Ковка – технология обработки металла, которая пришла из давних времен и успешно применяется в современном машиностроении. Кованые колесные диски – самые прочные и пластичные из всех видов, используемых на транспорте. Как делают современные кованые диски и насколько выгодно платить за качество и надежность, рассмотрим сегодня в нашей статье.
Добыча сырья и создание сплава металлов
Кованые диски делают из сплава алюминия, меди, марганца, магния. Комбинация компонентов специально разработана для получения пластичного сплава к колесным дискам, более легкого, чем стальные, и более прочного, чем литые.
Алюминий получают из глиноземных бокситных руд, путем разделения пород с помощью электрического тока. В результате сложного процесса электролиза руду разделяют на кремний, железо и другие вкрапления, и выплавляют чистый алюминий. Для придания необходимых физико-механических свойств в жидкий алюминий добавляют легирующие компоненты (меди, марганца, магния), и формируют базовый сплав. Для остывания его разливают в формы, где образуются алюминиевые слитки. У них широкие перспективы применения – от домашних кастрюль до авиационных двигателей.
Производство колесных заготовок
Для создания колесных дисков процесс продолжается при температуре более 500оС. Новый сплав, предназначенный для колесных дисков, режут на заготовки и отправляют на ковку. Этот процесс называется ковкой условно – с прежним смыслом термина, с мехами и наковальней, он ничего общего не имеет. Технологический процесс имеет официальное название «Изготовление дисков методом горячей объемной штамповки в закрытых матрицах». Смысл его заключается в обработке сплава под прессом в различных направлениях. Заготовки помещают в секционные формы, разогревают и сплющивают до 20см х 50см. Затем разогретую до 450оС заготовку помещают в предварительную форму и придают объем.
Прочность приобретается на этапе термической обработки. Процесс штамповки должен пройти в течение 11 секунд, пока вновь разогретый сплав металла не остыл.
Этап термообработки заключается в закалке заготовок – попеременном нагревании и остывании. Закалка изменяет кристаллическую структуру сплава на более пластичную мелкозернисто-волокнистую. Для ее равномерного образования и устранения механических напряжений нужно время. Процесс ускоряют, искусственно состаривая заготовки в печах в течение короткого времени.
Читайте также: Как шины стали образцом инженерного искусства
Прошедшие контроль полуфабрикаты направляют в обработку на токарных станках, доводят до стандарта основные размеры, просверливают отверстия для ниппелей, крепежные отверстия под болты. Фрезерным станком вырезают заданный специалистом дизайн. В завершение делается шлифовка внутренней и внешней стороны, некоторые производители делают покраску.
Всего применяется 5-6 видов токарного оборудования с программным управлением для обработки металла, в результате диск теряет до 40 кг веса.
Испытания и контроль качества
Прежде чем начать серийный выпуск, первые отпрессованные заготовки отправляются на контроль качества. Таких примерно 10% общего количества – их протравливают, изучают поверхностные дефекты штамповки и складки. Затем исследуют полученные свойства, пошагово переходя с внешнего на более глубокие уровни, проверяя сложные участки, куда направлены самые мощные нагрузки и деформации. Особое внимание уделяют области ступицы – предел прочности, предел текучести, относительное удлинение и твердость должны соответствовать расчетным проектным допускам. Если есть отклонения, делают повторные испытания другого образца, в случае повторения неудовлетворительных результатов бракуется вся партия из-за вероятности ошибок в технологическом процессе. Цена ошибки может быть равна жизни.
Результат – надежно, прочно, красиво
В результате описанная методика позволяет изготовить колесо, которое на 30-50% легче стального и на 20-30% – литого. Сочетание низкого веса и высокой прочности делает кованый диск практически вне конкуренции во всех категориях автомобилей. Пользоваться им можно целую активную жизнь автомобиля – диск не только надежен, но и легко ремонтируется.
Важные и дополнительные преимущества кованого диска:
- устойчивость сплава к разрушающим воздействиям окружающей среды;
- длительность срока эксплуатации;
- легкость и простота ухода;
- снижение нагрузки на ходовую часть;
- улучшение экономических показателей – расхода топлива, износа шин и других;
- сохранение покрышки при попадании под удар благодаря упругости сплава металлов;
- снижение тормозного пути;
- мягкий плавный ход автомобиля, отсутствие вибраций кузова;
- утонченный дизайн, приятный внешний вид.
При таких фантастических достоинствах назвать стоимость кованых дисков слишком высокой невозможно. Цена обусловлена сложным технологическим процессом, созданным для получения отличных свойств кованого колесного диска. В длительном периоде пользования экономическая целесообразность приобретения именно кованых дисков обоснована.
Дополнительным аргументом является факт, что высокие цены на импортные кованые диски установлены из-за растаможки и логистических расходов, тогда как стоимость продукции отечественных производителей значительно ниже. Хотя у российских есть свои недостатки – внешняя непривлекательность. Да и производителей автомобильной ковки в России не так много – не берегут, кто-то не справился со сложностями, другие закрылись. И все же российские кованые диски можно найти в нескольких интернет магазинах, чем предлагаем воспользоваться.
Особенности кованых дисков
Параметры кованых дисков указаны в документации, предназначенной для покупателя. При подборе сравните их с рекомендациями производителя транспортного средства – они должны соответствовать, чтобы динамика движения была на высшем уровне комфорта и безопасности. Напомним важные параметры дисков:
- посадочный диаметр – важен для динамики движения, связан с эксплуатацией покрышки;
- ширина – влияет на подбор резины, погрешность в размерах допустима в пределах 1-2мм;
- количество и расположение крепежных отверстий, важна предельная точность размеров;
- форма крепежных отверстий, различна в разных типах дисков. Для кованых дисков принята перевернутая конусная или прямой цилиндр. Применение крепежей с другими формами категорически запрещено!
- диаметр центрального отверстия – соответствует размеру ступицы, влияет на центровку колеса;
- вылет диска, определяет положение дисков на осях и колесных арках, влияет на габариты и систему рулевого управления автомобилем.
Если инструкции производителей нет под рукой, информацию о параметрах диска вы можете найти на наклейках в самом автомобиле, чаще всего они расположены на стойке дверного проёма с водительской стороны, в перчаточном ящике (бардачке), на обратной стороне лючка бензобака. Маркируются кованые диски обозначением «FORGED».
Исходя из списка важных параметров, покупку колес практичнее начинать с приобретения дисков. Учитывать нужно физические и технические параметры одновременно, координируя с рекомендованными параметрами автомобильных шин. Хотя сравнить и подобрать нужно несколько десятков показателей, сделать это при помощи таблиц несложно. Пользуйтесь советами продавца-консультанта, не забывая, что ездить с комфортом и удовольствием нужно вам. Со временем накопится достаточно знаний и опыта, чтобы самостоятельно принимать лучшие решения для вашего автомобиля.
