» » Особенности штамповки автомобильных легкосплавных дисков

Особенности штамповки автомобильных легкосплавных дисков

Особенности штамповки автомобильных легкосплавных дисковЛегкосплавные диски из сплавов магния, алюминия и т.д. сегодня уже не являются чем-то особенным. Однако не все знают преимущества, особенности штамповки автомобильных легкосплавных дисков и разновидности производства, а также параметры, по которым выбирают диски. Об этом и поговорим в данной публикации.

 

Неслучайная популярность

 

По сравнению со стальными видами, использование облегченных дисков дает огромный ряд преимуществ. Самое важное - это уменьшение веса не подрессоренных масс, а отсюда и снижение действующих сил инерции на них. Когда автомобиль движется по неровностям, то на кузов автомобиля передаются гораздо меньшие ударные нагрузки, это повышает плавность хода, а амортизаторам и упругим элементам намного легче удерживать колеса в плавном контакте с дорогой.  Понижение инерционности не подрессоренных масс подвески помимо этого обеспечивает снижение нагрузки на все амортизаторы, а это увеличивает срок их пригодности в работе.

 

Также очень важно, что для замедления и раскручивания более легкого, и отсюда менее инертного, колеса требуются меньшие усилия, что является не только увеличением срока пригодности деталей двигателя, тормозной системы и трансмиссии, но и обеспечивает лучшие тормозные и разгонные свойства, а также благоприятствует более малому расходу топливной смеси. Хотя это разумно только при умеренной езде.

 

Также не следует забывать, что автомобильные диски, производимые из «легких сплавов» (титановых и алюминиевых) в сравнении с остальными гораздо меньше подвергаются электрохимической коррозии. Их обрабатывают высокопрочными специальными лаками на гальванической подложке для полного исключения такого явления или же разными анодными покрытиями.

 

И, в-четвертых, легко-сплавные автомобильные диски внешне имеют вид гораздо привлекательнее в сравнении с декоративными недолговечными пластмассовыми колпаками, и совсем не ухудшают вентиляцию тормозных механизмов автомобиля.

 

Материалы

 

При производстве дисков из легких сплавов используют несколько видов материалов.

 

Диски, которые изготовлены из алюминиевых сплавов, составляют первую и самую многочисленную группу дисков. Уже знакомое продуманное стремление производителей уменьшить вес не подрессоренных масс – есть главная причина появления таких дисков. Снижение веса диска в среднем за счет использования вместо стали алюминиевого сплава составляет приблизительно 1 кг, что на колесную группу равняется 4 кг, а это составляет довольно хороший результат. Например, 13-дюймовый легкосплавный диск весит примерно 5,5 кг, а стальной такого же размера – 6,5 кг, что на 15% легче.

 

Диски из магниевых сплавов относятся ко второй группе. Применение таких материалов уже длится около 20 лет. И, несмотря на это, диски из магниевых сплавов – это большая экзотика. Рациональность использования такого рода сплавов (в основном, это сплавы магния и алюминия с добавками циркония и марганца) определяется значительным уменьшением веса дисков. В отличие от алюминиевого, диск из магниевого сплава весит на целых 3-3,5 кг меньше. Низкая коррозийная стойкость – это главный недостаток магниевых дисков, что определяет довольно высокие требования к защите поверхности дисков специальными лаками и красками. При использовании для крепления балансировочных грузов стальных пружин возникают дополнительные проблемы, потому что электрохимическая пара «сталь-магний»  - это инициатор коррозионных процессов.

 

Следующая группа дисков – титановые, третья и довольно редкая группа дисков. Их стоимость очень высока из-за достаточно трудоемкого и длительного процесса изготовления. А в эксплуатации таким дискам практически не присущи недостатки. Эти диски обладают высокими пластическими и прочностными свойствами в сочетании с очень надежной коррозийной стойкостью.

 

В отдельную группу входят сборные диски, которые состоят из двух-четырех частей. Как правило, в сборной конструкции одну часть такого диска получают литьем, а вторую – горячей штамповкой. Крепежные болты соединяют эти части. Этот подход позволяет дополнительно уменьшить вес диска.

 

Кованый или литой - какой крепче ?

 

Легко-сплавные диски изготовляют двумя методами.

 

  • Кованые или штампованные диски изготавливают горячей штамповкой с последующей механической и термической обработкой. Это первый способ.

 

  • Второй – это литье с противодавлением (производство литых дисков) или литье под довольно низким давлением с регуляцией. Приблизительно 80% алюминиевых дисков, по статистике, получены литьем, и только 20% - штамповкой. Относительная дешевизна литых дисков по сравнению со штампованными (штампованные в 2-3 раза дороже) – и есть основной причиной популярности таких дисков.

 

Химический состав применяемых сплавов изменяется в зависимости от структуры технологии производства. Сплавы кремния с алюминием (содержание кремния от 7 до 10%) и добавками магния (до 0,4%), меди (не более 2%), а также микродобавками титана, марганца или стронция (или натрия) и бора используются для литья.

 

Диски обязательно должны проходить двухступенчатую обработку перед  шлифовкой, механической обработкой, а также нанесением декоративных покрытий. Такая обработка представляет собой нагрев отливки до температуры примерно 500-540 0С, и в течение 4-10 часов она обрабатывается последующей закалкой в водной среде при температуре  около 20-100 0С.

 

Потом диски должны пройти искусственный процесс старения при температуре в печи близко к 150-220 0С на протяжении 3-9 часов (данные показатели времени термической обработки и приведенной температуры являются средними значениями и зависят от химического состава сплава).

 

Материал диска приобретает окончательные эксплуатационные свойства лишь после термической обработки, когда прочность полученных литейных сплавов после этой обработки становится на 30-40% ниже, чем у стали, а пластичность, которая характеризуется относительным удлинением, находится на уровне 4-6%, т.е. в 4-5 раз ниже, чем у обыкновенной конструкционной стали. А это означает, что при попадании в яму, ударе и других подобных экстремальных нагрузках у диска может произойти откол части закраины (самое распространенное повреждение из всех) или образоваться трещина, а в худшем случае диск просто лопнет.

 

Характеристики сплавов при эксплуатации для горячей штамповки гораздо выше литейных, так как их прочность соизмерима с прочностью стали, а пластичность ниже всего лишь на 20-30%. И поэтому при больших ударных нагрузках обеспечивает деформацию кованого ковша пластичность материала, чем исключается опасность его дальнейшего разрушения. Диски, которые были изготовлены по методу штамповки, могут поставляться как после термической обработки, так и без нее. В связи с тем, что механические характеристики упроченных термически сплавов частенько не сильно отличаются от свойств штамповок без дополнительной обработки, то включение в технологию производства термообработки определяется составом сплава. За счет компенсации расходов на дополнительную обработку использованием более дорогих сплавов, по цене термически необработанные и обработанные диски практически не отличаются.

 

Как выбирать

 

Из-за странного менталитета наших автолюбителей кованые или литые диски покупаются у нас для улучшения внешности автомобиля, а не для его «пользы». Диски из легких сплавов могут действительно значительно преобразить вашу машину, поэтому в этом не стоит видеть ничего плохого. Однако в случае ошибочного выбора, следует не забывать о негативных последствиях, даже при всех положительных эмоциях от дизайна диска. Те, кто гонятся за дешевизной диска, могут, например, стать обладателем более тяжелого по весу диска, чем стальной. При этом гарантированы ускоренный износ узлов и деталей подвески, плюс разные другие неприятности. Хуже будет тот случай, если вы приобретете легкий диск, но малой прочности, который на высокой скорости не выдержит ударов о неровности и разрушится. В такой ситуации это может повлечь за собой серьезную аварию. Дабы избежать разного рода неприятностей в эксплуатации, лучше покупать только качественную продукцию, с которой предоставляется в комплекте гарантия.

 

Особенно опасной будет покупка поддержанных литых дисков. Стоит помнить, что покупая диски в магазине, вы получите товарный (кассовый) чек или гарантию на купленный товар, и в случае поломки легко официально предъявите претензии к магазину, а в случае покупки «бэушных» дисков вся ответственность за безопасность и эксплуатацию ляжет на добропорядочность продавца и вас.

 

При покупке старых дисков нужно внимательно осмотреть их на предмет выявления следов ремонта и трещин. Стоит прибегнуть в этом случае к увеличительной линзе. Все видели, как железнодорожные механики диагностируют наличие трещин, стуча по колесам локомотивам и вагонам. Здесь стоит прибегнуть к этому же методу диагностики, выявляя наличие трещин. Диск окажется целым при звонком звуке, а вот если звук оказался глухой – то в диске имеются трещины.

 

Также нужно проверять старый диск на не параллельность посадочных плоскостей. На каждом шиномонтаже есть балансировочный станок, на котором можно сделать такую проверку. Лучше не покупать диск, если выявили признак не параллельности плоскостей – виляние диска, потому что практически невозможно устранить этот дефект обыкновенной раскаткой. Изучая внешность диска нужно смотреть только на наличии трещин и сколов. Грязь, царапины и окислы легко можно удалить в процессе полировки, пескоструйки и последующего нанесения лака на диск.

 

Параметры выбора

 

Для осуществления удачного выбора своей покупки вам необходимо знать ряд параметров диска:

  • размеры под ступицу центрального отверстия,
  • диаметр окружности размещения болтов для крепления (шпилек),
  • вылет колеса (расстояние от середины профиля обода ступицы до плоскости посадки колеса).

Все эти размеры легко измеримы самостоятельно при помощи домашнего штангенциркуля. Радиус поворота, т.е. выворачивание руля, может значительно уменьшиться в случае несоответствия вылета колеса вашей машины. При этом возможно появление затиров колеса при выворачивании о подкрылки, колесные арки и кузовные элементы. Также нужно уделять внимание размеру конуса отверстия для крепления диска. Он может отличаться в зависимости от марки машины. Рекомендуется иметь с собой болт для крепления или гайку, которые будут отвернуты с колеса вашей машины, чтобы проверить конус.

30-12-2010, 12:11 | Ирина Гудкова
 
 
 
Ваше Имя*:
Ваш E-Mail:
  • winkwinkedsmileam
    belayfeelfellowlaughing
    lollovenorecourse
    requestsadtonguewassat
    cryingwhatbullyangry
Защита от спама: