Штампованные диски из какого металла
Обновлено: 27.09.2024
Колесный диск – важная деталь автомобиля, которая не только влияет на его ездовые характеристики, но и выполняет эстетическую функцию. Хорошие диски придают презентабельный вид даже недорогому авто и, наоборот, некачественные колеса скрадывают статусность премиальных марок. Современные технологии позволяют создавать диски из различных материалов и самых разнообразных форм. В статье описаны виды автомобильных дисков по материалу изготовления и особенности производства каждого типа.
Стальные диски
Стальные штампованные колеса пользуются спросом благодаря надежности, универсальности и ценовой доступности. Они идут в базовой комплектации бюджетных легковых авто и всего коммерческого транспорта, отличаются легким восстановлением в случае деформации, однако хуже других типов поддаются балансировке и из-за тяжести конструкции создают большую нагрузку на ходовую часть, увеличивая сопротивление качению.
Такие диски изготавливаются из прочной, но эластичной стали путем штамповки. Стальное изделие традиционно состоит из обода (или цилиндра) и «тарелки». Будущий обод представляет плоский и длинный лист стали, который с помощью специальных валов сворачивается в круг. Место стыка сваривается и тщательно обрабатывается до гладкого состояния. Затем цилиндр кладут под пресс, где он приобретает нужную форму. Полученная конструкция шлифуется и на этом этапе готова к соединению с «тарелкой».
«Тарелка» создается под специальным прессом, где выдавливаются необходимые отверстия и ребра жесткости. Многочисленные круглые отверстия по всему периметру предотвращают нагрев колес во время движения, а небольшие центральные углубления – место крепления диска к ступице с помощью болтов и шпилек.
Затем обе детали свариваются: цилиндр нагревают горелкой, и «тарелка» опускается внутрь его и устанавливается в крепежные отсеки. На заключительном этапе просверливается отверстие для ниппеля и диск покрывается антикоррозийной краской.
Марки листовой стали для штампованных дисков
При изготовлении штампованных колес чаще всего используют низкоуглеродистую сталь. Наиболее распространенная форма такой стали – плоские листы и полосы. Материал с содержанием углерода от 0,10 до 0,25% отличается повышенной твердостью, но меньшей эластичностью в сравнении со сталями с самым низким процентом углерода (от 0,05%).
На втором месте по популярности находятся низколегированные стали (например, 10ЮА, 15ЮА, 08ГСЮТ(Ф), 07ГФЮ). Эти материалы обладают высокой прочностью за счет добавления таких элементов, как молибден, никель и хром. В легированных сталях магний и кремний содержится в большем объеме, чем в низкоуглеродистых, что также положительно влияет на технические характеристики конечной продукции.
Легкосплавные диски
Если производство штампованных дисков не вызывает вопросов из-за своей простоты, то технологии создания легкосплавных колес куда более разнообразны и сложны, поэтому и стоимость таких дисков выше стоимости стальных изделий.
По способу изготовления легкосплавные диски делятся на литые, кованые и составные. Поскольку они изготавливаются из различных сплавов, то существует классификация по преобладающему материалу (алюминиевые, магниевые или титановые).
Литые диски
Диски, изготовленные из легких сплавов по технологии литья, выгодно отличаются от штампованных меньшим весом, высокой прочностью и устойчивостью к коррозии. Однако из-за зернистой структуры в случае сильного удара литое изделие покрывается микротрещинами, что требует сложного и затратного ремонта, в то время как стальной диск при ударе не трескается, а гнется, поэтому легко восстанавливается на специальном оборудовании.
Алюминиевые диски – самый распространенный тип. Большинство производителей делают литые диски из алюминия с добавлением других металлов. Так, для бюджетных моделей в качестве добавки чаще используют кремний (к примеру, g-AlSi10/11 или g-AlSi7), для более дорогих вариантов – магний или титан.
Литые диски из сплавов с магнием в основе не так популярны из-за невысокой пластичности и подверженности коррозии, однако эти колеса в сравнении с алюминиевыми имеют еще меньший вес (плотность магния составляет 1,7 г/см3, алюминия – 2,7 г/см3) и более высокие прочностные характеристики.
Технологии производства литых дисков
Различают два типа литья: гравитационное и с противодавлением . Первый способ подразумевает заливку алюминиевого сплава в специальную форму при естественном атмосферном давлении. Полученная заготовка имеет равномерную мелкозернистую структуру с оптимальными показателями твердости. Диски, созданные по технологии литья под низким давлением, обладают на 10-15% лучшей прочностью и эластичностью, что положительно влияет на последующую обработку и характеристики колес на выходе.
Метод литья с противодавлением основан на использовании давления газов. Этот способ изготовления повышает плотность состава и, как следствие, улучшает качество дисков и снижает процент брака. Также при таком подходе сокращается время создания заготовки.
Следующий обязательный этап – тестирование. Здесь на специальном оборудовании изделие проверяют на пустоты и микротрещины, и в случае обнаружения недочета отправляют на переплавку. Далее будущий диск обтачивается на фрезерном станке и еще раз проверяется на брак.
На заключительной стадии литые диски полируют или матируют в зависимости от выбранного дизайна. В качестве антикоррозийной защиты используют порошковые краски, и после контрольной проверки изделие готово к продаже.
Кованые диски
Кованые колесные диски из-за сложности изготовления и высоких технических характеристик могут стоить в несколько раз дороже литых. Такие колеса выбирают для тюнинга владельцы элитных авто, чтобы подчеркнуть их премиальность. Благодаря особым технологиям кованый диск на 20-30% легче литого аналога и превосходит его по параметрам прочности и эластичности. Недостаток кованых колес кроется в трудоемкости производства и, как следствие, высокой стоимости.
Материалы, используемые для создания кованых моделей, схожи с теми, которые применяют при изготовлении литых. Чаще это смесь алюминия с легирующими компонентами : магний, медь, кремний и другие. Полученный сплав заливается в цилиндры определенного размера, которые после застывания делятся на отрезки нужной ширины. Эти заготовки проходят несколько сложных этапов закалки и штамповки на прессе, на каждом из которых формируются необходимые физические свойства будущего диска. Под воздействием пресса материал приобретает волокнисто-мелкозернистую структуру, где не остается никаких пустот и пузырьков.
После закалки и штамповки идет этап искусственного «состаривания» для выравнивания структуры металла. Далее из партии кованых дисков рандомно выбирают несколько экземпляров, которые тестируют на скрытые дефекты, и если таковых не выявлено, то вся партия отправляется в токарный цех. Здесь просверливаются крепежные и посадочные отверстия и создается дизайн.
Титановые диски , будучи разновидностью легкосплавных, изготавливаются методом горячей объемной ковки. Титан – это сверхпрочный материал, который активно используется в авиапромышленности, отличается устойчивостью к высоким нагрузкам, большим температурам и к коррозии. Колеса из сплава с титаном в основе не получили широкого распространения из-за дороговизны и сложности обработки, однако по техническим параметрам они в разы превосходят стальные и алюминиевые изделия и обладают практически неограниченным сроком службы.
Кованые или литые диски: что лучше? Как отличить?
Литые и кованые диски разительно отличаются ездовыми характеристиками и сроком службы, но внешне очень похожи. Это играет на руку недобросовестным продавцам, которые нередко продают литые диски по цене дорогих кованых моделей. В этой статье мы разберемся в особенностях каждого типа дисков и расскажем как их отличить.
Особенности литых дисков
Литые или легкосплавные диски изготавливаются с применением технологий литья. В качестве сырья в основном используются сплавы алюминия или магния.
Как изготавливаются литые диски
Подготавливаются необходимые сплавы, куда добавляется магний, титан или другие металлы.
Полученную смесь отливают в специальную емкость, давая заготовке остыть и обрести форму.
Заготовка подвергается воздействию высоких температур для увеличения прочности и улучшения механических свойств.
Диск покрывают антикоррозийным покрытием или хромируют.
Литье преследует важную цель - снижение общего веса диска без потери прочности. Использование одного алюминия не дает такого эффекта, но добавление других металлов и качественная термообработка способствуют повышению характеристик прочности и сопротивляемости деформации.
