Литые диски - Alloy wheel

Литые диски на Меркурий Гранд Маркиз

В автомобильной промышленности литые диски находятся колеса которые сделаны из сплав из алюминий или магний. Сплавы представляют собой смеси металл и другие элементы. Как правило, они обладают большей прочностью по сравнению с чистыми металлами, которые обычно намного мягче и пластичнее. Сплавы алюминия или магния обычно легче при той же прочности, обеспечивают лучшую теплопроводность, и часто улучшают внешний вид стальных колес. Несмотря на то что сталь, наиболее распространенный материал, используемый в производстве колес, представляет собой сплав утюг и углерод, термин "легкосплавные диски" обычно используется для колес, изготовленных из цветной сплавы.

Первые легкосплавные диски изготавливались из магниевых сплавов. Хотя они потеряли популярность в обычных транспортных средствах, они оставались популярными через 1960-е, хотя и в очень ограниченном количестве. В середине-конце 1960-х годов усовершенствования при литье алюминия позволили изготавливать более безопасные колеса, которые не были такими хрупкими. До этого времени большинство алюминиевых дисков страдали от низкого пластичность, обычно в пределах 2-3% удлинения. Поскольку легкосплавные диски в то время часто делались из магния (часто называемые «магнези»), эти ранние поломки колес позже были приписаны низкой пластичности магния, когда во многих случаях эти колеса были плохо литыми дисками из алюминиевого сплава. Когда-то эти алюминиевые Кастинг улучшения получили более широкое распространение, алюминиевые колеса заменили магниевые в качестве недорогих, высокопроизводительных колес для автоспорт.

Характеристики

Алкоа легкосплавные диски для автобусов и грузовиков.

Более легкие колеса могут улучшить управляемость за счет уменьшения неподрессоренная масса, позволяя подвеска для более точного отслеживания местности и, таким образом, улучшения сцепления с дорогой, однако не все легкосплавные диски легче своих стальных аналогов. Снижение общей массы автомобиля также может помочь уменьшить потребление топлива.

Лучше теплопроводность а более открытая конструкция колес может помочь отводить тепло от тормоза, что улучшает тормозные характеристики в более сложных условиях вождения и снижает вероятность ухудшения тормозных характеристик или даже отказа из-за перегрева.

Колесо из алюминиевого сплава, напоминающее скрещенные спицы проволочного колеса.

Литые диски также покупаются в косметических целях, хотя используемые более дешевые сплавы обычно не используются. коррозия -устойчивый. Сплавы позволяют использовать привлекательную металлическую отделку, но ее необходимо герметизировать. покрасить или колпаки на колеса. Даже если они защищены таким образом, используемые колеса в конечном итоге начнут подвергаться коррозии через 3-5 лет, но сейчас ремонт широко доступен по цене. Производственные процессы также позволяют создавать сложные и смелые конструкции. Напротив, стальные колеса обычно прессуют из листовой металл, а затем сварены вместе (часто оставляя неприглядные неровности) и должны быть окрашены во избежание коррозии и / или скрыты колпаками колес / ступицами.

Литые диски склонны к гальваническая коррозия, что может вызвать утечку воздуха из шин, если не принять соответствующие меры. Кроме того, легкосплавные диски труднее ремонтировать, чем стальные, когда они гнуты, но их более высокая цена обычно делает ремонт дешевле, чем замена.

Chrysler Литые диски

Легкосплавные диски дороже в производстве, чем стандартные стальные диски, и поэтому они часто не входят в стандартное оборудование, а продаются как дополнительные надстройки или как часть более дорогих пакет отделки. Однако с 2000 года легкосплавные диски стали намного более распространенными.[нужна цитата ], теперь предлагаются для экономичных и малолитражных автомобилей, по сравнению с десятилетием ранее, когда легкосплавные диски часто не были заводскими вариантами для недорогих автомобилей. Легкосплавные диски уже давно входят в стандартную комплектацию дорогих роскошных или спортивных автомобилей, при этом более крупными или «эксклюзивными» являются легкосплавные диски. Высокая стоимость литых дисков делает их привлекательными для воров; чтобы противостоять этому, автопроизводители и дилеры часто используют блокировку гайки или болты, для снятия которых требуется специальный ключ.

Большинство легкосплавных дисков производятся с использованием Кастинг, но некоторые из них кованый. Кованые диски обычно легче, прочнее, но намного дороже литых. Кованые диски бывают двух типов: цельные и модульные. Модульные кованые диски могут иметь двух- или трехчастную конструкцию. Типичные составные колеса состоят из внутреннего основания обода, внешней кромки обода и центральной детали колеса с отверстиями для гаек. Все части модульного колеса удерживаются болтами. BBS RS - одно из самых известных кованых колес, состоящих из трех частей.[1]

Послепродажные колеса

Значительный выбор легкосплавных дисков доступен для владельцев автомобилей, которые хотят более легкие, более привлекательные, более редкие и / или большие колеса на своих автомобилях, начиная со стандартных 14 и 15 дюймовых колес до 16, 17, 18, 19, 20, Размер колес 21, 22, 24, 26 и 28 дюймов.[2] Вместе с более крупными легкосплавными дисками появились легкосплавные Tru-Spinners, которые были неотъемлемой частью легкосплавного диска, которые могли свободно вращаться и продолжать вращаться после остановки самого легкосплавного диска.[нужна цитата ] Некоторые легкосплавные диски Tru-Spinner также вращались назад, когда легкосплавные диски катились вперед. Хотя замена стандартных стальных колес и комбинаций шин на более легкие легкосплавные диски и потенциально более низкопрофильные шины могут привести к повышению производительности и управляемости, это не обязательно будет иметь место при использовании колес все большего размера. Исследования Автомобиль и водитель проводится с использованием различных размер легкосплавные диски от 16 до 19 дюймов (от 41 до 48 см), оснащенные шинами той же марки и модели, показали, что при использовании колес большего размера страдают как ускорение, так и экономия топлива.[3] Они также отметили, что на комфорт езды и шум отрицательно повлияли большие колеса.

