно, во всем, что касается практичности, алюминиевые диски являются бесспорными лидерами, уступая разве что литым и кованым, которые, правда, отличаются большей массой и меньшим изяществом – это, так сказать, базисный выбор большинства автовладельцев. Даже в том случае, если покрытие, то есть эмаль, повреждены, такие диски устоят и перед солью, и перед коррозией, а и то, и другое при российских погодных условиях скорее правило, чем неприятное исключение.

Разумеется, если вас заинтересовала повышенная маневренность автомобиля, или же колеса вашей автомашины достаточно большого радиуса и вы бы не хотели их дополнительно утяжелять, магниевые сплавы понравятся вам больше, чем алюминиевые, за счет меньшего веса. Но тут есть своя весьма ощутимая «ложка дегтя» — коррозия будет планомерно уничтожать диски из магниевых сплавов, а из-за деформации дисков будут портиться и литние шины, поэтому тут никакая забота о защитном покрытии лишней не станет, да и об условиях хранения колес стоит задуматься более серьезно. Алюминиевые сплавы в этом отношении всегда будут более защищенными благодаря оксидной пленки, о существовании которой многие еще помнят из школьных уроков химии. Собственно, именно эта пленка позволяет нам использовать алюминиевую посуду, да и не все кислоты, особенно на холоде, смогут с ней каким-либо нежелательным образом провзаимодействовать. Магний в отношении химических свойств проиграл – оксидная пленка у него достаточно рыхлая и неплотная, препятствовать коррозии не сможет.

pravauto.com

Как делают кованые диски

Колесные диски для легковых автомобилей делятся на три типа: штампованные, литые и кованые. Более подробно об этом мы писали в статье: Классификация автомобильных дисков. Штампованные чаще всего изготавливаются из стали, а литые и кованые из алюминиевого сплава. Кованые диски лучше всего соответствуют требованиям безопасности, надежности и внешней привлекательности. Они обладают высокой прочностью и жесткостью конструкции, низким весом и высокой стойкостью к коррозии. Но почему колесные диски такие дорогие? Чтобы ответить на этот вопрос, следует детально рассмотреть процесс их производства.

Кованые диски изготавливают из алюминия, который выплавляют из глинозема, который, в свою очередь, получают из бокситов. Боксит – это алюминиевая руда, состоящая из гидроксида алюминия, оксидов железа и кремния. Он поступает на глиноземные заводы, где из него выделяют глинозем – чистый оксид алюминия (AL2O2). При этом из него удаляют примеси железа, кремния и прочих элементов.

90% всех залежей бокситовой руды сосредоточено в странах с тропическим и субтропическим климатом (Австралия, Бразилия, Вьетнам, Гвинея, Ямайка). По сравнению с другими металлами, получение алюминия из руды является сложным процессом, что объясняется его высокой реакционной способностью и высокой температурой плавления руды.

Полученный глинозем поступает на алюминиевый завод. Там сырье попадает в электролизер. Он представляет собой специальную закрытую ванну, где проходит процесс электролиза, в результате которого из оксида алюминия выделяют чистый металл. В процессе электролиза участвует криолит (NA3ALF6), который смешивается с глиноземом (AL2O3). На смесь воздействуют с помощью электрического тока, в результате чего происходит распад на ионы. Иными словами, чистый алюминий выпадает в осадок на катоде, а кислород и другие газы устремляются к аноду и удаляются.

Полученный жидкий алюминий перемещается в газовую печь, где вместе с легирующими элементами (железо, титан и другие) получают однородную смесь. Это делается для получения сплава с необходимыми физическими, химическими, прочностными и технологическими свойствами. Полученный сплав разливается в формы, где принудительно остужается, застывая в слитках. Такие слитки могут использоваться в различных областях, от производства посуды, до авиастроения.

Полученные слитки алюминия вместе с магнием медью и марганцем попадают в еще одну печь. Там при температуре около 1500 градусов формируется сплав для производства дисков. После снятия с поверхности смеси шлаков готовый алюминиевый сплав отправляется в цех литья заготовок. Для того чтобы получить заготовку, алюминий отливают в формы-кристаллизаторы, где жидкий металл твердеет и приобретает форму цилиндров.

