С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00
Главная » Разное » Диски колесные алюминиевые

Диски колесные алюминиевые


Алюминиевые колесные диски

Любые достоинства или недостатки какого-нибудь изделия проявляются только в сравнении его с другими, схожими предметами. В случае с автомобильными колесными дисками из алюминиевых сплавов подобные сравнения придется проводить сразу в двух направлениях – к дискам из других материалов и к дискам из алюминия, но выполненным разными способами. Дело в том, что колеса из этого металла на современном рынке представлены в двух вариантах – кованом и литом, и разница между этими двумя категориями слишком существенна, чтобы не обращать на нее внимание. По отношению к другим материалам понятно:

Но это общие, давно и многим известные моменты, а вот о разнице между их вариациями хотелось бы поговорить подробнее…

Литые алюминиевые диски.

Изготавливаются путем заливки расплавленного металла в форму, с последующим обтачиванием посадочных поверхностей и сверлением необходимых отверстий в готовой отливке.

Достоинства литых дисков:

  1. Высокая антикоррозийная стойкость. Литой алюминиевый диск сам по себе уже прекрасно справляется с внешними воздействиями агрессивных сред. Тем не менее, не стоит рассматривать дополнительное антикоррозийное покрытие, которым они покрываются согласно технологии производства, лишь как декоративное излишество. Во-первых, защита никогда не бывает лишней, во-вторых, при контактах со сталью создается гальваническая пара, что неизбежно ведет к повышенному окислению. Но если все сделано правильно, то по антикоррозийной способности алюминиевые диски не уступят даже титановым, а некоторых ситуация и превзойдут их. Многое зависит от технологии (качества) изготовления и самого сплава.
  2. Красота и широкий выбор дизайна. Используемый метод изготовления позволяет получать очень разные, порой даже невероятные конфигурации колес. Часто автолюбители специально отказываются от колпаков, чтобы представить свое авто в самом выгодном свете. Еще бы – огромный выбор позволяет подобрать литой алюминиевый диск практически для любого автомобиля и под самого капризного владельца.

А еще, они практически не нуждаются в балансировке, хотя это достоинство всего лишь следствие недостатка. Итак…

Недостатки литых дисков:

  1. Хрупкость (низкая пластичность) – один из главных их минусов. При литье в металле образуется множество пор, микрораковин и лакун. В сочетании с высокой прочностью данного металла, как такового, это приводит к низкой пластичности изделий. Их легче сломать, чем согнуть (имеются в виду качественные изделия), и даже при внешней целостности после сильного удара, структура материала зачастую бывает уже нарушена и характеристик нового изделия никаким восстановлением не вернуть. Естественно, что при таких характеристиках балансировка это лишнее – диск либо хороший, либо никакой.
  2. Большая масса. Хоть это и странно слышать в разговоре о легкосплавных колесах, но это так – литые алюминиевые диски тяжелее не только магниевых, но и своих «собратьев» – кованых. Автомобилистам, особенно любителям быстрой езды, когда каждый неподрессоренный килограмм имеет значение, не нужно объяснять, что это значит.

Кованые алюминиевые диски.

Изготавливаются посредством горячей штамповки, с последующей механической и термической обработкой.

Достоинства:

  1. Прочность плюс цельность и пластичность. При «ковке» диска, в готовом изделии практически отсутствуют поры, а материал имеет более волокнистую структуру, чем в случае с литыми. Это гарантирует отсутствие скрытых дефектов. Сильный удар может деформировать диск, но структура в этом случае меньше повреждается, то есть, появляется возможность восстановления диска, и возврат его, если не к заводским показателям, то очень близко к ним.
  2. Малый вес. Легче, чем кованый алюминиевый диск может быть только магниевый. Повторятся, какие плюсы дает легкость, не будем.

Недостатки:

  1. Ограниченность дизайна. Главное в диске – прочность и надежность, а так как металла для кованых алюминиевых дисков используется меньше (а также в связи трудоемкостью процесса их изготовления и, в результате, высокой ценой), то ограниченность в конструкциях неизбежна. В итоге, модельный ряд выглядит бедненько, хотя при желании (извините за каламбур) желанную форму или ее подобие найти можно.
  2. Высокая стоимость.

В заключение стоит повторить, что высокая прочность при отсутствии некоторой пластичности (высококачественные литые колеса) может стать сильным недостатком в глазах автовладельца. Плохо, когда дороги совсем плохие. Дело в том, что из-за высокой прочности, такие диски практически не «сплющиваются», тем самым, немного амортизируя удары. Они просто бьют в ступицу, травмируя ходовую, особенно на низкопрофильной резине. А при боковом ударе это свойство может способствовать разрыву резины.

На более-менее приличных дорогах о таком недостатке можно даже не вспоминать.

Диски колесные алюминиевые в России

Ищете диски колесные алюминиевые в России? В нашем каталоге собраны лучшие товары от разных интернет-магазинов России. Для удобства выбора товаров мы составили рейтинги и добавили отзывы покупателей.

Диски от компании Alcoa

Даниил Минаев Фото автора и компании Alcoa

О сегодняшнем дне компании, ассортименте выпускаемой продукции, задачах конструкторов и методах испытаний рассказали специалисты бесспорного лидера в производстве легкосплавных дисков для грузового транспорта – компании Alcoa.

В мире легковых автомобилей колёсные диски из алюминиевых сплавов давно завоевали заслуженное признание: лёгкие и прочные, к тому же красивые колёса удачно сочетают эстетическую и практическую части обыденной эксплуатации. Наиболее массовые и доступные по цене литые диски, но знатоки предпочитают использовать кованые, так как им свойственна ещё бо’льшая прочность и практически идеальная геометрия.

С грузовым автотранспортом ситуация гораздо сложнее. Мало того, что красота колёсных дисков является далеко не самым важным достоинством для коммерческого транспорта, так ещё и нагрузки здесь на порядок выше. Я не случайно употребил термин «на порядок». Некоторые технически не грамотные используют это словосочетание для описания некоего большего значения величины, но в математике термин «порядок» точно обозначает превосходную степень, т. е., когда говорят «на порядок» больше или меньше, это значит изменение исходной величины в десять раз, на «два порядка» в сто раз и так далее.

Действительно, нагрузки, которые должны выдерживать колёса большегрузов, отличаются примерно на порядок по отношению к легковушкам (колёсный диск Alcoa посадочным диаметром 22,5’’ выдерживает нагрузку 71 200 кг до деформации борта обода на 5 см, а стандартный стальной «собрат» – 13 600 кг, но это немало в сравнении с «легковыми» значениями, около 1200 кг), именно поэтому на применение литых дисков здесь табу, остаются только кованые, но они существенно дороже, и, чтобы удержать приемлемые цены, возможен лишь один выход – массовое производство.

Зачем грузовику алюминиевые колёса?

Колёсные диски Alcoa изготовляют из цельной алюминиевой заготовки, полученной из высокопрочного и устойчивого к коррозии сплава. Заготовке придаётся форма колеса с использованием пресса усилием 8000 т. После ковки диск подвергают термообработке для достижения максимальной механической прочности. Процесс ковки выравнивает кристаллическую структуру алюминия даже в критических зонах – на стыке диска и обода, такой диск в 4 раза прочнее стального, так как он по всей поверхности имеет равномерную зернистую структуру без швов. В результате использования таких колёс одновременно улучшается целый ряд эксплуатационных параметров: обеспечивается снижение массы автопоезда на 228–394 кг (в зависимости от типа, конструкции сцепки и суммарного количества осей), увеличивается полезная нагрузка, а экономия топлива составляет до 4 %. К тому же не следует забывать, что это всё даёт серьёзное снижение неподрессоренных масс – алюминиевый диск в два раза легче стального.

Теплопроводность алюминиевого колеса в 3 раза выше стального, что положительно сказывается на общей температуре колёсного узла, обеспечивается некоторый запас по охлаждению, и в конечном итоге шины и тормозные механизмы работают в более благоприятных температурных режимах – по сравнению со стальными колёсными дисками, температура ступиц ниже на 22 °С. Высокая прочность позволяет противостоять всевозможным дорожным неожиданностям в виде выбоин, ям, колейности, а технологически обеспечиваемая практически идеальная круглая форма позволяет выполнить точную балансировку, бережёт шины и ходовую часть. Теперь всё же можно вспомнить и про эстетическую составляющую. Пусть не всем грузовикам важен нарядный вид, но в автобусной отрасли этот фактор далеко не на последнем месте, да и нет необходимости в окраске дисков и использовании декоративных колёсных колпаков, которые часто теряются…

Piece of technology

«Кусок технологий» – именно так говорят коллеги из Alcoa о своём продукте. Если владелец твёрдо решил укомплектовать свой грузовик легкосплавными колёсными дисками Alcoa, то кроме подбора соответствующего типоразмера, придётся определиться с выбором покрытия и функционального назначения диска. Познакомимся с основными решениями, предлагаемыми на рынке.

