литые диски - вот как они сделаны
Легкосплавные диски - в просторечии известные как алюминиевые диски - чрезвычайно популярны среди покупателей автомобилей и водителей. Почти все автомобили в Германии летом ездят с алюминиевыми дисками. Различные производители производят легкосплавные диски непосредственно для оснащения новых автомобилей или для модернизации для рынка тюнинга. Алюминиевые диски не только различаются по размеру и дизайну, но и отличается от них производственным процессом. Производство алюминиевых колесных дисков можно разделить на три типа: литье, прокатка, ковка.
Обычное производство: процесс литья
Проще говоря, процесс заливки чем-то напоминает выпечку торта. Для каждой конструкции обода есть форма, в которую заливается жидкий алюминий. Все начинается с разжижения материала. Алюминий обрабатывается не в чистом виде, а в специальном сплаве. Обычно это алюминиево-кремниевый сплав. Твердый материал сжижается в плавильной печи при температуре около 1000 градусов. Перед отливкой проводится первая проверка качества, при которой состав материала проверяется на предмет отклонений с помощью спектрального анализа. Если результат удовлетворительный, жидкий алюминиевый сплав подают в литейную машину, где он прессуется и формуется в форму при температуре 700 градусов Цельсия с использованием процесса низкого давления при 1,2 бар.
Чтобы обод можно было обрабатывать дальше, его сначала охлаждают в сложной системе водяного охлаждения сжатого воздуха. Идеальная структура материала может быть гарантирована только при точном контроле процесса охлаждения. После затвердевания сплава проводится очередной контроль качества. Колесо просвечивают и исследуют на предмет трещин, пор и мельчайших полостей в материале. На дальнейшую обработку сдаются только безупречные колесные диски. Отходы сортируются и снова переплавляются. В дальнейшем производственном процессе колесо снова подвергается термообработке при температуре более 500 градусов Цельсия в течение нескольких часов. Этот процесс называется отжигом на твердый раствор и вместе с процессом закалки и снятия напряжений, при котором материал выдерживается при температуре 150 градусов Цельсия в течение нескольких часов, формирует основу для поддержания окончательной прочности обода.
При последующей механической обработке отрезной станок удаляет излишки материала, поворачивая основание обода снаружи и внутри. Окончательная форма ободу придается путем последующего сверления отверстий для клапана, купола и ступицы колеса. Эти шаги, конечно, поддерживаются САПР и выполняются с точностью до тысячных долей миллиметра, а затем проверяются с помощью 3D-сканирования. Во время последующего испытания на дисбаланс проверяется равномерное распределение массы колеса. Так называемая финишная обработка включает шлифование проектной стороны и удаление заусенцев с круга. Эти шаги не выполняются полностью автоматически. Здесь требуется экспертиза сотрудников производственной компании. В дальнейшем шлифовальная пыль смывается, а герметичность основания обода подтверждается испытанием на герметичность. Затем колесо можно покрасить. Нанесение базовой пудры и цветного лака приводит к безупречной поверхности. Окончательная герметизация прозрачным лаком защищает обод от повреждений и воздействия окружающей среды и обеспечивает очень хорошую долговечность.
Прокатные диски - процесс формирования потока
Строго говоря, процесс формовки - это дополнительный процесс в процессе литья. Английский термин можно перевести как «формирование обода в движении», он также известен как глажение или прокатка. Жидкий алюминиевый сплав заливается не в окончательную форму, как в обычном процессе литья, а в более узкое основание обода со значительно большей толщиной стенок. После термообработки на твердый раствор, закалки и релаксации колесо снова нагревают до 300 градусов Цельсия и зажимают на цилиндре, имеющем слегка коническую форму. Колесо и цилиндр вращаются. Тем временем три вращающихся ролика передают свое давление до 15 тонн на основание обода и придают ему желаемую форму. Материал одновременно деформируется и сжимается. В просторечии этот процесс называется прокаткой, так как меньшая заготовка приобретает окончательную форму в результате прокатки. Глажка или прокатка приводит к увеличению прочности материала. С такой же стабильностью некоторые участки обода можно сделать более филигранными, чем при обычном процессе литья. Еще одно преимущество - меньший вес обода, формирующего поток. После глажки, как и в случае с обычным литым колесом, требуется механическая обработка, при которой основание обода выключается снаружи и внутри. Все дальнейшие производственные этапы, вплоть до окраски, соответствуют таковым при изготовлении литого колеса.