На следующем этапе производства из цилиндров, с помощью циркулярной пилы, нарезают заготовки, которые отправляются на ковку. Этот этап является основной отличительной особенностью кованых дисков от литых. Именно благодаря ковке заготовка приобретает прочность и упругость. В процессе ковки нагретые в печи цилиндры прессуются под воздействием пресса. В итоге алюминий сжимается в несколько раз и приобретает мелкозернистую и волокнистую структуру, существенно увеличивающую прочность будущего диска.

Полученные заготовки в очередной раз нагревают в печи и отправляют на штамповку, придающую заготовкам примерный профиль будущего диска, напоминающего кухонную раковину. Каждая заготовка проходит этот процесс трижды, что улучшает ее геометрические и прочностные показатели.

Далее, заготовки закаливают в печи при температуре 515 градусов, после чего остужают в холодной воде. В результате закалки меняется структура металла, она становится мелкозернистой, улучшая прочностные характеристики будущего автомобильного диска. Каждая заготовка проходит этот процесс трижды, после чего подвергается искусственному старению в печи, чтобы снять внутренние механические напряжения.

В цехе механической обработки закаленные заготовки приобретают свой окончательный вид. Именно тут технологическая и дизайнерская мысль объединяются в готовый продукт. Но даже самые смелые дизайнерские идеи должны учитывать такие характеристики как параметры колесных дисков, крепежные отверстия, охлаждение тормозных элементов, прочность конструкции и вес будущего диска.

После того, как дизайнер разработал внешний вид диска, чертеж и размеры поступают в токарный цех. Там, на программируемых токарных станках, с помощью револьверных головок, заготовка приобретает окончательный вид. Сначала обтачивается обод, затем прорезаются окна, после чего высверливаются отверстия под крепеж и диск поступает на финишную шлифовку внутренней и наружной частей. В процессе токарной обработки заготовка проходит 5-6 различных станков, в результате чего теряет около 40 килограмм.

На каждом этапе производства налажен строгий контроль качества, минимизирующий процент брака. Помимо этого, финальной стадией производства является тестирование дисков из каждой партии на соответствие внутренних стандартов компании.

Ознакомившись с процессом производства, легко ответить на вопрос, который был задан в начале статьи — почему кованые диски такие дорогие? На их изготовление тратится колоссальное количество усилий, времени и материала. Итогом производства становятся кованые автомобильные диски исключительного качества.

www.4tochki.ru

материал, маркировка, какие диски лучше стальные или легкосплавные

2658 Просмотров

В настоящее время самым распространенным видом легкосплавных дисков для автомобиля являются именно литые диски. Они наиболее популярны среди автомобилистов не только в России, но и за ее пределами. Учитывая то, что производятся они в больших количествах, на рынке можно встретить качественные и поддельные экземпляры. Среди преимуществ целесообразно отметить довольно низкую стоимость этих изделий.

О том, как их делают

Несложно догадаться по названию этой вещи, как именно их изготавливаю. Сырьевой материал попросту заливается в подготовленную форму. Чаще всего применяют сплавы металлов на основе алюминия. Экземпляры на магниевой основе на практике встречаются предельно редко. Легкосплавные типы дисков для авто отличают хорошие характеристики и показатели износостойкости.

Примечательно, что перед своими стальными аналогами они более стойки к ударам. В целом прочностные характеристики дисков для автомобиля такого вида могут зависеть во многом от качества сырьевого материала, а также формы и качества финишной обработки и покрытия лакокрасочными материалами. Из этого можно сделать вывод, что самые дешевые литые диски для автомобиля покупать не стоит, так как качество их будет минимальным.

Главные отличия литых типов дисков от остальных

Какие диски лучше стальные или легкосплавные? Этот вопрос часто интересует начинающих автомобилистов, однако вскоре все становится очевидным. Легкосплавные диски для авто имеют меньший вес и отличаются техническими характеристиками, прочностью и эстетическими качествами.

Примечательно, что литые типы дисков автомобиля в среднем на 40% легче своих стальных аналогов. От этого не только повышается качество управляемости авто, но и удается минимизировать нагрузку на подвеску.

Визуально литые диски для авто смотрятся очень привлекательно, поэтому молодежь часто отдает предпочтение именно этому варианту. Как видите, преимуществ достаточно много, и именно поэтому цена за один литой диск может в разы отличаться от стоимости стального аналога.

Не только вес играет здесь решающую роль. Существует масса отличий, которые могут проявить себя непосредственно в ходе эксплуатации транспортного средства. Например, когда отливка будет завершена, диски будет подвергаться процедуре каления, что позволит добиться от изделия максимальных показателей прочности и жесткости. Многим известно, что легкосплавные типы дисков для авто при сильном ударе не гнутся, а сразу раскалываются.

Литые обода и бездорожье

Литые типы дисков для автомобиля могут иметь разные свойства, на которые стоит обращать внимание. Маркировка может указывать на виды, размер, производителя и другую информацию. На бездорожье легкосплавные диски автомобиля отлично себя проявляют, но вот многое зависит от качества изделия. Размер также немаловажен, то есть чем большим будет диаметр, тем большим будет и клиренс машины.

Колесные литые диски принципиально отличаются лишь тем, что в отличие от стального аналога при наезде на ямы они лопаются, а те сгибаются. Если же будет иметь место деформация, то шина будет постепенно спускать. При условии, что был использован качественный сырьевой материал, литые диски на бездорожье себя отлично проявляют.

Теперь представьте, что будет, если на большой скорости влететь в глубокую яму? Разумеется, ничего хорошего из этого не выйдет. Каким бы ни был размер обода, он будет сильно поврежден. Многие автосервисы предлагают их восстановление, но по большому счету эти обода не подлежат восстановлению.

Посредством сварочных и малярных работ не составит труда вернуть этой вещи первозданный вид, но вот технические показатели восстановить не получится. Не стоит полагать, что литые диски проигрывают стальным, так как это вовсе не так. Просто они тоже не лишены недостатков. Минимальный вес и возможность установки даже на старые авто – немалые достоинства. На самом деле авто с ними становится действительно безопаснее, а управляемость существенно повышается.

Когда не стоит использовать литые обода для авто?

В целом их можно использовать во всех ситуациях. Единственное, если размер обода не подходит для определенного авто, то не стоит его устанавливать. Среди преимуществ их использования можно отметить минимальный вес, а также возможность отказаться от постоянного использования колпаков, которые бесконечно теряются. Кроме того, легкосплавные литые обода имеют привлекательный эстетический вид и могут послужить в качестве украшения автомобиля.

На этапе покупки нужно смотреть, какая маркировка нанесена на тех или иных ободах и если возникнут вопросы, то в подобной ситуации имеет смысл обратиться к продавцу для предоставления им консультации. Если вы часто ездите за пределами асфальтированных дорог, то не стоит отдавать предпочтение литым колесам, поскольку этот выбор не будет оправдан.

Колесные обода легкосплавного вида не подойдут и всем любителям агрессивной езды.

Если уж и выбрали именно их, то в таком случае следует максимально аккуратно проезжать железнодорожные перекрестки и другие препятствия, даже, если уверены, что производитель использовал качественный сырьевой материал.

Особенности эксплуатации в зимний период

Колесные легкосплавные типы дисков пригодны для эксплуатации зимой, но каждый автолюбитель должен сам выбирать их в соответствии с предпочтениями и условиями езды. Куски льда и замерзшая грязь будут постоянно грозить сильными ударами о боковую часть обода. Маркировка позволит понять на этапе выбора, насколько прочен тот или иной экземпляр, но при сильном ударе все они могут быть повреждены. Авто будет хорошо управляться только в случае, если диски пребывают в хорошем состоянии. Если никогда ранее вам не доводилось управлять автомобилем зимой, то не стоит выбирать большой размер ободов, так как это ухудшит управляемость.

Вещества, которыми посыпают дороги в зимнее время года, негативно влияют на лакокрасочное покрытие не только кузова, но и колес. Косметическая реставрация может обойтись достаточно дорого. Если автомобиль сам по себе довольно тяжелый, то имеет смысл использовать литые колеса, вес которых минимален, а размер и маркировка подходят для конкретно выбранной модели автомобиля.

Обратим внимание, что в зимнее время года намного целесообразнее использовать виды шин с высоким профилем, поскольку только они смогут уберечь ваши дорогостоящие легкосплавные диски для автомобиля от механических повреждений. Маркировка диаметра всегда должна соответствовать минимальному допустимому значению для того или иного авто, если оно эксплуатируется в зимнее время.

Заключение

Итак, теперь вы знаете, что такое легкосплавные диски, чем они отличаются от своих стальных аналогов, и когда их целесообразно использовать. Не стоит смотреть на этапе покупки только на внешний вид изделия и на его вес, так как он может быть обманчив. Предпочтительнее всего выбирать действительно качественные, но более дорогие экземпляры, вес которых значительно меньше подделок.

portalmashin.ru

Литые диски: магний или алюминий?

Прежде чем перейти к описанию технологий производства колесных дисков, отметим, что у так называемого «литья» имеется большое количество преимуществ. Причем, они ставятся в противовес не только железной штамповке, но и кованым изделиям, которые традиционно считаются одними из наиболее долговечных и прочных.

 

Только преимущества

 

Если говорить о достоинствах «литья» по отношению к «ковке», нужно отметить, что литые диски имеют более доступную стоимость. Среди импортных изделий она может достигать сотен процентов. Конечно, на отечественном рынке сегодня можно найти продукцию российских предприятий, в прошлом ориентированных на удовлетворение потребностей оборонного комплекса. Такие кованые диски относительно недороги. Но даже они не могут конкурировать с «литьем» по цене. 

 

В отношении к железным штампованным дискам литые «колеса» выглядят еще более предпочтительно. Их преимущества по сравнению со стальной штамповкой заключаются в следующем:

 

  • Малый вес. Это, пожалуй, главное достоинство литья из легких сплавов. Как результат – существенно снижается нагрузка на ходовую часть, улучшаются динамические показатели автомобиля, сокращается расход топлива. Кроме того, значительно повышается пассивная безопасность авто, благодаря тому, что контакт с дорожным полотном при наезде на препятствие восстанавливается гораздо быстрее. Таким образом, улучшается управляемость.  
  • Привлекательный дизайн. Если быть совершенно точным, то дизайн колесных дисков может быть разным. Выбор конкретной модели – дело вкуса и личных предпочтений. Но главное то, что он просто существует. К сожалению, применительно к железной штамповке этого сказать нельзя.
  • Наконец, невозможно не отметить практичность такого решения. Литые диски не нуждаются в каком-либо специальном уходе. Они не ржавеют, их не нужно красить. Для поддержания надлежащего внешнего вида достаточно периодически мыть их и просто протирать тряпкой.

 

Немного негатива

 

Рассуждая о преимуществах «литья», было бы несправедливо не упомянуть и о его недостатках. А они есть. Это, среди прочего хрупкость диска. Дело в том, что сплав в процессе отливки получает свободную ненаправленную кристаллическую структуру. Это негативно отражается на его прочности. Конечно, речь не идет о проблемах в повседневной эксплуатации. Но при наезде на препятствие на большой скорости не исключены механические повреждения, которые, к тому же, плохо поддаются ремонту. Хотя в современных условиях производства колесных дисков это обстоятельство постепенно теряет свою актуальность. Благодаря применению технологии литья под низким давлением, а также отливки деталей с противодавлением, данный минус нивелируется. Поэтому, мы рекомендуем при выборе колесных дисков обращать внимание только на качественную продукцию, выпускаемую под известными торговыми марками и сертифицированную в России.

 

Как делают литые диски?

 

Современные технологии литья предполагают использования специальных форм для заливки сплавов металлов. Металл в форме остывает, но на этом процесс обработки заготовки не заканчивается. После деталь помещают в камеру, разогретую до нескольких сот градусов (обычно поддерживается температура в рамках 500 градусов Цельсия). Термическая обработка чередуется с резким охлаждением детали. Этот процесс носит название закалки и позволяет добиться однородной структуры металла. Кроме того, с целью приближения физических свойств металла к структурному равновесию, в ходе изготовления дисков предусмотрен этап искусственного старения. Он предполагает нагрев и выдержку детали в течение 5-6 часов при температуре фазового превращения (около 150-220 градусов), после чего диск охлаждается при атмосферных условиях. Заключительными звеньями технологической цепочки производства литых дисков является механическая обработка и окраска.

 

Алюминий в производстве литых дисков

 

Одним из наиболее популярных видов сырья, применяемого для изготовления литых дисков, является алюминий, в который добавляются необходимые компоненты (как правило, в качестве добавки выступает кремний). Преимущества такого конструкционного решения очевидны:

 

  • Во-первых, алюминий – относительно недорогой металл.
  • Во-вторых, это материал, имеющий невысокую удельную массу, так как плотность алюминия составляет всего 2,7 г/см3.
  • Наконец, металл этого типа не подвержен коррозии, что существенно увеличивает срок службы готовых изделий. Этот эффект достигается за счет способности образовывать на поверхности прочную оксидную пленку Al2O3.

 

Наконец, нужно отметить, что алюминий обладает чрезвычайно низкой теплопроводностью. Это дает возможность добиться лучшего охлаждения деталей тормозного механизма автомобиля. В сочетании с высокой точностью изготовления колесных дисков из сплавов алюминия с кремнием и других компонентов все, перечисленные выше, факторы являются неоспоримыми преимуществами «литья» данной категории.

 

Как заведено, ни одна бочка меда не обходится без ложки дегтя. Теперь о недостатках: это, прежде всего, низкий уровень пластичности материала. Таким образом, вследствие значительных ударных нагрузок, колесные диски из алюминия не гнутся, а трескаются. То есть, отремонтировать их нельзя.

 

Несколько слов о преимуществах магния

 

Альтернативой алюминию в производстве литых дисков нередко выступает магний. Как правило, сплавы на основе этого металла также содержат в своем составе алюминий, но его доля незначительна. Главное достоинство магниевых дисков – чрезвычайно малый вес, ведь плотность металла составляет всего 1,7 г/см3. Кроме того, для материала этого типа характерна высокая удельная прочность. По указанным выше свойствам магниевые колесные диски однозначно выигрывают у алюминиевого «литья». По всем остальным статьям – не уступают им. Но у магния есть одно не очень хорошее свойство – сплавы на его основе неустойчивы к агрессивным средам, они подвержены коррозии. Для устранения этой проблемы производители предпочитают использовать многослойные покрытия.  

 

Вместо послесловия

 

Возвращаясь к исходной постановке вопроса «магний или алюминий», можно сказать, что однозначного ответа на него не существует. Все зависит от конкретных условий эксплуатации авто. Если вы выбираете колесные диски для езды «на каждый день», то целесообразно отдать предпочтение более практичному алюминию. Если же предполагается техническая доводка авто с одновременным улучшением динами и других характеристик, то стоит обратить внимание и на магний.

www.astek-auto.ru

Литье алюминиевых колесных дисков

См. также Сварка алюминиевых дисков

Обычно различают  стальные колесные диски и легкосплавные колесные диски. В колесных дисках из легких сплавов применяют только алюминиевые и магниевые. Магниевые диски в обычных автомобилях встречаются крайне редко из-за их дороговизны, а главное, низкой коррозионной стойкости.

Колесные диски: стальные и алюминиевые

Основное преимущество литых алюминиевых дисков перед стальными – это возможность получать разнообразный дизайн, высокую точность размеров, а также оптимальные статические и динамические механические характеристики.

Снижение веса алюминиевых колесных дисков по сравнению со стальными является одним из их преимуществ, но часто не решающим. В некоторых случаях, вес литых алюминиевых колесных дисков равен или только чуть легче стандартных стальных с простейшим дизайном.

Алюминиевые колесные диски: литые или кованые

Большинство алюминиевых дисков являются литыми или коваными. Небольшое количество дисков, в основном для «элитных» и спортивных автомобилей, изготавливают из нескольких составных деталей и по смешанным технологиям с привлечением методов литья, ковки, штамповки, прессования, прокатки, сварки и других.

Литые алюминиевые колесные диски

Когда речь идет о литых дисках, то обычно имеются в виду только алюминиевые литые диски. Стальные диски изготавливают не литьем, а штамповкой, а магниевые литые диски применяют только на эксклюзивных авто по причинам, указанным выше.

Рисунок 1 – Литой колесный диск

Литье алюминиевых дисков

Для производства алюминиевых колесных дисков применяют различные методы литья. От метода литья алюминия зависит качество литого колесного диска, внешнее и внутреннее. Выбор метода литья в основном определяется качеством литой микроструктуры (например, пористости), применяемыми типами алюминиевых сплавов и режимами термической обработки. Все это определяет не только прочность и надежность колесных дисков, но также влияет на уровень качества их внешнего вида.

Основные методы литья колесных дисков

Основными методами литья, которые применяют при производстве колесных дисков, являются следующие:

  • литье под низким давлением – основной метод;
  • литье в кокиль – применяется реже;
  • литье с противодавлением – еще реже.

Иногда применяются технологии, совмещающие литье с ковкой и штамповкой.

Литье колесных дисков в кокиль

Вообще говоря, литье под давлением, когда металл закачивается в в литейную форму, является более предпочтительным, чем простая заливка в нее под действием силы тяжести. Однако литье в кокиль еще остается вполне релевантным литейным процессом для производства колесных дисков. Литье в кокиль является более дешевым, его применяют в основном тогда, когда не гонятся за снижением веса, а хотят получить оригинальный дизайн. Поскольку этот процесс при заполнении литейной формы полагается только на силы гравитации, то литейная структура обычно имеет больше дефектов (например, пористости), чем та, которая получается при литье под давлением. Поэтому диски, отлитые в кокиль, обычно имеют больший вес для того, чтобы обеспечить требуемую прочность.

Литье колесных дисков под низким давлением

Большинство литых колесных дисков изготавливаются методом литья под низким давлением (рисунок 2). Метод литья под низким давлением применяет относительно низкое давление (около 2 бар) для того, чтобы достичь быстрого заполнения литейной формы и получить более плотную микроструктуру, а, следовательно, и более высокие механические свойства, по сравнению с литьем в кокиль. Вдобавок, эта технология обеспечивает и несколько более высокую производительность (рисунок 3).

Рисунок 2 – Алюминиевый колесный диск, изготовленный методом литья под низким давлением

Рисунок 3 – Схема метода литья колесных дисков под низким давлением

Другие методы литья колесных дисков

Кроме классического метода литья под низким давлением применяются многочисленные технологические варианты, которые оптимизированы под производство колесных дисков. Например, получают даже более легкие и прочные колесные диски, когда применяют специальное оборудование, которое обеспечивает более высокое давление литья.

Пустотелые колесные диски

Интересной новой разработкой является запатентованный метод «air inside technology» фирмы BBC. Основная ее идея заключается в применении в конструкции колесного диска полых камер и спиц вместо сплошного металла. В результате получается более легкое колесо с лучшей динамикой и комфортом вождения. Эта технология включает кроме литья такие операции как формовка и сварка.

Рисунок 4– Алюминиевый колесный диск  с пустотелыми элементами,
изготовленный по технологии «Air-Inside»

Контроль качества литых колесных дисков

Каждый литой диск подвергается рентгеновскому контролю, а затем обычно подвергается термической обработке и механической обработке. После этого поверхность дисков подвергают специальной подготовке под окраску и наносят краску или защитное покрытие. Затем образцы из статистической выборки дисков проходят трехмерный контроль размеров, проверку динамической балансировки, испытания на усталостную и ударную прочность.

Требования к алюминиевым сплавам для колесных дисков

К материалам для колесных дисков предъявляется ряд требований, которые могут противоречить друг другу.

Литейный сплав должен обладать хорошими литейными свойствами:

  • безупречное заполнение литейной формы,
  • отсутствие налипания металла на литейную форму,
  • минимальная склонность к горячему растрескиванию и усадке.

Материал должен иметь

  • высокую способность выдерживать механические удары (пластичность, ударная прочность).

Материал колесного диска должен иметь

  • высокое сопротивление коррозии как в нормальной, так и в солевой атмосфере.

Материал диска должен иметь

  • высокую усталостную прочность.

Алюминиево-кремниевые сплавы для колесных дисков

В соответствии с этими требованиями для изготовления колесных дисков применяют доэвтектические алюминево-кремниевые сплавы с содержанием кремния от 7 до 12 %. Эти сплавы имеют также добавки различного количества магния для обеспечения хорошего сочетания прочности и пластичности. Кроме того, эти сплавы имеют низкое содержание железа и других примесей.

Алюминиевый сплав AlSi11Mg

Вплоть до 80-х годов в Германии и Италии применяли близкий к эвтектическому составу сплав AlSi11Mg с содержанием кремния 11-12 %. Этот сплав обладает очень хорошими литейными свойствами, особенно в отношении к заполнению литейных форм и минимальной усадки. С другой стороны, этот химический состав алюминиевого сплава не обеспечивает ему достаточно высокой прочности и предела усталости, которые бы позволили далее уменьшать вес колесного диска.

Рисунок 5 – Литой колесный диск из алюминиевого сплава AlSi11Mg

Алюминиевый сплав AlSi7Mg0,3 (A356)

В настоящее время  стандартным сплавом для изготовления колесных дисков является литейный алюминиевый сплав AlSi7Mg0,3, который более известен как сплав A356, с дополнительным модифицированием стронцием. Впервые этот сплав применялся для изготовления колесных дисков во Франции, причем  термическая обработка не применялась.

Однако преимуществом этого сплава AlSi7Mg0,3 является именно то, что он является термически упрочняемым, а это позволяет обеспечивать дискам дополнительную прочность. В Соединенных Штатах и Японии этот сплав с самого начала применяли с термической обработкой Т6, то есть в состоянии после закалки и искусственного старения.

Термическое упрочнение алюминиевых колесных дисков

На графиках рисунка 6 показана зависимость прочностных свойств сплава AlSi7Mg, модифицированного натрием, от содержания магния. Прочностные характеристики сплава AlSi7Mg0,3 дают лучшее сочетание усталостной прочности и относительного удлинения. С увеличением содержания магния усталостная прочность практически не возрастает, относительное удлинение значительно падает.

Рисунок 6 – Предел прочности, предел текучести, относительное удлинение и усталостная прочность алюминиевого литейного сплава AlSi7Mg-T6

Аналогичные исследования были выполнены для различного содержания кремния. Установлено, что с увеличением содержания кремния пластичность сплава снижается, особенно при низкой скорости затвердевания в местах утолщений. Тем не менее, сплавы с содержанием кремния 11-12 % продолжают применять в тех случаях, когда требуется повышенная текучесть алюминиевого расплава.

Большое значение для усталостной прочности сплава AlSi7Mg имеет уровень его пористости в отливке. На рисунке 7 показана зависимость усталостной прочности алюминиевого сплава AlSi7Mg0,3 от максимального размера пор в материале опытных образцов.

Рисунок 7 – Усталостная прочность алюминиевого литейного сплава AlSi7Mg0,3
в зависимости от размера пор

Источник:
European Aluminium Association, 2011

aluminium-guide.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о