Преимущества литых дисков
Невысокая цена. Простой процесс производства делает литые диски доступнее, чем кованые модели.
Разнообразие моделей. Литье открывает больше возможностей для дизайнерской реализации. Они выглядят привлекательно и стильно, а хромированные литые диски - обязательный атрибут премиального автомобиля.
Защита от коррозии. Сам по себе алюминий меньше подвержен окислению, поэтому литые диски достаточно долговечны.
Недостатки литых дисков
Сложность ремонта. Литой диск при сильном ударе чаще раскалывается или дает трещину. Повреждения сложно восстановить и долговечность литых дисков сильно зависима от качества дорожного покрытия.
Взаимозаменяемость . Каждая модель имеет внешние различия, поэтому при выходе из строя одного из дисков, сложно подобрать похожую модель на замену.
Зависимость от температуры. Диски, изготовленные по технологии литья, сильнее подвержены воздействию низких температур. При длительных морозах они становятся хрупкими.
Особенности кованых дисков
В производстве кованых дисков применяют как стандартную штампованную ковку, так и литье. Кованые модели внешне похожи на литые, но превосходят их в характеристиках прочности и весе.
Как изготавливаются кованые диски
Сплав алюминия и других металлов заливают в специальные цилиндры, создавая продолговатые брусья.
Полученные заготовки пялится на несколько частей и отправляются под пресс.
Заготовка отбивается под прессом с разных сторон, благодаря чему в структуре металла практически нет пузырьков воздуха.
Далее в полученном диске формируют обод и высверливаются отверстия для крепежей.
Диски покрываются защитой от коррозии
Преимущества кованых дисков
Высокая прочность . Кованые диски прочнее литых из-за мелкозернистой структуры металла. При попадании заготовки под пресс уменьшается количество пузырьков воздуха, которые неизбежно образуются при литье.
Легкий вес. Кованые колеса легче литых на 15-20% за счет более тонких стенок, чего возможно достичь благодаря высокой прочности материала.
Долговечность . Кованые модели не гниют и не ржавеют благодаря особенности металлов и защитному покрытию.
Недостатки кованых дисков
Высокая цена . Кованые диски самые дорогие из-за технологической сложности процессов производства. За хорошее качество приходится платить в среднем на 20% больше, чем за литые аналоги.
Небольшой выбор моделей . Кованые диски не обладают таким разнообразием моделей, как литые. Для внедрения нового дизайна приходится менять часть технических процессов ковки, что сложнее реализовать в отличии от обычного литья.
Как отличить литой диск от кованого
Благодаря одинаковой структуре металла кованые и литые модели внешне очень похожи. Но существует несколько способов, которые помогут легко отличить их друг от друга.
Для чего это нужно?
Способность различать разные типы дисков обезопасит от нечестных продавцов, которые иногда выдают литую модель за более качественную - кованую.
Основные отличия кованых и литых дисков
Кованый диск легче литого. Например, кованая модель диаметром 15 дюймов весит 5 кг , а литая - 8 кг . Разница в весе обусловлена разным размером стенок. Для повышения прочности литую модель делают толще, поэтому увеличивается и масса.
Кромка литого диска имеют неровную структуру. Этот эффект неизбежно проявляется при литье. Кованые диски проходят дополнительную обработку прессом и не имеют такой особенности.
Маркировка кованых дисков наносится с помощью штамповки, поэтому все надписи имеют вдавленную форму. Маркировка литых дисков выпуклая.
Спецификация кованого диска содержит маркировку «forged» .
Что лучше выбрать?
Если позволяет бюджет, делайте выбор в пользу кованых дисков. Они наиболее прочные и надежные, но их цена в среднем на 50-60% выше, чем у литых. Однако более легкий вес кованых моделей позволит эффективнее экономить топливо, что в сочетании с долгим сроком службы поможет отбить часть потраченных денег.
Штампованные, литые, кованые, сборные: какие бывают колёсные диски, и в чём отличия
Мы уже рассмотрели параметры выбора колесного диска, выделив все основные показатели, которые нужно учесть при приобретении. Однако вопрос выбора типа диска заслуживает чуть более пристального внимания: сегодня мы разберемся, какие типы дисков бывают, чем они отличаются, и каковы их потребительские характеристики.
Колесные диски по типу изготовления делят на штампованные, литые, кованые и сборные. Первые два типа – абсолютные лидеры по распространенности, третьи – выбор энтузиастов, а четвертые – фактически экзотика, но в рамках материала мы скажем пару слов и о них.
Штампованные диски – это самый бюджетный и простой в изготовлении тип. Такие диски изготавливаются из прокатной углеродистой («черной») стали путем штамповки отдельно обода и лицевой части и их последующего соединения сваркой. После изготовления диски окрашиваются эмалью, которая защищает их от агрессивной внешней среды.
Основная задача штампованных дисков – быть дешевыми и простыми, с чем они успешно справляются. Именно такие диски устанавливаются на базовые комплектации новых автомобилей, а также приобретаются владельцами машин, для которых важен не внешний вид диска, а исключительно его функционал.
Основные преимущества штампованного диска – это его вышеупомянутая дешевизна, а также мягкость и ремонтопригодность. Мягкость и ремонтопригодность – взаимосвязанные характеристики: дело в том, что из-за применяемого материала и технологии изготовления штампованные диски сохраняют присущую металлу пластичность. Таким образом, при ударе такие диски мнутся, принимая на себя и гася часть энергии удара, а пострадавший диск впоследствии можно отремонтировать, сохранив большую часть его эксплуатационных характеристик. Еще один плюс в этой ситуации – частичное демпфирование удара, приходящегося на подвеску: деформируясь, «штамповка» немного смягчает удар и в некоторых случаях может спасти подвеску от поломки ценой собственной целостности.
Недостатков у штампованного диска тоже хватает. Отчасти к ним можно причислить и пресловутую мягкость, однако основные претензии владельцев связаны с большим весом и утилитарным дизайном таких изделий, а также их слабой защищенности от внешней среды. Вес – и вправду главный бич «штампов»: он превышает таковой у литого диска в среднем на 15-30%. Это важнее, чем может показаться: ведь большая неподрессоренная масса приводит к легкому ухудшению динамики и увеличению расхода топлива.
Внешний вид штампованных колес стоит считать их особенностью, а не недостатком – это сугубо утилитарное изделие, хотя существуют и штампованные диски с намеками на дизайн. Те, для кого важен внешний вид, могут компенсировать его декоративными колесными колпаками, которые надеваются на «штамповку». Это актуально еще и потому, что штампованные колеса, как правило, легко теряют товарный вид: дефекты окраски и повреждения эмали приводят к тому, что диск ржавеет, а агрессивная внешняя среда лишь усугубляет этот процесс.
Краткое резюме: штампованные диски дешевые, тяжелые и ремонтопригодные, их стоит выбирать, если для вас совершенно не важен внешний вид диска, но важно потратить на него как можно меньше денег как при покупке, так и в эксплуатации.
Литые диски, как следует из названия, производятся путем литья в заранее заготовленную матрицу. Еще такие диски называют легкосплавными – это справедливо, потому что, в отличие от штампованных, они изготавливаются не из стали, а из более легких сплавов: как правило, алюминиевых, а в случае с дорогими изделиями – магниевых и титановых. После изготовления диски могут дополнительно окрашиваться, полироваться или покрываться лаком.
Основные преимущества литого диска – это меньшая по сравнению со «штамповкой» масса, существенно большая прочность, коррозионная стойкость, а также куда более эстетичный и разнообразный дизайн. С массой в данном случае все понятно: она меньше благодаря использованию более легкого материала. Более высокая прочность и коррозионная стойкость – тоже следствие применяемых материалов и технологии изготовления: литой диск способен выдержать без деформации гораздо большую нагрузку и не ржавеет даже при повреждении поверхности. Ну а внешний вид зависит исключительно от применяемой матрицы, и это позволяет создавать многие тысячи вариантов внешности диска. Дополняется внешность окраской: зачастую диск одного дизайна существует в разных цветовых исполнениях.
Недостатки литого диска – низкая пластичность и следующая из этого хрупкость, высокая стоимость и сложность ремонта, а также более высокая цена самого диска. Хрупкость – обратная сторона прочности: литой диск держит более сильный удар, чем штампованный, однако если сила удара превысит возможности диска, он не только помнется, а с большой вероятностью даст трещину или расколется. Кроме того, прочность литого диска означает, что удар в полной мере передается на подвеску автомобиля.
Технологии ремонта таких дисков, конечно, освоены, однако сам этот ремонт запрещен Техническим регламентом Таможенного союза, пункт 5.7.2 которого гласит, что не допускается "наличие трещин на дисках и ободьях колес, следов их устранения сваркой". Это вполне оправданная мера: потеря эксплуатационных характеристик при потенциальном ремонте значительна, и неизвестно, как поведет себя отремонтированный диск в дальнейшем.
Краткое резюме: легкосплавные литые диски красивые, легкие и прочные, их стоит выбирать, если вы хотите получить оптимальный баланс характеристик за умеренные деньги.
Кованые диски – «элита» массового рынка. Они изготавливаются из легких алюминиевых сплавов с содержанием магния и титана путем объемной штамповки и последующей механической обработки. Заготовка, отштампованная при высокой температуре, сохраняет внутреннюю структуру металла, а дизайн диска, как правило, определяется на фрезерном станке.
Основные преимущества кованого диска – выдающиеся легкость и прочность, сочетающиеся с красотой изделия. Технология изготовления обеспечивает еще меньший вес и еще большую прочность по сравнению с «литьем» – именно поэтому кованые диски считаются лучшим выбором для автовладельца-энтузиаста. Еще одно важное свойство «ковки» – пластичность: при критически сильном ударе она не трескается, а мнется, что чуть облегчает возможность восстановления.
Главный недостаток кованого диска в том, что за все его преимущества нужно хорошо платить, причем на всех этапах и не только деньгами. Технология изготовления «ковки» наиболее сложна, и это ограничивает число производителей, которые этим занимаются. Соответственно, кованые диски не только дороги, но и весьма редки: прежде чем заплатить, придется их поискать или же заказать. Ну а еще одна сопутствующая проблема – большое количество подделок: немалая часть «ковки» на рынке – это литые диски с поддельными маркировками, а отличить литой диск от кованого сложно.
Краткое резюме: кованые диски красивые, очень легкие и очень прочные, их стоит выбирать, если вы хотите получить изделие с лучшими эксплуатационными характеристиками и готовы хорошо за них заплатить.
Сборные диски – самый редкий и экзотический вид дисков. Их основная особенность заключается в том, что они состоят из нескольких частей: условно их можно разделить на обод и лицевую часть (диск), которая крепится к ободу болтами. Конструктивно это еще не все элементы: например, диск в сборе имеет бедлоки ( beadlock ), фиксирующие обод покрышки, и таерлок ( tirelock ), предотвращающий разбортировку колеса. Болты, используемые в сборных колесах, должны иметь очень высокую прочность и, как правило, изготавливаются из титанового сплава.
Преимущества сборного диска – в вариативности его состава: разные элементы диска можно изготовить из разных материалов, а также заменить при необходимости. Например, обод обычно кованый и изготовлен из алюминиевого сплава, а для лицевой части (собственно, диска) можно применить и более прочный титановый сплав. Поврежденный обод можно заменить, сохранив лицевую часть, или наоборот заменить «рисунок» диска.
Сборные диски – это наиболее редкий тип дисков, и в подавляющем большинстве случаев они используются в качестве имиджевого элемента. Новые диски, как правило, изготавливаются на заказ, а их цена очень высока.
Краткое резюме: сборные диски дорогие, красивые и прочные, их стоит выбирать, если для вас совершенно не важна цена дисков, но хочется получить эксклюзивное изделие с отличными эксплуатационными характеристиками.
Штампованные колёсные диски.
