< p align="justify"> Зниження ваги - одне з найголовнішихзавдань, яку вирішують конструктори, матеріалознавці і винахідникиз часів появи самого колеса Відомо, що колеса складають основнучастку безпружинних мас автомобіля і зниження їх ваги вкрайблаготворно позначається на роботі підвіски:збільшується плавністьходу, поліпшується реакція підвіски і забезпечується більшвпевнений контакт колеса з дорогою. 60-80 Тобто автомобіль ставлегшим, що означає не тільки поліпшення ходових якостей, а йзниження витрати палива, підвищення розгінної та гальмівноїдинаміки, керованості, а відчуття при цьому більш комфортні, як нанавантаженій, важкій машині:автомобіль йде плавніше, м'якше.
Різновид дисків:
Литі диски
Вперше литі диски з'явилися у 60-х роках минулого століття.Технологія їх виготовлення досить проста та банальна. Розплавленийметал заливається у форму. Після остигання заготовки проводитьсяобточування посадкових поверхонь та свердління отворів. Таквиходить колесо. Сам процес лиття може проходити під низькимтиском, з протитиском, гравітаційним методом, і виглядає цеприблизно так:у спеціальній печі (або кількох) алюмінійрозплавляють при температурі близько 1000 оС. Ряд фірмвикористовують готові сплави, закуповуючи їх у зливках, іншінабувають чистого алюмінію та створюють свою рецептуру вже намісці. Далі розплав переливають в іншу ємність і перемішують дляочищення від оксидів. Потім метал розливається за спеціальнимиливарними машинами, які подають його вже у ливарні форми. Литтяколеса займає кілька хвилин. Потім готові колісні виливки проходятьтермообробку (тривале нагрівання та повільне охолодження). Цедозволяє додатково зміцнити колесо і зняти всі внутрішні напругиметалу. Перевага лиття полягає в тому, що колесу можна надатипрактично будь-яку форму. Саме тому так багато варіантів дизайну улитих коліс. Цей метод дозволяє домогтися плавності ліній ізакінченості виробу, що не потребують великої подальшої доробки. Зіншого боку, лиття – майже безвідходне виробництво, отже, знижується собівартість продукції. Однак лиття має один суттєвийнедолік. Кристалічна структура металу в литих виробах хаотична, немає суворого спрямування. У процесі лиття можуть утворюватисяливарні раковини, порожнечі. Трапляється навіть, що через такі порибезкамерна шина втрачає повітря. Враховуючи це, всі литі колесаповинні проходити спеціальний рентгенівський контроль (сертифікатРОСТЕСТ видається лише продукції, що пройшла такий контроль).Колеса з виявленими дефектами прямують на переплавлення. Такавластивість лиття дещо послаблює готовий виріб, робить йоготендітнішим, схильним до виникнення прихованих мікротріщин. Ранішечерез це при пошкодженні литі диски тріскалися і навіть моглилуснути. Тепер, на вимогу сертифікаційних організацій, збереженняцілісності є обов'язковою умовою, і сучасні литі колеса нетріскаються, а лише змінюються. Через цю особливість литих виробівконструктори змушені домагатися необхідної міцності шляхомпотовщення диска та обода, що дещо збільшує вагу колеса. Але, незважаючи на це, литі легко-сплавні колеса легші за своїх сталевихпобратимів на 15-30% і значно міцніші. Щоправда, зустрічаютьсядешеві легкосплавні «важкі» колеса, чия вага практично дорівнюєсталевим. Особливо цим грішать колеса турецького виробництва.Найскладнішою деталлю у виробництві литого колеса є обід, адже самевін вимагає максимально можливого полегшення, оскільки фахівцямизазначено, що збільшення товщини обода на 1 мм підвищує вагуколеса, залежно від його розмірів, у середньому на 1 кг. У цьомузначенні лиття явно програють куванню. Щоправда, виробники вигадалиметоди вирішення цього завдання. Існує технологія прокатки ободаспеціальним роликом, внаслідок чого відбувається нагартовка, щопідвищує міцність обода. Баварська фірма BBS використовує іншуцікаву технологію. Після виливки колеса його обід розкочують піднагріванням. При прокатуванні колесо нагрівають до 300°С івитягують, як на гончарному колі. Виходить литий диск з практичнокованим ободом (хоча заради правди варто сказати, що за міцністютаке колесо все ж таки дещо поступається справжньому кованому). Таж фірма використовує ще один прийом для полегшення колеса. Дляавтомобіля Porsche 911 BBS випускає колеса з литими порожнистимиспицями. "порожній" диск відливається окремо, а потім приварюєтьсядо окремо відлитого обода. Лиття має ще одну особливість. Різніпартії можуть дещо відрізнятися за характеристиками одна від одної.Будь-яка зміна технології, рецептури тощо може дещо змінитивластивості готового виробу. Тому виробники для відстеження якостісвоєї продукції змушені щоразу здійснювати контрольний виливок, різати та руйнувати його, оцінюючи структуру металу та механічнуміцність виробу.
Ковані диски
<
Кування або гаряче штампування – ще один спосіб виробництвалегкосплавних коліс. Цей спосіб дозволяє створити ще більш міцне талегке колесо. Вперше ця технологія була розроблена та застосована вРосії в середині 80-х на оборонному підприємстві "вІЛС" (всеросійський інститут легких сплавів). На відміну від іншихгалузей, ми не залишили позицій. Західні виробники охоче купують унас заготівлі коліс для подальшого виробництва. І ще такийфакт:Росія – єдина країна, де виготовляються ковані диски малихрозмірів. На Заході кування – технологія для дорогих машин, а насрятує конверсія оборонної галузі. Існують різні способи кування. УРосії використовується технологія об'ємного гарячого штампування.Незважаючи на те, що до класичного вільного кування цей процесвідношення не має, в англійській мові він і деталі, одержувані цимметодом, мають назву, похідне від forge (кувати). Тож і ми такназиватимемо це (хоча кузня і ковадло якось більше асоціюються зкуванням). Процес об'ємного гарячого штампування значно складнішийза лиття і здійснюється в кілька етапів. На першому етапі невеликуциліндричну болванку (зливки, з яких роблять колеса, мають формуциліндричних стовпів різного діаметру, які нарізають на болванкипотрібної довжини) на першому пресі осаджують, перетворюючи надиск. Потім цей диск проходить кілька пресів, що мають різнезусилля, поступово перетворюючись на остаточну заготівлю. Напевному етапі ще в заготівлі прошивається центральний отвір. Передкожним пресуванням заготівля та робочі штампи нагріваються дотемператури кілька сотень градусів. Самі преси, незважаючи нажахливу міць (до 20 тис. Тонн), виробляють гаряче штампуванняповільно, можна сказати ніжно. Нагрів та мала швидкістьдеформування виключають можливість виникнення небажаних розривів татріщин у тілі заготівлі. Отримана заготівля загартовується тапроходить процедуру штучного старіння. Перша процедура додастьколесу міцності, а друга необхідна зняття напруги, що виникає впроцесі деформації. Старіння проводиться у спеціальній печі зависокої температури протягом 12 годин. Потім, після численнихперевірок та вибіркового контролю якості заготівлі (структураволокон), вона проходить механічну обробку на токарних та фрезернихверстатах, в результаті перетворюючись на готовий виріб. Припластичному деформуванні за рахунок подрібнення кристалічної сіткита ліквідації внутрішніх мікродефектів метал зміцнюється. Завдякитакій технології з формуванням у металу певної волокнистоїструктури міцність колеса виходить вищою, ніж у сталевих коліс, у2, 5 рази, а пластичність найнижча на 20-30%. Можна робити стінки на20% меншої товщини, порівняно з литими. Знову ж таки, куваннявиключає появу в металі прихованих ливарних раковин, порожнин ітріщин. В результаті вага такого колеса на 15-20% нижче литого тана 40-50% сталевого штампованого. Але є один істотний недолік цієїтехнології. У процесі формування на колесо в результатіперетворюється лише 30-40% вихідного матеріалу. Решта вигоряє впечах і особливо багато йде зі стружкою. Щоправда, ці відходи можнапереплавити і знову пустити у виробництво, але собівартість всеодно значно підвищується. Деякі заводи з метою економії матеріалівпри куванні виштамповують і вікна, але підсумкова витрата все одновелика. Однак такі колеса коштують своїх грошей. Вони добрепротистоять нерівностям та вибоїнам. Розколоти якісне коване колесомайже неможливо. У разі невеликого застрягання їх можнавідреставрувати, хоча треба пам'ятати, що будь-який вплив на такеколесо все одно порушує його структуру.
br> У спробі вирішити проблему зайвої ваги колісних справ майстриспробували об'єднати різні технології докупи. Розбірні колесаз'явилися наприкінці ХІХ століття. Але тоді була інша потреба –шини міняти. Сучасні розбірні колеса мали вдосконалити колесо, зробити його легшим, простіше у виробництві та експлуатації. Чиварто говорити, що зі своїм завданням вони не впоралися. Можнаперерахувати основні підходи, які намагалися використати виробники.Перше, що спадає на думку, - диск плавити або кувати з алюмінію, аобід штампувати зі сталі. Виходить легка міцна середина і важкийобід, що відновлюється при деформації. Інша конструкція – кованийобід, що дає високу міцність, та литий диск, що дозволяє вигалятисяз дизайном, що не виходить під час кування. Часто зустрічаєтьсянаступний підхід:обід розкочується з плоского листа алюмінієвогосплаву товщиною 6-7 мм. Часто обід також роблять із кількох частин, що дозволяє комбінацією кількох частин отримувати різну посадковуширину. Ще одна варіація – трикомпонентне колесо (випускала фірмаOZ):диск – кований, зовнішній обід – катаний, внутрішній обід –литий. Наступний - титановий диск і магнієвий обід. Такі вироблялив Росії на замовлення однієї з японських фірм у дуже обмеженійкількості. Це справді цікаво, але вкрай дорого. Між собою окремічастини або зварюються або скріплюються болтами. Найчастішевикористовуються титанові болти, оскільки вони менше сприяютьелектрохімічній корозії. До речі, через болти все й страждає.Оскільки зазвичай розбірні колеса виконують великими діаметром, щобскріпити воєдино обід і диск, необхідний не один десяток болтів.Їхня вага зводить нанівець усі спроби знизити масу колеса. У чомуїх плюс? Розбірні колеса чудово підходять для бронеавтомобілів (можна поставити в колесо спеціальні проставки – гумові кільця дляїзди на пробитих шинах). Для легкових автомобілів ця тема непідходить, надто дорого, та й клопоту з такими колесами більше.Можливо, ця ідея отримає своє належне поширення з появою новихматеріалів, наприклад пластмас. А поки що всі розмови про їхнюнайкращу ремонтопридатність не витримують жодної критики черездорожнечу. Автоспорт від збірних коліс відмовився дуже швидко -занадто велика вага. Магнієві диски Окремо потрібно сказати промагній. Магнієві колеса обросли численними чутками та домислами, ібагато в чому не безпідставно. Литі магнієві колеса легші ітвердіші навіть за ковані алюмінієві, але в той же час їх відрізняєдосить висока крихкість. А ось ковані магнієві колеса – справді«круті». Їх демпфуюча здатність вища, а маса на 30-40% нижча, ніжнавіть у кованих алюмінієвих. У магнієвих коліс є одна істотнавада. Сплави магнію схильні до загальної та гальванокорозії. Томудо захисту поверхні таких коліс пред'являються підвищені вимоги. Наних наносять спеціальні багатошарові покриття, в місця кріпленнязапресовуються спеціальні перехідні втулки, що унеможливлюютьконтакт магнію з кріпильними болтами. Кг
Коментарі
Поки немає коментарів — будьте першим.