Колеса из магниевого сплава

Основная статья: Колесо из магния
Колесо из магниевого сплава на Porsche Carrera GT
Кованые легкосплавные диски из магния на автомобиле BMW для автоспорта

Колеса из магниевого сплава были первыми колесами, изготовленными из литого под давлением, и их часто называли просто «магнитными колесами». Магниевые колеса первоначально использовались для гонок, но их популярность в 1960-х годах привела к разработке других литых под давлением колес, особенно из алюминиевых сплавов. Термин «магнитные колеса» стал синонимом литых под давлением колес из любого материала, от современных колес из алюминиевого сплава до пластиковых и композитных колес, используемых на таких предметах, как велосипеды, инвалидные коляски, и скейтборды.[4][5]

Однако колеса из чистого магния больше не производятся, их можно найти только на классических автомобилях. Чистый магний страдает множеством проблем. Винтажные магниевые диски были очень чувствительны к питтинг, растрескивание и коррозия. Магний в массе трудно воспламеняется, но колеса из чистого магния могут воспламениться из-за горящей шины или длительного царапания колеса о поверхность дороги после прокола. Сплавы магния были позже разработаны, чтобы облегчить большинство этих проблем.[6] Фактически, Федеральное управление гражданской авиации США провело широкомасштабные испытания за последнее десятилетие и пришло к выводу, что потенциальная воспламеняемость магния больше не вызывает беспокойства.[7] Современные технологии обработки поверхности обеспечивают защиту от коррозии и значительно продлевают средний срок службы магниевых дисков.

Методы производства

Ковка

Ковка может производиться в одно- или многоступенчатом процессе. ковка из различных магниевых сплавов, чаще всего АЗ80, ЗК60 (в России МА14). Колеса, изготовленные этим методом, обычно имеют более высокую стойкость и пластичность чем алюминиевые диски, хотя стоимость намного выше.[8] Ковка - это сложный процесс, включающий в себя такие процессы, как нагрев, прокатка, приложение высокого давления, удар молотком и / или их сочетание.[9] В результате меняется молекулярная структура сплава, и в результате материал становится прочнее и легче.

Сборка

Колеса бывают одно-, двух- и трехкомпонентные. Каждая деталь изначально представляет собой заготовку из сплава, которая затем превращается в колесо в случае цельных кованых колес или в деталь колеса в случае составных колес.

Литье под высоким давлением

В этом процессе используется матрица, расположенная в большой машине, которая имеет высокое усилие закрытия, чтобы зажать матрицу в закрытом состоянии. Расплавленный магний заливается в заправочную трубку, называемую гильзой для дробления. Поршень проталкивает металл в матрицу с высокой скоростью и давлением, магний затвердевает, матрица открывается, и колесо отпускается. Колеса, произведенные этим методом, могут предложить снижение цены и повышение коррозионной стойкости, но они менее пластичны и обладают меньшей прочностью из-за характера литья под высоким давлением.

Литье под низким давлением

В этом процессе обычно используется стальная матрица, она расположена над тигель заполнен расплавленным магнием. Чаще всего тигель герметично прилегает к фильере, и смесь сжатого воздуха и покровного газа используется для выталкивания расплавленного металла по напольной трубке в матрицу.

Велосипедное колесо из литого под действием силы тяжести 1960-е Цикл складывания ботинок

При обработке с использованием передовых методов, колеса для литья под давлением под низким давлением могут предложить более высокую пластичность по сравнению с колесами из магния и любых литых алюминиевых колес, они остаются менее пластичными, чем кованые диски из магния.

Литье под действием силы тяжести

Колеса из магниевого сплава, отлитые под действием силы тяжести, производятся с начала 1920-х годов и обеспечивают хорошую пластичность и относительные свойства, превосходящие те, которые можно получить с помощью алюминиевого литья. Затраты на инструментальную оснастку для литых самотеком колес одни из самых дешевых из всех процессов. Это позволило производить мелкосерийное производство, гибкость в проектировании и короткие сроки разработки.

использованная литература

  1. ^ Брэд Боулинг (27 февраля 2004 г.). Полное руководство покупателя колес и шин. КП Книги. п. 95. ISBN  978-0873496612.
  2. ^ «Самая большая в мире база данных колес». Wheel-Size.com. Получено 2020-01-01.
  3. ^ «Влияние увеличенных колес и шин протестировано - Технический отдел - Автообзоры». Автомобиль и водитель. Получено 2011-08-08.
  4. ^ Конечная хотрод словарь: от атомных бомб до зомби Джефф Брайтенштейн, Трой Пайва - MBI Publishing 2004 Стр. 130
  5. ^ Справочник по биомедицинской инженерии Джозеф Д. Бронзино - CRC Press 2000, стр. 141-4
  6. ^ Детализация автомобилей: полное руководство по уходу за автомобилем для автолюбителей и профессионалов в области детализации Дон Тейлор - HP Books, 1998, стр. 72
  7. ^ «Оценка воспламеняемости различных магниевых сплавов во время лабораторных и полномасштабных авиационных огневых испытаний» (PDF). Федеральная авиационная администрация.
  8. ^ https://f1wheels.com
  9. ^ "Что такое ковка?". Thomasnet.com. Апрель 2018.

внешние ссылки

]