Топовая линейка дисков Dura-Bright характеризуется патентованной поверхностной обработкой, которая производится непосредственно при изготовлении колеса. Специалисты подчёркивают, что Dura-Bright – это не покрытие, а поверхностный слой, являющийся частью колеса, который не растрескивается, не откалывается и не отслаивается. Колёса линейки Dura-Bright не нуждаются в полировке. Для сохранения идеального внешнего вида их достаточно содержать в чистоте.

Другая линейка Dura-Flange – это колёса со специальным матовым покрытием, которое создаёт защитный слой, предотвращающий износ бортов обода. По данным испытаний, полное отсутствие признаков износа обода было зафиксировано при пробеге 240 000 км. Основное назначение данной линейки – работа с тяжёлыми грузами и высокими центрами масс в условиях разбитых, грязных и запылённых дорог, где тяжело гружёный автомобиль постоянно раскачивается, что приводит к дополнительному трению шины об обод колеса в абразивной среде.

Линейка колёс WorkHorse появилась благодаря пожеланиям заказчиков из Европы. Сегодня многие современные грузовики, работающие в строительном сегменте, оборудованы дисковыми тормозными механизмами. Для защиты передних суппортов от песка и гравия колёсные диски серии WorkHorse не имеют вентиляционных отверстий. Такое решение невозможно для стальных колёс из-за возможного перегрева, в то время как алюминий обеспечивает необходимый теплоотвод, а отсутствие отверстий повысило индекс нагрузки дополнительно на 10 %.

Куда качнётся чаша весов?

Представить использование алюминиевых колёс на грузовом транспорте только в самом лестном виде было бы несправедливо. Всегда существует обратная сторона медали. Итак, первый и самый существенный недостаток – цена. Частный владелец на любимую легковушку раскошелится без проблем, а какие затраты лягут на плечи автопарков с десятками, сотнями автопоездов? Не все перевозчики имеют настолько чёткое финансовое планирование, чтобы позволить себе инвестировать в гаджет, который окупится через пару-тройку лет в виде экономии топлива, износа шин и продажной стоимости техники на вторичном рынке. Теперь опять о наших российских дорогах. Редко, но бывает и так, что иногда лучше согнуть стальной диск при ударе, чем расколоть алюминиевый, но это скорее из области дьяволиады, чем регулярной эксплуатации. Актуальна и проблема «запасок». Оснастить каждый автопоезд комплектом легкосплавных запасных колёс и не опасаться угрозы воровства? Основная проблема – совместная установка алюминиевого и стального дисков на сдвоенной ошиновке: в месте их контакта может возникнуть гальваническая коррозия. Чтобы предупредить возможные негативные последствия, предусмотрена специальная смазка и крепёж, важно только про это помнить. Тем не менее, несмотря на все подводные камни, уже некоторые реальные, а не фантастические российские эксплуатанты (в США по разным данным до 70 % грузового парка используют легкосплавные колёсные диски) постепенно переходят на кованые алюминиевые колёса, шаг за шагом «переобувают» подвижной состав. В офисе Alcoa мне дали несколько адресов таких предприятий, чтобы я мог поехать туда и поговорить с водителями, механиками и инженерами, об этом обязательно расскажу в следующий раз.

Кованые алюминиевые колесные диски

Кованые алюминиевые колесные диски являются цельной деталью, которая изготавливается из одной заготовки металла путем горячей ковки с последующей горячей или холодной ротационной деформационной обработкой (раскаткой) и обязательной механической  обработкой.

Технология ковки позволяет реализовывать самый разнообразный дизайн, почти так же как в литых дисках. Ковка всего колесного диска из одной заготовки обеспечивает ему более высокие прочностные свойства и меньший вес по сравнению с составными конструкциями, а также с литыми алюминиевыми дисками и, конечно, со стальными колесными дисками.

