jantes en alliage - c'est ainsi qu'ils sont fabriqués
Les jantes en alliage léger - communément appelées jantes en aluminium, sont extrêmement populaires auprès des acheteurs et des conducteurs de voitures. Presque tous les véhicules en Allemagne sont équipés de jantes en aluminium en été. Divers fabricants produisent des jantes en alliage léger directement pour équiper de nouvelles voitures ou pour la modernisation pour le marché du tuning. Les jantes en aluminium ne diffèrent pas seulement par leur taille et leur design, le processus de fabrication est également différent. La fabrication de jantes en aluminium peut être divisée en trois types: coulée, laminage, forgeage.
Fabrication conventionnelle: le processus de coulée
Pour le dire très simplement, le processus de coulée est un processus qui rappelle un peu la cuisson d'un gâteau. Pour chaque conception de jante, il existe un moule dans lequel l'aluminium liquide est versé. Tout commence par la liquéfaction de la matière. L'aluminium n'est pas traité sous sa forme pure, mais dans un alliage spécial. Il s'agit généralement d'un alliage aluminium-silicium. Le matériau solide est liquéfié dans un four de fusion à une température d'environ 1000 degrés. Le premier contrôle de qualité est effectué avant la coulée, dans lequel la composition du matériau est vérifiée pour les écarts au moyen d'une analyse spectrale. Si le résultat est satisfaisant, l'alliage d'aluminium liquide est acheminé vers la machine de coulée, où il est pressé et mis en forme dans le moule à une température de 700 degrés Celsius en utilisant un procédé à basse pression à 1,2 bar.
Afin de pouvoir traiter davantage la jante, elle est d'abord refroidie dans un système de refroidissement air-eau comprimé complexe. La structure idéale du matériau ne peut être garantie qu'en contrôlant précisément le processus de refroidissement. Une fois l'alliage solidifié, le prochain contrôle de qualité a lieu. La roue est radiographiée et examinée pour les fissures, les pores et les plus petites cavités dans le matériau. Seules les jantes impeccables sont libérées pour un traitement ultérieur. Les rebuts sont triés et refondus. Dans le processus de fabrication ultérieur, la roue est à nouveau traitée thermiquement à plus de 500 degrés Celsius pendant plusieurs heures. Ce processus est appelé recuit de mise en solution et, avec le processus de trempe et de relaxation des contraintes, dans lequel le matériau repose à une température de 150 degrés Celsius pendant plusieurs heures, constitue la base du maintien de la résistance finale de la jante.
Au cours du traitement mécanique ultérieur, la machine de découpe enlève l'excès de matériau en tournant la base de la jante à l'extérieur et à l'intérieur. La jante prend sa forme définitive par le perçage ultérieur des alésages de valve, de calotte et de moyeu de roue. Ces étapes sont bien sûr supportées par la CAO et sont réalisées avec une précision au millième de millimètre puis vérifiées à l'aide d'un scan 3D. Lors du test de balourd qui suit, la répartition uniforme des masses de la roue est vérifiée. La soi-disant finition comprend le meulage du côté design et l'ébavurage de la meule. Ces étapes ne sont pas effectuées de manière entièrement automatique. L'expertise des employés de l'entreprise de fabrication est ici requise. Dans le processus ultérieur, la poussière de meulage est lavée et l'étanchéité à l'air de la base de la jante est assurée par un test d'étanchéité. La roue peut alors être peinte. L'application de poudre de base et de laque colorée permet d'obtenir une surface impeccable. Le scellement final avec un vernis transparent protège la jante des dommages et des influences environnementales et assure une très bonne longévité.
Jantes roulantes - le processus de fluotournage
À proprement parler, le processus de formation de flux est un processus supplémentaire dans le processus de coulée. Le terme anglais peut être traduit par «former une jante en mouvement» et est également connu sous le nom de repassage ou de roulement. L'alliage d'aluminium liquide n'est pas versé dans la forme finale comme dans le processus de coulée conventionnel, mais dans une base de jante plus étroite avec une épaisseur de paroi significativement plus élevée. Après le traitement thermique de la solution, la trempe et la relaxation, la roue est à nouveau chauffée à 300 degrés Celsius et serrée sur un cylindre de forme légèrement conique. La roue et le cylindre sont faits pour tourner. Pendant ce temps, trois rouleaux rotatifs transfèrent leur pression jusqu'à 15 tonnes à la base de la jante et l'amènent à la forme souhaitée. Le matériau est à la fois déformé et comprimé. Familièrement, ce processus est appelé laminage, car le plus petit flan prend sa forme finale par laminage. Le repassage ou le laminage entraîne une augmentation de la résistance du matériau. Avec la même stabilité, certaines zones de la jante peuvent être rendues plus filigranes que dans le processus de coulée conventionnel. Un autre avantage est le poids plus faible de la jante d'écoulement. Après le repassage, comme avec la roue en fonte conventionnelle, un traitement mécanique est nécessaire dans lequel la base de la jante est désactivée à l'extérieur et à l'intérieur. Toutes les étapes de production ultérieures jusqu'à la peinture correspondent à celles de la fabrication de la roue coulée.
