Из чего делают литые диски
Перейти к содержимому

Из чего делают литые диски

  • автор:

Как производят литые диски

Как производят литые диски

Литые диски — это колесные диски основным составляющим элементом которых является сплав на алюминиевой основе. Литые диски намного легче, чем штампованные и превосходят их в прочности. На данный момент литье имеет огромное количество различных дизайнов и стилей, которые могут украсить любой автомобиль.

Производство литых дисков насчитывает большое количество технологий и методов изготовления, основными задачами которых является достижение легкого веса и повышения прочности. Рассмотрим самые распространенные из них.

Гравитационное литье – основным элементом такого способа производства лежит отливка «крылатого металла» в специальные формы под воздействием земного притяжения. Материал принимает образ формы и в последующем обрабатывается на специальных фрезерных станках. Данный способ производства имеет широкую популярность у производителей из за своих техническо-экономических составляющих и быстроты изготовления. Но при этом не имеет каких-либо уникальных технических новшеств. С помощь такого литья не достигается ни сверх прочность литого диска ни минимальный вес.

Литье под низким давлением – такой способ литья подразумевает заполнение формы жидким алюминием под воздействием низкого давления. Как результат диск получает улучшенные технические свойства. Становится более прочным так как давление способствует заполнению пустот и раковин в структуре будущего диска и получается более плотный состав металла. Вследствие стенки диска становятся тоньше, и это приводит к снижению веса, который в свою очередь способствует улучшению динамических характеристик и снижает нагрузку на ходовую систему автомобиля.

Флоуформинг (Flowforming) – суть данного способа заключается в том, чтобы предать литому диску повышенную прочность и меньший вес. Данные требования достигаются путем прокатывания обода диска специальным оборудованием.

Вылитую в форме заготовку диска закрепляют на специальном стенде, который ее разогревает. Затем специальные валики выкатывают обод диска придавая ему формы. Данный процесс требует большего количества операций, нежели предыдущие, но это способствует достижению хороших показателей прочности. Выкатывание обода под действием валиков способствует уплотнению частичек метала внутри диска. Таким образом, диск становится прочнее, а стенки еще тоньше, что в свою очередь снижает вес. Данный процесс максимально приближает литой диск к техническим показателям кованного. Ценовая политика такого вида диска дороже, чем литые аналоги, но все же дешевле кованного.

Также следует отметить, что производители легкосплавных дисков постоянно внедряют новые технологии в производстве дисков и в свет выходят все более интересные решения производства. Так, например, компании, производящие литые диски разработали технологию литья, с помощью которой диск имеет полые спицы (Hollow-spoke casting).

Читайте также про производство стальных дисков и кованых дисков.

Из чего делают литые диски

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.

Из чего делают диски?

Колесные диски – не обязательный, но важный элемент автомобиля. Они влияют на ездовые характеристики авто, его внешний вид. С правильными дисками, шинами самая простенькая машина будет выглядеть дорого, а некачественные колеса станут причиной непрезентабельного вида элитного ТС.

По способу изготовления все диски делятся на 4 категории: кованые, литые, сборные, штампованные. Сборные, кованые модели выбирают водители, которые не прочь поэкспериментировать, а литые, штампованные изделия давно являются классикой. Чем они отличаются?

Штампованные диски

Это универсальные, надежные изделия, которые популярны среди водителей по очевидной причине – доступная цена. Они входят в базовую комплектацию большинства различных недорогих автомобилей, их нередко выбирают водители, для которых главное не внешний вид колеса, а функциональность авто.

За счет повышенной мягкости материала диски пригодны к ремонту. Из-за пластичного материала при ударе диски гнутся, принимают большую часть энергии на себя: подвеска остается практически целой.

Но у «штампов» есть недостатки:

  • Мягкость – некоторые водители считают ее не преимуществом, а минусом изделия.
  • Большой вес – на 30% больше массы аналогов. Во-первых, больший расход топлива. А во-вторых, ухудшенная динамика.
  • Неинтересный дизайн – это утилитарные изделия, но для придания им оригинальности, современного вида можно надеть декоративные колесные колпаки.
  • Быстрая потеря товарного вида – из-за поврежденной эмали, дефектов окраски диски ржавеют.

Технологии производства штампованных дисков

Диски создают из эластичной, прочной стали по методу штамповки: отсюда название. Изделие состоит из:

  • Обода – длинного, плоского стального листа, свернутого в круг. В месте стыка он сваривается: должна получиться гладкая поверхность. Обод кладут под пресс, чтобы он приобрел нужную форму. Остается только отшлифовать цилиндр, соединить его со вторым элементом.
  • Тарелки – под прессом отдельно в ней создают ребра жесткости, отверстия, предотвращающие перегрев колес. В центре тарелки также делают углубление – в этом месте крепится ступица с диском (потребуются шпильки, болты).

Остается только нагреть обод горелкой, установить в крепежные отсеки тарелку. Заключительный штрих: сделать отверстие для ниппеля, покрыть диск антикоррозийной краской.

Химический состав

«Штампы» изготавливают из низкоуглеродистой стали – полосы или плоские листы: чем ниже содержание углерода, тем тверже, но менее эластичнее материал. Реже производители используют низколегированную сталь. В ней содержится хром, никель, молибден, в большом объеме кремний и магний, поэтому изделие получается более прочное.

Легкосплавные диски

В сравнении со «штампами» легкосплавные диски массово производятся по более сложным, разнообразным технологиям. Название оправдано: диски изготавливают из более легких сплавов. Стоят они дороже, делятся на три категории.

Литые

  • меньший вес;
  • устойчивость к коррозии, прочность – выдерживают интенсивные нагрузки, не ржавеют, даже если повреждается поверхность;
  • разнообразный, эстетичный дизайн, большой выбор оттенков.

Есть у литых автодисков минусы:

  • зернистая структура – при ударе на изделиях появляются микротрещины;
  • низкая пластичность;
  • хрупкость – при ударе диск не просто помнется, а расколется.

Основной минус – сложный ремонт. В теории он возможен, но не законен. Согласно 5.72 пункту Технического регламента Таможенного союза, на колесных ободьях, дисках не должно быть трещин, их запрещено устранять сваркой. Причиной тому – потеря у отремонтированного диска первоначальных эксплуатационных характеристик.

Методы производства

Диски производят двумя способами:

  • Гравитационный тип литья – при естественном давлении сплав металла заливают в форму. Получается твердая заготовка с равномерной мелкозернистой структурой. Готовые эластичные диски положительно отражаются на эксплуатационных характеристиках колес.
  • Литье с противодавлением – в основе методики давление газов. Получается более плотный состав, минимизируется риск получения бракованной продукции, сокращается срок процесса производства заготовки.

Какой бы способ ни был выбран, готовые изделия тестируют и проверяют, нет ли в них микротрещин, пустот или других недочетов. Если были найдены дефекты, заготовку переплавляют. Если нет, ее обтачивают на фрезерном станке, а затем матируют или полируют (в зависимости от желаемого дизайна). Важный момент: покрытие порошковой краской для защиты от коррозии.

Химический состав

По составу различают 2 вида литых дисков:

  • Алюминиевые – самый популярный вариант. Помимо алюминия, в составе есть кремний (в дешевых вариантах), титан или магний.
  • Магниевые – это более прочные и легкие изделия, но из-за неустойчивости к коррозии и минимальной пластичности они не так популярны среди производителей и водителей.

Кованые диски

Это самые элитные, дорогие диски, которые выбирают владельцы премиальных автомобилей. Среди достоинств изделий:

  • оптимальное сочетание продуманного дизайна, прочности, легкости;
  • пластичность – при ударе не трескаются, а мнутся, поэтому проще восстанавливаются;
  • устойчивость к нагрузкам – диски подходят для водителей-энтузиастов.

Но несмотря на премиальность, есть у кованых изделий и минусы:

  • сложная технология изготовления – минимум производителей готовы к их производству;
  • высокая стоимость;
  • недоступность – диски тяжело найти в продаже, их приходится заказывать;
  • большое число подделок – из-за поддельной маркировки бывает сложно найти оригинальные кованые диски.

Технология изготовления кованых дисков

Методика производства дисков зависит от выбранных материалов:

  • Алюминий, легирующие компоненты – кремний, магний, медь. Полученный сплав заливают в цилиндры выбранного размера, а после застывания его разрезают на куски разной ширины. Заготовки поэтапно закаливают, штампуют, чтобы будущий диск был оснащен необходимыми свойствами. Получается изделие с волокнистой, мелкозернистой структурой – без пузырьков, пустот. Для выравнивания структуры материал искусственно состаривают. Если в ходе тестирований на заготовках не было обнаружено дефектов, на них делают посадочные, крепежные отверстия.
  • Титан – автодиски изготавливают по технологии объемной горячей ковки. Прочный материал не боится коррозии, высоких температур, интенсивных нагрузок, поэтому его используют даже в авиапромышленности. Титановые колеса не очень популярны из-за сложной обработки, высокой цены, но безграничный срок службы окупает все вложения.