В России штампованные стальные колесные диски – явление довольно распространенное. И хотя легкосплавные диски постепенно вытесняют их, в историю стальные колеса уйдут еще не скоро. Мы решили рассказать вам о штампованных дисках максимально подробно. Раскроем все их плюсы и минусы, а также поговорим об особенностях выбора и эксплуатации. Итак, приступим. Штампованные колесные диски изготавливают из стали и имеют составную конструкцию. Из листа стали специальными пресс-формами выбиваются две заготовки – внутренняя и внешняя части диска, которые затем вальцуются и свариваются между собой. стальные штампованные колёсные диски Конечно же, у штампованных дисков есть свои достоинства и недостатки. Технология штампования достаточно проста, дешева, но в то же время несовершенна, так как не обеспечивает идеальную геометрию колесного диска, что усложняет процесс балансировки колеса и приводит к снижению точности управления автомобилем. Помимо этого, есть у штампованных дисков и ряд других недостатков. В частности, они имеют гораздо больший вес, нежели легкосплавные литые диски, что приводит к повышению расхода топлива и дополнительным нагрузкам на неподрессоренные части подвески, способствуя их более быстрому износу. Отрицательно большая масса дисков сказывается и на динамических характеристиках автомобиля. Еще один минус штампованных стальных дисков – малый выбор вариантов внешнего оформления: все штампованные диски выглядят скучно и старомодно. Ну и, наконец, последний минус – это подверженность коррозии (из-за плохой заводской покраски и/или при получении сколов и царапин). Впрочем, для большинства автовладельцев, отдающих предпочтение штампованным колесам, все это играет второстепенную роль, а положительные стороны стальных дисков видятся гораздо предпочтительнее. Во-первых, штампованные колесные диски обладают отличной пластичностью, в результате чего достаточно устойчивы к сильным ударам и снимают за счет этого часть нагрузки с элементов подвески, предохраняя ее от перегрузок. Во-вторых, даже в случае повреждения штампованные диски не ломаются, а гнутся, что обеспечивает их ремонтопригодность и дальнейшую эксплуатации без необходимости покупки новых дисков. Ну и, в-третьих, штампованные диски гораздо дешевле литых, а уж тем более кованых, что делает их самым доступным предложением на рынке. При выборе стальных штампованных колесных дисков в первую очередь стоит обратить внимание на качество лакокрасочного покрытия. Самым надежным выбором будут диски, окрашенные порошковой эмалью, распыляемой под действием электрического тока. Такое покрытие более прочное, плотное, чаще имеет ярко-белую окраску и отлично защищает диск от воздействия воды, дорожных реагентов и мелких повреждений, получаемых, например, от отлетевших камушков из-под колес встречного транспорта. Также при выборе дисков стоит обязательно проверить их на наличие трещин или сколов в лакокрасочном покрытии, ибо в местах подобных повреждений диск начнет ржаветь уже в ходе первого сезона эксплуатации. Кроме того, как минимум визуально следует проверить ровность плоскости бортов диска, но лучше всего это сделать в шиномонтаже на специализированном оборудовании. Что касается правил эксплуатации, то при балансировке колес со штампованными дисками не следует использовать клеевые грузики от легкосплавных дисков, так как на стальном диске они очень плохо держатся. Также не стоит забывать о регулярной чистке колесных дисков. Штампованные колеса рекомендуется тщательно промывать со всех сторон как минимум перед началом зимнего и летнего сезонов, так как скапливающаяся в нишах грязь может приводить к дисбалансу масс различных частей колеса, что чревато появлением вибраций руля и кузова, которые по неопытности некоторые водители списывают на проблемы с подвеской. Для предотвращения коррозии поверхностей диска рекомендуется проводить регулярные осмотры и подкрашивать (или покрывать антикоррозийными составами) появившиеся сколы и трещины. Особенно это касается внутренних бортов бескамерных колес, где появившаяся ржавчина приводит к снижению герметичности. И последнее, не следует перетягивать крепежные болты, иначе это чревато быстрым разбитием посадочных гнезд диска при частом монтаже/демонтаже колеса.
Читайте также: