Как делают кованые диски для автомобилей?

Сегодня на мировом рынке производства кованых дисков специализируется достаточно много крупных предприятий, позиционирующих всю продукцию как изготовленную с соблюдением технологии горячей штамповки. А если внимательно изучить процесс производства кованых дисков, сразу становится понятным, что технология упрочнения относится к ободу, а не к диску в целом.

Основная часть автомобильных дисков производится традиционным способом, таким как литые диски. Такой подход к организации производства снижает стоимость для потребителей, но сразу же влияет на качество. Уже доказано, что самая высокая прочность обода никак не будет гарантировать высокую жесткость всего колесного диска. До того момента, пока нагрузка на кованый диск не будет превышать предел прочности прокатанной части обода, колесный диск будет эксплуатироваться нормально. Как только предел прочности повышается, происходит растрескивание литой части. И данная проблема хорошо знакома владельцам литых дисков.

Надо отметить, что в зонах соединения прокатанной части диска с незащищенным металлом образуются участки повышенного внутреннего напряжения. И это не добавляет прочности готовому изделию и не влияет на общий вес диска. Нужно помнить, что кованые диски высокого качества гораздо легче и прочнее, чем литые.

Низкий вес колеса, улучшенная динамика автомобиля, увеличенная прочность и непревзойденная безопасность – все эти показатели можно назвать преимуществами кованых дисков.

Особенности технологии производства колесных дисков

На предварительном этапе отливают заготовку из легкосплавного металла. Для этого используют высокопрочные сплавы из магния и алюминия. Затем горячая заготовка диска поступает на автоматическую линию, состоящую из комплекса вертикальных прессов. Первый пресс дает небольшую силу сжатия, второй – больше, а третий – максимальную. После обработки прессами заготовки отправляют на термическую обработку: отпуск, закалку и искусственное старение металла. Заключительным этапом изготовления является механическая обработка поверхности, осуществляемая на вертикальных и горизонтальных фрезерных станках. Процесс обработки дисков автоматизирован, благодаря чему получается добиться точных результатов и получить необходимые параметры. Использование современного оборудования позволяет изготавливать высококачественные и сбалансированные кованые диски нужного размера.

Достоинства кованых дисков

Легче и прочнее, чем литые;

При незначительных повреждениях кованые диски можно ремонтировать;

На удары кованые диски реагируют аналогичным образом, как стальная штамповка, подвергаясь деформации, не утрачивая своей целостности. Но сила удара должна быть гораздо значительнее, чем для стального диска.

Процесс производства кованых дисков — это целая последовательность длительных операций, гарантирующих долговечность, прочность, легкость и привлекательность готовой продукции!

Возможно Вам понравиться

Премиум

Редкие кованые диски Fabulous 8.0х19 ЕТ45 114.30×4, 114.30×5 в отличном состоянии прямо из Японии без эксплуатации по российским дорогам.

Легендарная, Японская, разборная ковка Lodio Drive Pure Spirits

Стильные,мега-крутые,кованные,Японские диски. В идеаольном состоянии.

Информация о кованых дисках — что нужно знать

Ковка является вторым способом производства легкосплавных дисков. На языке специалистов ее называют горячей объемной штамповкой. Поэтому и про кованые диски иногда говорят: «штампованные» (не путать со штампованными дисками из стали).

Кованые диски — плюсы

По сравнению с литьем кованый диск отличается большей прочностью. Особая технология производства сообщает сплаву необходимую волокнистую структуру, благодаря чему уменьшается толщина стенок.

Кованый диск тоньше литого примерно на 20 %. Такая тонкость при высокой прочности снижает вес кованых дисков. Они легче литых на 20-30 % и легче стальных дисков на 30-50%. Из-за отличной пластичности такой колесный диск после удара не разрушается, а деформируется примерно также как и стальной.

Специалисты говорят, что кованый диск соединил в себе все преимущества (стального штампованного и литого) аналогов. И в то же время он лишён недостатков своих собратьев.

Кованые диски — минусы

По большому счету, минус у такого диска только один — стоимость, увеличенная из-за низкого коэффициента использования материала (30-40 %).

Кованые диски: технология производства

Как же делают кованый диск? Заготовка разогревается до состояния, когда сплав становится очень пластичным (около 400-470 С). Потом податливую чушку специальным прессом вминают в подготовленную форму. На этом промежуточном этапе получается поковка — болванка, похожая на колесо. В зависимости от составляющих сплава заготовка может обрабатываться термически или двигаться дальше. Если присутствует термическая обработка, значит, диск закаляют и делают старение. После этого поковке нужна механическая обработка и декоративное покрытие.

Описанная технология производства позволяет получить кованый диск из материала, который имеет прочность сопоставимую с прочностью стали. При этом пластичность понижается не более чем на двадцать-тридцать процентов. При изготовлении кованых дисков чаще всего применяют сплавы, имеющие в своей основе алюминий и магний.

Как появились российские кованые диски

В нашей стране история с производством кованых дисков сильно отличается от ситуаций во всем остальном мире. Во многих государствах кованые диски устанавливают на гоночные и дорогие спортивные автомобили. Например, российские кованые диски Ступинского металлургического комбината много лет закупали японцы.

У нас же в последнее время кованые диски стали выпускать предприятия ВПК (военно-промышленного комплекса) — конверсия и новые требования рынка диктуют условия. Эти диски стали значительно дешевле иностранных аналогов. Так, по сравнению с западными образцами, российские кованые диски могут стоить меньше в 10 раз! При этом качество наших дисков ничем не уступает иностранному.

Многие зарубежные изготовители не в состоянии позволить себе подобные вложения. Поэтому в западных странах чаще всего на автомобилях можно увидеть лишь литые диски. Производство такого типа легкосплавных колес у них доходит до 80 % от общего числа дисков.

Наш прогноз: в России ковка будет или дорожать, причем очень сильно, или уступит на рынке литым дискам, если изготовители не начнут тратить больше денег на замену стареющего оборудования.

Как делают кованые диски для автомобилей? Технология производства

Сегодня на мировом рынке изготовления кованых дисков работает немало крупных предприятий, которые позиционируют всю продукцию как изготовленную с соблюдением технологии горячей штамповки. Но если внимательно изучить, как делают кованые диски такие производители, то становится понятным: технология упрочнения относится лишь к ободу, а не ко всему диску.

Основная часть производится таким же традиционным способом, как и литые аналоги. Такой подход к организации производства, несомненно, снижает цену для потребителя, но автоматически влияет и на качество. Специалистами доказано, что даже непревзойденная прочность одного только обода не может гарантировать достаточную жесткость всего диска. Пока нагрузка на кованый диск не превышает предел прочности прокатанной части обода, диск эксплуатируется нормально. Но как только предел прочности будет превзойден, произойдет растрескивание литой части – проблема, так хорошо знакомая владельцам литых дисков.

Кроме того, в зонах соединения прокатанной части диска с незащищенным металлом образуются участки повышенного внутреннего напряжения. Это как минимум не добавляет прочности готовому изделию и не влияет на общий вес диска. При этом стоить помнить, что качественные кованые диски намного легче и гораздо прочнее литых.

Большинство отечественных производителей делают автомобильные диски с полным соблюдением всех этапов технологии. Такой ответственный подход позволяет добиться идеального результата и получить высококачественные изделия с привлекательными эксплуатационными характеристиками. Низкий вес колеса, улучшенная динамика автомобиля, увеличенная прочность и непревзойденная безопасность – вот далеко не все достоинства кованых дисков.

Для того чтобы полностью разобраться в том, как делают кованые диски у нас, необходимо внимательно изучить основные технологические этапы.

Особенности технологии производства

На предварительном этапе отливается заготовка из легкосплавного металла (с этой целью принято использовать высокопрочные сплавы из магния или алюминия). После этого горячая заготовка будущего диска передается на автоматическую линию, которая состоит из комплекса вертикальных прессов. Первый пресс дает небольшую силу сжатия, второй – чуть больше, третий – максимальную. После обработки прессами заготовка подлежит термической обработке: отпуску, закалке и искусственному старению металла.

Финальный этап изготовления – это механическая обработка поверхности, которая осуществляется на вертикальных или горизонтальных фрезерных станках. Некоторые производители предпочитают использовать сразу несколько станков, которые разделяют операции по фрезеровке между собой. Весь процесс обработки полностью автоматизирован, что позволяет добиться точного результата и получить требуемые параметры. Использование современного оборудования дает возможность изготавливать качественные и максимально сбалансированные диски заданного размера.

Преимущества технологии горячей штамповки

Для того чтобы получить исчерпывающее представление о том, как делают кованые диски, можно просмотреть данное видео.

Технология горячей штамповки дает возможность сжимать внутреннюю структуру металла, благодаря чему зерна сплава сжимаются между собой и располагаются в необходимом направлении. На данном этапе из структуры сплава удаляются полости и раковины, которые характерны для литых дисков. В ходе такой обработки металл становится легче и тоньше, приобретая при этом дополнительную прочность. А сниженный вес диска напрямую влияет на динамические характеристики автомобиля, а также на состояние узлов и элементов подвески.

При изготовлении кованых дисков Solomon Alsberg указанная технология соблюдается полностью, что исключает использование суррогатных способов производства и некачественных металлических сплавов. При этом стоимость готового изделия сопоставима с литыми дисками премиум-класса, но кованые изделия дают ряд дополнительных преимуществ. Эксплуатационные характеристики и привлекательный внешний вид позволяют использовать такие диски на автомобилях брендовых марок.

Отечественные производители делают кованые автомобильные диски Solomon Alsberg с использованием большого количества прессов, что очень важно для достижения максимальной прочности и надежности. Главное достоинство данной технологии заключается в постепенном сжатии структуры металла. Если сэкономить на количестве прессов и установить лишь один сверхмощный агрегат, то можно существенно сократить время обработки заготовки, пожертвовав внутренним напряжением структуры металла. Такой подход не используется на отечественных заводах, ведь он может привести к получению продукции, которая по своим характеристикам будет уступать даже средним по цене и качеству литым дискам.

Процесс горячей штамповки – это последовательность длительных операций, которые гарантируют долговечность, прочность, легкость и привлекательность готовой продукции!

Как делают кованые диски

Колесные диски для легковых автомобилей делятся на три типа: штампованные, литые и кованые. Более подробно об этом мы писали в статье: Классификация автомобильных дисков. Штампованные чаще всего изготавливаются из стали, а литые и кованые из алюминиевого сплава. Кованые диски лучше всего соответствуют требованиям безопасности, надежности и внешней привлекательности. Они обладают высокой прочностью и жесткостью конструкции, низким весом и высокой стойкостью к коррозии. Но почему колесные диски такие дорогие? Чтобы ответить на этот вопрос, следует детально рассмотреть процесс их производства.

Кованые диски изготавливают из алюминия, который выплавляют из глинозема, который, в свою очередь, получают из бокситов. Боксит – это алюминиевая руда, состоящая из гидроксида алюминия, оксидов железа и кремния. Он поступает на глиноземные заводы, где из него выделяют глинозем – чистый оксид алюминия (AL 2O 2). При этом из него удаляют примеси железа, кремния и прочих элементов.

90% всех залежей бокситовой руды сосредоточено в странах с тропическим и субтропическим климатом (Австралия, Бразилия, Вьетнам, Гвинея, Ямайка). По сравнению с другими металлами, получение алюминия из руды является сложным процессом, что объясняется его высокой реакционной способностью и высокой температурой плавления руды.

Полученный глинозем поступает на алюминиевый завод. Там сырье попадает в электролизер. Он представляет собой специальную закрытую ванну, где проходит процесс электролиза, в результате которого из оксида алюминия выделяют чистый металл. В процессе электролиза участвует криолит (NA 3A LF 6), который смешивается с глиноземом (AL 2O 3). На смесь воздействуют с помощью электрического тока, в результате чего происходит распад на ионы. Иными словами, чистый алюминий выпадает в осадок на катоде, а кислород и другие газы устремляются к аноду и удаляются.

Полученный жидкий алюминий перемещается в газовую печь, где вместе с легирующими элементами (железо, титан и другие) получают однородную смесь. Это делается для получения сплава с необходимыми физическими, химическими, прочностными и технологическими свойствами. Полученный сплав разливается в формы, где принудительно остужается, застывая в слитках. Такие слитки могут использоваться в различных областях, от производства посуды, до авиастроения.

Полученные слитки алюминия вместе с магнием медью и марганцем попадают в еще одну печь. Там при температуре около 1500 градусов формируется сплав для производства дисков. После снятия с поверхности смеси шлаков готовый алюминиевый сплав отправляется в цех литья заготовок. Для того чтобы получить заготовку, алюминий отливают в формы-кристаллизаторы, где жидкий металл твердеет и приобретает форму цилиндров.

На следующем этапе производства из цилиндров, с помощью циркулярной пилы, нарезают заготовки, которые отправляются на ковку. Этот этап является основной отличительной особенностью кованых дисков от литых. Именно благодаря ковке заготовка приобретает прочность и упругость. В процессе ковки нагретые в печи цилиндры прессуются под воздействием пресса. В итоге алюминий сжимается в несколько раз и приобретает мелкозернистую и волокнистую структуру, существенно увеличивающую прочность будущего диска.

Полученные заготовки в очередной раз нагревают в печи и отправляют на штамповку, придающую заготовкам примерный профиль будущего диска, напоминающего кухонную раковину. Каждая заготовка проходит этот процесс трижды, что улучшает ее геометрические и прочностные показатели.

Далее, заготовки закаливают в печи при температуре 515 градусов, после чего остужают в холодной воде. В результате закалки меняется структура металла, она становится мелкозернистой, улучшая прочностные характеристики будущего автомобильного диска. Каждая заготовка проходит этот процесс трижды, после чего подвергается искусственному старению в печи, чтобы снять внутренние механические напряжения.

В цехе механической обработки закаленные заготовки приобретают свой окончательный вид. Именно тут технологическая и дизайнерская мысль объединяются в готовый продукт. Но даже самые смелые дизайнерские идеи должны учитывать такие характеристики как параметры колесных дисков, крепежные отверстия, охлаждение тормозных элементов, прочность конструкции и вес будущего диска.

После того, как дизайнер разработал внешний вид диска, чертеж и размеры поступают в токарный цех. Там, на программируемых токарных станках, с помощью револьверных головок, заготовка приобретает окончательный вид. Сначала обтачивается обод, затем прорезаются окна, после чего высверливаются отверстия под крепеж и диск поступает на финишную шлифовку внутренней и наружной частей. В процессе токарной обработки заготовка проходит 5-6 различных станков, в результате чего теряет около 40 килограмм.

На каждом этапе производства налажен строгий контроль качества, минимизирующий процент брака. Помимо этого, финальной стадией производства является тестирование дисков из каждой партии на соответствие внутренних стандартов компании.

Ознакомившись с процессом производства, легко ответить на вопрос, который был задан в начале статьи — почему кованые диски такие дорогие? На их изготовление тратится колоссальное количество усилий, времени и материала. Итогом производства становятся кованые автомобильные диски исключительного качества.