Сборные диски

Это самые редко встречающиеся диски, которые состоят не из одной, а из нескольких частей: это лицевая часть, обод. Среди дополнительных элементов бедлоки, тарелок, фиксирующие покрышки, прочные титановые болты.

Сборные диски могут состоять из элементов, изготовленных из разных материалов: например, сочетание титанового, алюминиевого сплава. При необходимости можно поменять только рисунок диска или только поврежденный обод.

Основной недостаток сборных конструкций – высокая стоимость. Их сложно найти в продаже, часто делают на заказ. В основном такие диски следует покупать именно для изменения имиджа автомобиля.

Купить новые диски хорошего качества можно в нашем интернет-магазине. Познакомьтесь с ассортиментом в каталоге, оформите доставку в свой регион: на сайте представлены актуальные цены. Если не нашли ответов в статье, или возникли вопросы по условиям оформления заказа, обращайтесь к нашим консультантам.

Похожие статьи

  • Как выбрать литые диски?
  • Кованые или литые диски: что лучше и как их отличить

Из чего делают диски?

Колесный диск – важная деталь автомобиля, которая не только влияет на его ездовые характеристики, но и выполняет эстетическую функцию. Хорошие диски придают презентабельный вид даже недорогому авто и, наоборот, некачественные колеса скрадывают статусность премиальных марок. Современные технологии позволяют создавать диски из различных материалов и самых разнообразных форм. В статье описаны виды автомобильных дисков по материалу изготовления и особенности производства каждого типа.

Стальные диски

Стальные штампованные колеса пользуются спросом благодаря надежности, универсальности и ценовой доступности. Они идут в базовой комплектации бюджетных легковых авто и всего коммерческого транспорта, отличаются легким восстановлением в случае деформации, однако хуже других типов поддаются балансировке и из-за тяжести конструкции создают большую нагрузку на ходовую часть, увеличивая сопротивление качению.

Такие диски изготавливаются из прочной, но эластичной стали путем штамповки. Стальное изделие традиционно состоит из обода (или цилиндра) и «тарелки». Будущий обод представляет плоский и длинный лист стали, который с помощью специальных валов сворачивается в круг. Место стыка сваривается и тщательно обрабатывается до гладкого состояния. Затем цилиндр кладут под пресс, где он приобретает нужную форму. Полученная конструкция шлифуется и на этом этапе готова к соединению с «тарелкой».

«Тарелка» создается под специальным прессом, где выдавливаются необходимые отверстия и ребра жесткости. Многочисленные круглые отверстия по всему периметру предотвращают нагрев колес во время движения, а небольшие центральные углубления – место крепления диска к ступице с помощью болтов и шпилек.

Затем обе детали свариваются: цилиндр нагревают горелкой, и «тарелка» опускается внутрь его и устанавливается в крепежные отсеки. На заключительном этапе просверливается отверстие для ниппеля и диск покрывается антикоррозийной краской.

Стальные диски

Марки листовой стали для штампованных дисков

При изготовлении штампованных колес чаще всего используют низкоуглеродистую сталь. Наиболее распространенная форма такой стали – плоские листы и полосы. Материал с содержанием углерода от 0,10 до 0,25% отличается повышенной твердостью, но меньшей эластичностью в сравнении со сталями с самым низким процентом углерода (от 0,05%).

На втором месте по популярности находятся низколегированные стали (например, 10ЮА, 15ЮА, 08ГСЮТ(Ф), 07ГФЮ). Эти материалы обладают высокой прочностью за счет добавления таких элементов, как молибден, никель и хром. В легированных сталях магний и кремний содержится в большем объеме, чем в низкоуглеродистых, что также положительно влияет на технические характеристики конечной продукции.

Легкосплавные диски

Если производство штампованных дисков не вызывает вопросов из-за своей простоты, то технологии создания легкосплавных колес куда более разнообразны и сложны, поэтому и стоимость таких дисков выше стоимости стальных изделий.

По способу изготовления легкосплавные диски делятся на литые, кованые и составные. Поскольку они изготавливаются из различных сплавов, то существует классификация по преобладающему материалу (алюминиевые, магниевые или титановые).

Литые диски

Диски, изготовленные из легких сплавов по технологии литья, выгодно отличаются от штампованных меньшим весом, высокой прочностью и устойчивостью к коррозии. Однако из-за зернистой структуры в случае сильного удара литое изделие покрывается микротрещинами, что требует сложного и затратного ремонта, в то время как стальной диск при ударе не трескается, а гнется, поэтому легко восстанавливается на специальном оборудовании.

Литые диски трещина

Алюминиевые диски – самый распространенный тип. Большинство производителей делают литые диски из алюминия с добавлением других металлов. Так, для бюджетных моделей в качестве добавки чаще используют кремний (к примеру, g-AlSi10/11 или g-AlSi7), для более дорогих вариантов – магний или титан.

Литые диски из сплавов с магнием в основе не так популярны из-за невысокой пластичности и подверженности коррозии, однако эти колеса в сравнении с алюминиевыми имеют еще меньший вес (плотность магния составляет 1,7 г/см3, алюминия – 2,7 г/см3) и более высокие прочностные характеристики.

Технологии производства литых дисков

Различают два типа литья: гравитационноеис противодавлением. Первый способ подразумевает заливку алюминиевого сплава в специальную форму при естественном атмосферном давлении. Полученная заготовка имеет равномерную мелкозернистую структуру с оптимальными показателями твердости. Диски, созданные по технологии литья под низким давлением, обладают на 10-15% лучшей прочностью и эластичностью, что положительно влияет на последующую обработку и характеристики колес на выходе.

Метод литья с противодавлением основан на использовании давления газов. Этот способ изготовления повышает плотность состава и, как следствие, улучшает качество дисков и снижает процент брака. Также при таком подходе сокращается время создания заготовки.

Следующий обязательный этап – тестирование. Здесь на специальном оборудовании изделие проверяют на пустоты и микротрещины, и в случае обнаружения недочета отправляют на переплавку. Далее будущий диск обтачивается на фрезерном станке и еще раз проверяется на брак.

На заключительной стадии литые диски полируют или матируют в зависимости от выбранного дизайна. В качестве антикоррозийной защиты используют порошковые краски, и после контрольной проверки изделие готово к продаже.

Кованые диски

Кованые колесные диски из-за сложности изготовления и высоких технических характеристик могут стоить в несколько раз дороже литых. Такие колеса выбирают для тюнинга владельцы элитных авто, чтобы подчеркнуть их премиальность. Благодаря особым технологиям кованый диск на 20-30% легче литого аналога и превосходит его по параметрам прочности и эластичности. Недостаток кованых колес кроется в трудоемкости производства и, как следствие, высокой стоимости.

Материалы, используемые для создания кованых моделей, схожи с теми, которые применяют при изготовлении литых. Чаще это смесь алюминия с легирующими компонентами: магний, медь, кремний и другие. Полученный сплав заливается в цилиндры определенного размера, которые после застывания делятся на отрезки нужной ширины. Эти заготовки проходят несколько сложных этапов закалки и штамповки на прессе, на каждом из которых формируются необходимые физические свойства будущего диска. Под воздействием пресса материал приобретает волокнисто-мелкозернистую структуру, где не остается никаких пустот и пузырьков.

После закалки и штамповки идет этап искусственного «состаривания» для выравнивания структуры металла. Далее из партии кованых дисков рандомно выбирают несколько экземпляров, которые тестируют на скрытые дефекты, и если таковых не выявлено, то вся партия отправляется в токарный цех. Здесь просверливаются крепежные и посадочные отверстия и создается дизайн.

Титановые диски, будучи разновидностью легкосплавных, изготавливаются методом горячей объемной ковки. Титан – это сверхпрочный материал, который активно используется в авиапромышленности, отличается устойчивостью к высоким нагрузкам, большим температурам и к коррозии. Колеса из сплава с титаном в основе не получили широкого распространения из-за дороговизны и сложности обработки, однако по техническим параметрам они в разы превосходят стальные и алюминиевые изделия и обладают практически неограниченным сроком службы.

Легкосплавные диски

Апрель, 2022. Автор статьи: Анна Костина

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *