jantes de liga leve - é assim que eles são feitos
Aros de liga leve - coloquialmente conhecidos como aros de alumínio, são extremamente populares entre os compradores e motoristas de automóveis. Quase todos os veículos na Alemanha são conduzidos com aros de alumínio no verão. Vários fabricantes produzem rodas de liga leve diretamente para equipar carros novos ou para adaptação para o mercado de tuning. Os aros de alumínio não diferem apenas em tamanho e design, o processo de fabricação também é diferente. A produção de aros de alumínio pode ser dividida em três tipos: fundição, laminação, forja.
Fabricação convencional: o processo de fundição
Simplificando, o processo de despejar é um processo que lembra um pouco o de assar um bolo. Para cada desenho de aro, há um molde no qual o alumínio líquido é derramado. Tudo começa com a liquefação do material. O alumínio não é processado na forma pura, mas em uma liga especial. Normalmente é uma liga de alumínio-silício. O material sólido é liquefeito em um forno de fusão a uma temperatura de aproximadamente 1000 graus. A primeira verificação de qualidade é realizada antes da fundição, na qual a composição do material é verificada quanto a desvios por meio de análise espectral. Se o resultado for satisfatório, a liga de alumínio líquida é transportada para a máquina de fundição, onde é prensada e moldada no molde a uma temperatura de 700 graus Celsius usando um processo de baixa pressão a 1,2 bar.
A fim de ser capaz de processar o aro ainda mais, ele é primeiro resfriado em um complexo sistema de resfriamento de água e ar comprimido. A estrutura de material ideal só pode ser garantida pelo controle preciso do processo de resfriamento. Depois que a liga solidificou, o próximo controle de qualidade ocorre. A roda é radiografada e examinada em busca de rachaduras, poros e cavidades menores no material. Apenas aros perfeitos são liberados para processamento posterior. Os rejeitos são separados e derretidos novamente. No processo de fabricação posterior, a roda é tratada termicamente novamente a mais de 500 graus Celsius por várias horas. Esse processo é chamado de recozimento por solução e, junto com o processo de têmpera e alívio de tensões, no qual o material fica em repouso a uma temperatura de 150 graus Celsius por várias horas, forma a base para a manutenção da resistência final do aro.
Durante o processamento mecânico subsequente, a máquina de corte remove o material supérfluo girando a base do aro para fora e para dentro. O aro recebe sua forma final pela perfuração subsequente dos furos da válvula, calota e cubo da roda. Essas etapas são, obviamente, suportadas por CAD e realizadas com uma precisão de um milésimo de milímetro e, em seguida, verificadas por meio de digitalização 3D. Durante o teste de desequilíbrio subsequente, a distribuição uniforme da massa da roda é verificada. O chamado acabamento inclui retificar o lado do desenho e rebarbar o disco. Essas etapas não são realizadas de forma totalmente automática. A experiência dos funcionários da empresa de manufatura é necessária aqui. No processo posterior, o pó de moagem é removido e a estanqueidade da base do aro é garantida por um teste de vazamento. A roda pode então ser pintada. A aplicação de pó base e verniz colorido resulta em uma superfície impecável. A vedação final com verniz incolor protege o aro de danos e influências ambientais e garante uma longevidade muito boa.
Jantes de rolamento - o processo de extrusão rotativa
Estritamente falando, o processo de extrusão rotativa é um processo adicional dentro do processo de fundição. O termo em inglês pode ser traduzido como 'formando um aro em movimento' e também é conhecido como engomar ou enrolar. A liga de alumínio líquido não é derramada na forma final como no processo de fundição convencional, mas em uma base de borda mais estreita com uma espessura de parede significativamente maior. Após o tratamento térmico da solução, têmpera e relaxamento, a roda é aquecida novamente a 300 graus Celsius e fixada em um cilindro de formato levemente cônico. A roda e o cilindro são feitos para girar. Enquanto isso, três rolos rotativos transferem sua pressão de até 15 toneladas para a base do aro e trazem-no para a forma desejada. O material é deformado e comprimido ao mesmo tempo. Coloquialmente, esse processo é chamado de laminação, já que o pedaço menor obtém sua forma final por meio da laminação. Passar a ferro ou enrolar leva a um aumento da resistência do material. Com a mesma estabilidade, certas áreas do aro podem ser feitas mais filigranas do que no processo de fundição convencional. Outra vantagem é o menor peso da borda de extrusão rotativa. Após a passagem a ferro, como acontece com a roda fundida convencional, é necessário um processamento mecânico em que a base do aro é desligada por fora e por dentro. Todas as etapas posteriores da produção até a pintura correspondem às da fabricação da roda fundida.
Rodas forjadas - prensadas na forma com grande força
A chamada roda forjada não pode prescindir de um processo de fundição. Em primeiro lugar, uma peça em bruto cilíndrica é fundida a partir de uma liga de alumínio sem silício. O cilindro fundido tem uma altura de cerca de 60 cm e um diâmetro de 30 cm e corresponde aproximadamente à massa do aro desejado. No primeiro processo de prensagem, o bloco é prensado em um disco redondo com o auxílio de uma prensa hidráulica. Uma pressão de aproximadamente 4000 toneladas é exercida sobre o material. Uma segunda prensa dá ao disco seu desenho posterior com uma pressão de contato de aproximadamente 7000 toneladas por prensagem nos contornos. Furos de ventilação, cubos de roda e pontos de conexão de parafuso são criados por outra ferramenta de prensagem. Embora o aro tenha sido moldado a frio até este ponto, o disco do aro deve ser aquecido para processamento posterior para que possa ser levado a uma forma tridimensional em um processo de laminação. A borda é moldada e puxada sob enorme pressão. Este processo passo a passo é conhecido como 'forjamento'. O acabamento na forma de furação, torneamento e retificação segue-se o tratamento superficial. Via de regra, a pintura é realizada na forma de um processo de pintura a pó resistente à corrosão.
A estrutura do material, que é altamente comprimida no processo de forjamento, confere ao aro uma densidade extremamente alta e uma superfície perfeita que não inclui inclusões. Com a mesma força, a roda forjada pode ser fabricada com espessuras de parede mais finas do que uma roda fabricada no processo de fundição ou formação de fluxo e tem um peso menor. Isso resulta em uma redução nas massas não suspensas no veículo, o que contribui significativamente para aumentar a dinâmica de condução do veículo.
Vantagens e desvantagens de diferentes processos de fabricação
O processo de forjamento é o processo de fabricação mais complexo e, portanto, as jantes de liga leve que são forjadas são significativamente mais caras que as rodas fundidas convencionais ou as jantes de fluxo. Devido à forte compressão durante o processo de prensagem, eles são muito mais fortes e mais resilientes. Uma espessura de parede mais baixa pode ser alcançada com a mesma capacidade de carga. Isso leva a um menor peso morto e, consequentemente, a uma melhor dinâmica de direção. A qualidade da superfície das jantes forjadas é de altíssima qualidade, uma vez que as jantes de alumínio não têm inclusões. As rodas forjadas são muito resistentes a influências e danos ambientais. No entanto, caso ocorram danos, esses aros de alumínio não poderão ser reparados e retrabalhados como aros fundidos ou laminados. No entanto, no processo de forjamento, as opções de processamento das ferramentas de prensagem são limitadas, de modo que a variedade de formas não é tão variada quanto nas jantes de alumínio fundidas ou laminadas.
As jantes de alumínio fundido, por outro lado, podem ser produzidas em um grande número de variantes. É crucial para o projeto que os espaços em branco possam ser removidos do molde. O processo de fundição convencional é o mais barato em produção. Portanto, a maioria dos carros novos está equipada com essas rodas de liga leve. As jantes roladas fabricadas em formador de fluxo podem ser fabricadas com menos espessura de parede, mantendo a resistência. Dessa forma, projetos atraentes podem ser produzidos com um peso um pouco menor.
Basicamente, os três processos de fabricação estão lado a lado, eles servem apenas mercados diferentes. A composição do material e a experiência do fabricante são decisivas para a qualidade do aro de alumínio.
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