Рисунок 1 – Кованые алюминиевые колесные диски производства фирмы Alcoa для «тюнинговых» автомобилей   

Преимущества кованых алюминиевых колесных дисков

  • Кованые колесные диски обычно на примерно 25 % легче литых дисков.
  • Хотя литье и является более дешевым процессом, литые колесные диски показывают значительно более низкие механические свойства, чем кованые колесные диски.
  • Составные кованые колесные состоят из двух и больше деталей, которые соединяются между собой различными способами. В некоторых составных дисках применяют болтовые соединения, в других – сварку или даже адгезивные материалы. В любом случае соединения в составных колесных дисках действуют как концентраторы напряжений и местом возникновения усталостных трещин. Болтовые соединения могут быть источником вибрации или ослабевать.
  • Кованые алюминиевые колесные диски превосходят литые алюминиевые диски,  особенно в отношении ударной и усталостной прочности. Кованые диски вообще не разрушаются при ударных испытания, тогда как именно ударные испытания являются проблемой для литых колесных дисков.
  • Повышенная усталостная прочность кованых дисков дает конструкторам возможность дальнейшего снижения их веса, в то же время, оставаясь по усталостной прочности не хуже литых дисков.

Рисунок 2 – Кованые колесные диски: разнообразие вариантов дизайна

Преимущества ковки алюминия

1) Процесс ковки дает возможность полного использования свойств материала в отношении:

  • механических свойств;
  • вязкости;
  • усталостной прочности.

2) Технология ковки позволяет достигать очень жестких допусков по размерам колесных дисков. В кованых колесных дисках не бывает пористости и раковин, что означает их высокую надежность.

3) Поверхность кованых колес дает более широкие возможности для ее конечной отделки.

Алюминиевые сплавы для ковки дисков

Стандартными сплавами, которые применяются для кованых алюминиевых колесных дисков являются термически упрочняемые сплавы системы легирования AlMgSi (серия 6ххх):

  • 6082 в Европе и
  • 6061 в Северной Америке.

Полное обозначение алюминиевого сплава 6082 по Европейскому Стандарту EN 573-1 выглядит следующим образом: EN AW-6082 или EN AW-AlSi1MgMn, а сплава 6061 – EN AW-6061 или  EN AW-AlSiMgCu. Сплав 6082 – это аналог отечественного алюминиевого сплава АД35, а сплав 6061 – сплава АД33 по ГОСТ 4784-97.

Кованая микроструктура алюминия

Ковка вытягивает микроструктуру металла вдоль направления течения металла (рисунок 3) и тем самым позволяет полностью использовать потенциал сплава по прочности и вязкости.

Рисунок 3 – Вытянутая зеренная структура алюминия в кованом колесном диске (источник – фирма Alcoa)

Хотя и кованые, и литые колесные диски должны отвечать одним и тем же техническим требованиям по прочностным характеристикам и показателям надежности, кованые диски более устойчивы к перегрузкам и неправильному применению.

По сравнению с литыми дисками, кованые диски проявляют более высокую усталостную выносливость благодаря отсутствию пористости и наличию мелкой, гомогенной микроструктуры (рисунок 4). Кроме того, плотная деформированная микроструктура позволят достигать буквально зеркальной поверхности дисков после механической обработки их алмазным инструментом.

Рисунок 4 – Кривые усталости для кованого сплава AlSi1MgMn-T6 (6082-T6) и литого алюминиевого сплава AlSi7Mg0,3-T6 (источник – фирма Otto Fuchs)

Изготовление кованых алюминиевых колесных дисков

Традиционная технология изготовления кованых алюминиевых колесных дисков включает несколько ковочных операций, грубую механическую обработку, термическую обработку, финишную механическую обработку и различные промежуточные и финишные обработки в зависимости от конструкции и дизайна.

Технологическая цепочка фирмы Otto Fuchs для изготовления облегченных кованых колесных дисков, впервые примененная еще в 1995 году, включает этапы, которые показаны на рисунке 5.   

Рисунок 5 – Технологическая цепочка изготовления облегченных кованных колесных дисков на фирме Otto Fuchs (источник – фирма Otto Fuchs)

Источник: European Aluminium Association, 2011 

Литые алюминиевые колесные диски

Сварка алюминиевых дисков

Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости