Из чего делают литые диски для авто

Из чего делают литые диски для авто

Различают два типа алюминиевых сплавов, которые используют при изготовении автомобильных дисков:
Первый тип — алюминиевые литейные сплавы.
Не смотря на то, что данный тип сплавов используется практически во всем мире, есть определенная разница в разных странах.

В Европе применяется сплав AlSi7Mg0,3. По формуле видно, что сплав содержит 7% кремния и 0.3% алюминия. К слову, все автомобильные диски изготавливают из алюминиево-кремневых сплавов с содержанием кремния от 7% до 12%. В Европе данные сплавы используют как с термическим упрочнением (T6) и так и без него (F). Среди европейских стран также хочется выделить Германию и Италию, где при изготовлении дисков используется сплав с содержанием 1% Магния и 11% Кремния — AlSi11Mg без термического упрочнения, что имеет обозначение F.

Для США и Японии характерно использование того же сплава, как и в Европе — AlSi7Mg0,3 в термически упрочненном состоянии T6. В США данный сплав обозначается — А356.0
Ниже приведена таблица литейных сплавов с более подробным описанием состава.

Из чего делают литые диски для авто

Если на вашем авто стоят литые легкосплавные диски, вам наверняка будет интересно узнать, как и из чего они производятся. Технология изготовления литых дисков значительно сложнее, чем может показаться на первый взгляд. Значение имеет все: выбор сплава, температуры, способы механической обработки и многое другое.<>/p

Автодиски начинаются с металла

Читая отзывы о литых дисках, вы наверняка обратили внимание на то, что продукция одних брендов вызывает восхищение, а других — всплеск негатива. Качество основы будущих колес во многом зависит от состава сплава. Большинство брендов производит литые диски из прочного сплавов алюминия с добавкой других металлов. Для недорогих моделей обычно используют сплав с добавкой кремния, например, g-AlSi10/11 или g-AlSi7. Они неплохо переносят термическую обработку, проявляют сравнительно неплохую устойчивость к механическим нагрузкам. Для более качественных колес состав сплава несколько другой: основой по-прежнему выступает алюминий, а в качестве добавок выступают магний или титан.

Как это делается? На начальном этапе металлы в форме болванок отправляются в печь, где их разогревают до температуры плавления — 600-700 градусов по шкале Цельсия. Затем расплавленный сплав заливается в форму. Однако не все так просто, ведь производители применяют различные технологии.

Способы литья

Чтобы получить отливку, на заводе могут использовать разные методы литья:
• гравитационное (в кокиль);
• с противодавлением.

Выбор способа зависит и от сплава, и от расчетной стоимости дисков (для бюджетной категории часто используют менее дорогостоящие варианты). У каждого метода имеется собственный набор достоинств и недостатков. Если используется гравитационное литье, автоматы заливают в формы алюминиевый сплав при нормальном атмосферном давлении. После остывания получается заготовка с равномерной мелкозернистой структурой. Для магниевых дисков стараются использовать другие методы, поскольку металл приходится разогревать до более высоких температур, и в процессе охлаждения качество оказывается не слишком высоким.

При литье под низким давлением, как понятно из названия, приходится создавать разреженную атмосферу. Это требует дополнительных затрат, но окупается: металла требуется меньше, а отливки получаются на 10-15 процентов прочнее и почти в два раза пластичнее, что непосредственно влияет на дальнейшую обработку и характеристики колес.

Еще более совершенным способом считается литье с противодавлением. На этот раз на заготовку воздействует давление газов, которое приводит к уплотнению сплава и уменьшению количества брака. Диски, изготовленные этим способом, оказываются на 5-10% прочнее отлитых под низким давлением. К тому же, технология позволяет сократить время создания отливки.

Тестирование

Следующий этап, без которого невозможно обойтись, — проверка качества. На современных предприятиях она проводится в автоматическом режиме. Специальное оборудование обнаруживает пустоты и каверны, проверяет плотность заготовок, определяет нарушения заданных размеров. Если в процессе проверки обнаруживается брак, его отправляют на переплавку, так что процент отходов достаточно мал.

В некоторых случаях диски проходят через стадию закалки, чтобы приобрести большую твердость. Нагрев и охлаждение проводят несколько раз, а диапазон температур во время закалки — от 150 до 200 градусов. Однако эта операция может придать сплаву хрупкость, так что при сильном ударе он не согнется, а пойдет трещинами или лопнет.

Окончательная отделка

Поверхность заготовки сильно отличается от готовой продукции, поэтому необходимо убрать с поверхности все лишнее. Для этого будущие диски обтачивают на специальных станках. Фрезы придают болванке форму, после чего проводится повторный контроль качества.

Дальнейшее зависит от выбранного дизайна. Некоторые модели полируют, другие матируют с помощью химической или механической обработки. Отдельные бренды, выпускающие разноцветные яркие колеса для тюнинга, включают в техпроцесс еще одну операцию: окрашивание. На современных предприятиях обычно используют полимерные порошковые краски, которые образуют прочное и равномерное покрытие на спицах или декоративном колпаке. Затем наступает очередь последней проверки, после чего колесные диски поступают на склад готовой продукции, а позже отправляются к официальным дилерам, которые распространяют их по магазинам.

Конструкция колесных дисков

Колесный диск это один из наиболее ответственных элементов ходовой части транспортного средства, который вместе с шиной и составляет колесо.

С помощью колесного диска шина соединяется со ступицей автомобиля.
Диск колеса состоит из двух частей:

• обод — это та часть колеса, на которую устанавливается шина, форма и размеры которого позволяют ее надёжно на нём закрепить.
• фланец — представляет собой диск в центральной части обода, с помощью которого данное колесо закрепляется на ступице оси транспортного средства.

Фланец диска закрепляется на ступице оси с помощью крепежных элементов (шпильки, гайки, шайбы), имеющих свои размеры и форму исполнения. Поверхность фланца, которая соприкасается со ступицей называется привалочной.

Ниже приведена схема конструкции колесного диска. Все диски имеют стандартную маркировку, и более подробно об этом вы можете прочитать в статье «Маркировка дисков»:

Ширина обода — посадочная ширина обода (измеряется в дюймах).

Монтажный диаметр (посадочный) — диаметр кольцевой части обода, на которую опирается шина (измеряется в дюймах)

ЕТ — (вылет) — расстояние между крепёжной (привалочной) плоскостью колёсного диска (плоскость которой прижимается диск к ступице) и серединой ширины диска (измеряется в миллиметрах). Чем размер вылета ближе к «0»-ю, тем колесо (визуально) дальше от кузова.

DIA- диаметр центрального отверстия (измеряется в миллиметрах).

PCD— диаметр окружности центров крепёжных отверстий (измеряется в миллиметрах).

Общая информация о классификация колесных дисков.
Более подробно о классификации колесных дисков можно ознакомиться на нашем сайте в статье «Классификация колесных дисков».

Колесные диски различаются:

по конструкции:

• разборные — это такие диски, у которых конструктив всего диска или только его обода состоит из нескольких элементов (неразборная часть, стопорное кольцо, замочное кольцо).
• не разборные — представляют собой неделимую конструкцию.

по применяемости:

• для камерных шин. Характерной их особенностью является разборность конструкции и конструктивное исполнение посадочных мест для шины. Воздушный вентиль камеры выводится через отверстие в диске. Посадочные полки диска плоские и имеют угол наклона к горизонту (под углом к оси вращения диска) 5°.
• для бескамерных шин; Такие диски имеют герметичную конструкцию. Воздушный вентиль закрепляется непосредственно на диске. Форма обода этого диска имеет наклонные посадочные полки (хампы), расположенные в основном под углом 15° к горизонту. В основном конструкция дисков для бескамерных шин не разборная, однако, имеются варианты разборной конструкции.

по способу изготовления:

• стальные (штампованные);
• легкосплавные: литые и кованные;

по применяемым материалам:

• сталь: обычно используется для недорогих стоковых колес (их же использует Национальная ассоциация автогонок на серийных автомобилях!). Стальные колеса имеют предельно простой дизайн.
• алюминий: обычно используется для изготовления легкосплвных дисков, потому что он легкий, ковкий, устойчивый к коррозии и относительно недорогой. Важно помнить, что для различных технологий изготовления колес используются различные сплавы алюминия. Так, для ковки используются алюминий марки 6061, так как он имеет оптимальные характеристики для этого способа производства колес.
• магний: используется, прежде всего, для колес гоночных автомобилей. Диски из магния очень легкие и достаточно прочные. Из-за сложности в обработке и реакции на высокие температуры, процесс производства колес из магния требует большого профессионализма и применения первоклассного оборудования.
• другие: также для изготовления легких и прочны дисков производители используют карбон и титан

Колесные гайки служат для крепления колеса к ступице. Обычно гайки имеют шестиугольную форму. Они различаются по размеру и форме резьбы, поэтому при покупке следует уточнить, подходят ли гайки для Вашего автомобиля.

Материалы, из которых обычно изготавливаются гайки:

• Сталь: из стали обычно изготавливаются стандартные гайки. Сейчас на рынке автомобильных запчастей наиболее популярны хромированные или оцинкованные гайки

• Алюминий: используется в основном для изготовления гаек для гоночных автомобилей. Стоимость алюминиевых гаек намного выше, чем стальных. Они обычно покрываются краской или имеют анодное покрытие. Гайки из алюминиевых сплавов намного легче стандартных, что помогает уменьшить вращающуюся и неподрессоренную массы. Однако, поскольку алюминий мягче той же стали, такие гайки следует время от времени затягивать.
• Хром-ванадий: гайки из этого материала стоят столько же, сколько и алюминиевые. Хром ванадий используется так же для изготовления клапанных пружин. Хотя гайки из него тяжелее алюминиевых, они очень прочные и износостойкие. Такие гайки являются отличным компромиссом.
• Титан: используется только для тюнингованых автомобилей. Гайки из титана дороже остальных, но этот недостаток компенсируется их легкостью и невероятной прочностью.

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

Мы уже рассмотрели параметры выбора колесного диска, выделив все основные показатели, которые нужно учесть при приобретении. Однако вопрос выбора типа диска заслуживает чуть более пристального внимания: сегодня мы разберемся, какие типы дисков бывают, чем они отличаются, и каковы их потребительские характеристики.

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.

3. Литые диски

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.