Roues forgées - pressées en forme avec une grande force
La soi-disant roue forgée ne peut pas se passer d'un processus de coulée. Tout d'abord, une ébauche cylindrique est coulée à partir d'un alliage d'aluminium sans silicium. Le cylindre coulé a une hauteur d'environ 60 cm et un diamètre de 30 cm et correspond approximativement à la masse de la jante souhaitée. Dans le premier processus de pressage, le bloc est pressé dans un disque rond à l'aide d'une presse hydraulique. Une pression d'environ 4000 tonnes est exercée sur le matériau. Une seconde presse donne au disque sa conception ultérieure avec une pression de contact d'environ 7000 tonnes en appuyant sur les contours. Les trous de ventilation, les moyeux de roue et les points de connexion à vis sont créés par un autre outil de pressage. Alors que la jante a été formée à froid jusqu'à ce point, le disque de jante doit être chauffé pour un traitement ultérieur de sorte qu'il puisse être amené à une forme tridimensionnelle dans un processus de laminage. La jante est formée et tirée sous une énorme pression. Ce processus étape par étape est connu sous le nom de «forgeage». La finition sous forme de perçage, tournage et meulage est suivie d'un traitement de surface. En règle générale, la peinture est réalisée sous la forme d'un processus de revêtement en poudre résistant à la corrosion.
La structure du matériau, très compressée lors du forgeage, confère à la jante une densité extrêmement élevée et une surface parfaite sans inclusions. Avec la même résistance, la roue forgée peut être fabriquée avec des épaisseurs de paroi plus fines qu'une roue fabriquée dans le processus de coulée ou de fluotournage et a un poids inférieur. Il en résulte une réduction des masses non suspendues dans le véhicule, ce qui contribue de manière significative à augmenter la dynamique de conduite du véhicule.
Avantages et inconvénients des différents processus de fabrication
Le processus de forgeage est le processus de fabrication le plus complexe et, par conséquent, les jantes en alliage léger qui sont forgées sont considérablement plus chères que les roues coulées conventionnelles ou les jantes de fluotournage. En raison de la forte compression pendant le processus de pressage, ils sont beaucoup plus forts et plus résistants. Avec la même capacité de charge, une épaisseur de paroi plus petite peut être obtenue. Cela conduit à un poids mort plus bas et par conséquent à une meilleure dynamique de conduite. La qualité de surface des jantes forgées est de très haute qualité, car les jantes en aluminium n'ont pas d'inclusions. Les roues forgées sont très résistantes aux influences environnementales et aux dommages. Si des dommages devaient néanmoins se produire, ces jantes en aluminium ne peuvent pas être réparées et retravaillées comme des jantes moulées ou roulées. Cependant, dans le processus de forgeage, les options de traitement des outils de pressage sont limitées, de sorte que la gamme de formes n'est pas aussi variée qu'avec les jantes en aluminium coulé ou laminé.
Les jantes en fonte d'aluminium, en revanche, peuvent être produites dans un grand nombre de variantes. Il est crucial pour la conception que les ébauches puissent être retirées du moule. Le procédé de coulée conventionnel est le moins cher en production. Par conséquent, la plupart des voitures neuves sont équipées de ces roues en alliage. Les jantes laminées fabriquées en fluotournage peuvent être réalisées avec moins d'épaisseur de paroi tout en conservant leur résistance. De cette façon, des designs attrayants peuvent être produits avec un poids légèrement inférieur.
Fondamentalement, les trois processus de fabrication sont côte à côte, ils ne servent que des marchés différents. La composition des matériaux et l'expertise du fabricant sont déterminantes pour la qualité de la jante en aluminium.
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