Кованые колеса - придавлены формы с большой силой
Так называемое кованое колесо не обходится без процесса литья. Сначала отливают цилиндрическую заготовку из алюминиевого сплава, не содержащего кремния. Литой цилиндр имеет высоту около 60 см и диаметр 30 см и приблизительно соответствует массе желаемого обода. В первом процессе прессования блок вдавливается в круглый диск с помощью гидравлического пресса. На материал оказывается давление около 4000 тонн. С помощью второго пресса диск получает более позднюю конструкцию с контактным давлением примерно 7000 тонн за счет вдавливания контуров. Вентиляционные отверстия, ступицы колес и места резьбовых соединений создаются другим пресс-инструментом. Хотя до этого момента обод был подвергнут холодной штамповке, ободный диск необходимо нагреть для дальнейшей обработки, чтобы ему можно было придать трехмерную форму в процессе прокатки. Обод имеет форму и выдергивается под огромным давлением. Этот пошаговый процесс известен как «ковка». После финишной обработки в виде сверления, точения и шлифования следует обработка поверхности. Как правило, окраска осуществляется методом антикоррозийной порошковой окраски.
Структура материала, которая сильно сжимается в процессе ковки, дает ободу чрезвычайно высокую плотность и идеальную поверхность, которая не имеет включений. С такой же прочностью кованое колесо может быть изготовлено с более тонкой толщиной стенок, чем колесо, изготовленное в процессе литья или формирования потока, и имеет меньший вес. Это приводит к уменьшению неподрессоренных масс в транспортном средстве, что значительно способствует увеличению динамики движения транспортного средства.
Преимущества и недостатки различных производственных процессов
Процесс ковки является наиболее сложным производственным процессом, и, соответственно, кованые ободки из легкого сплава значительно дороже, чем обычные литые диски или ободы для формирования потока. Из-за сильного сжатия во время процесса прессования они намного прочнее и эластичнее. С той же несущей способностью может быть достигнута меньшая толщина стенки. Это приводит к снижению собственного веса и, следовательно, к лучшей динамике вождения. Качество поверхности кованых дисков очень высокое, поскольку алюминиевые диски не имеют вкраплений. Кованые диски очень устойчивы к воздействию окружающей среды и повреждениям. Если повреждение все же произойдет, эти алюминиевые диски не подлежат ремонту и переработке, как литые или катаные диски. Однако в процессе ковки возможности обработки прессовочных инструментов ограничены, поэтому диапазон форм не так разнообразен, как у литых или катаных алюминиевых дисков.
Литые алюминиевые диски, с другой стороны, могут быть изготовлены в большом количестве вариантов. Для конструкции крайне важно, чтобы заготовки можно было извлечь из формы. Обычный процесс литья является самым дешевым в производстве. Поэтому большинство новых автомобилей оснащены этими легкосплавными дисками. Катаные ободья, изготовленные методом формирования потока, могут быть изготовлены с меньшей толщиной стенки при сохранении прочности. Таким образом, привлекательный дизайн может быть получен при несколько меньшем весе.
По сути, три производственных процесса стоят бок о бок, они обслуживают только разные рынки. Состав материала и опыт производителя имеют решающее значение для качества алюминиевого обода.
Тема алюминиевых дисков - то, как они изготавливаются - представляет интерес для каждого энтузиаста автомобилей и автоспорта, который может предоставить ценную информацию.
