Материалы для изготовления автомобильных колес

В зависимости от материала, из которого изготавливают колеса, их подразделяют на следующие типы:

• стальные;
• легкосплавные (из легких сплавов);
• комбинированные;
• из композитных материалов. Данные колеса применяются крайне редко.

Стальные колеса

Колеса, изготовленные из стали, широко применяют как на отечественных, так и на импортных автомобилях. Это объясняется относительно простой технологией изготовления, невысокой стоимостью (примерно в три раза дешевле аналогичных колес из легких сплавов) и возможностью ремонта деформированных участков обода.

Стальное колесо легкового автомобиля обычно состоит из штампованного глубокого неразъемного обода (рис. 9.16) и штампованного диска, который соединяется с ободом точечной контактной или дуговой сваркой.



Диски стальных колес имеют сложную конфигурацию поперечного сечения, которая увеличивает их жесткость. Конструктивные варианты дисков различны. Как правило, они имеют вентиляционные отверстия или ребра, обеспечивающие эффективный отвод тепла от шины и тормозного механизма. При этом периферийная часть диска для повышения боковой жесткости выполняется выпуклой.



К недостаткам стальных колес относятся их большой вес по сравнению с колесами из легких сплавов, ограниченные возможности дизайна из-за технологических особенностей изготовления и быстрая потеря товарного вида из-за коррозии (рис. 9.17).



Стальные колеса, как правило, оснащают декоративными колпаками, многие из которых повторяют дизайн легкосплавных колес. Декоративные колпаки придают улучшенный внешний вид колесу, скрывая пятна ржавчины, и самому автомобилю, а также способствуют сохранению чистоты крепежных болтов и гаек, скрывают секретный крепеж и дефекты лакокрасочного покрытия. Однако в процессе эксплуатации автомобиля по разбитым, неровным дорогам декоративные колпаки могут слетать и теряться.

Легкосплавные колеса

Широкое распространение получили легкосплавные колеса. Изготавливаются они из легких сплавов (на основе алюминия, магния и титана). Главное преимущество легкосплавных колес перед обычными стальными — в меньшей массе. Снижение массы колеса в сборе с ши-нойведеткуменьшениюнеподрессоренныхинериионныхмассиулучше-нию условий работы подвески. Применение для производства дисков легких сплавов позволяет уменьшить вес неподрессоренных деталей машины, что приводит к улучшению условий работы подвески, повышению плавности хода и уменьшению расхода топлива. В зависимости от технологии изготовления они могут иметь различные свойства.



Литые легкосплавные колеса имеют зернистую внутреннюю структуру, и при их эксплуатации возможно образование невидимых микротрещин. Из-за этого при сильном ударе диск может расколоться на несколько частей. Преимуществами литьевой технологии являются практически неограниченное количество вариантов дизайна, а также отсутствие отходов при производстве, поскольку основной технологический этап при производстве литых дисков — создание формы, а вся последующая механическая обработка сводится к минимуму.

Текст статьи взят с сайта [LRman.ru]

Процесс создания кованых легкосплавных колес достаточно сложен, штамповка их заготовки происходит поэтапно, с промежуточным нагревом перед каждой деформацией. Оборудование для производства кованых дисков сложное и дорогое, что в конечном итоге делает их дороже литых. Материал кованых дисков, в отличие от литых, приобретает многослойную волокнистую структуру с очень высокой прочностью. Такие диски не раскалываются при ударе, а гнутся. При этом кованые диски легче литых дисков аналогичного объема.

Широкое распространение получили алюминиевые легкосплавные колеса. Они обладают необходимой прочностью, могут быть выполнены с разнообразными дизайнерскими решениями. По сравнению со стальными алюминиевые колеса дороже. В результате взаимодействии алюминия с водой и кислородом алюминий покрывается белесой оксидной пленкой, что негативно сказывается на внешнем виде диска. Для сохранения внешнего вида таких дисков требуется особая защита его поверхности от окисления. Литые алюминиевые колеса менее хрупкие, чем магниевые, и являются компромиссным вариантом по цене и техническим характеристикам.



Магниевые легкосплавные колеса обладают высокой теплопроводностью, что позволяет снизить температуру тормозных механизмов и ступиц. Магниевые сплавы тоже имеют меньшую массу, но колеса из них дороже алюминиевых и также должны быть защищены от окисления. Литые магниевые колеса слишком хрупкие. Однако кованые магниевые колеса обладают очень высокой прочностью.

Титановые легкосплавные колеса встречаются редко и не получили широкого распространения из-за высокой стоимости.

Комбинированные колеса

Комбинированные колеса совмещают достоинства литых и кованых колес из легких сплавов. В таких сборных колесах, например, обод может изготавливаться методом ковки, а диск — путем литья. Их соединяют между собой титановыми болтами (рис. 9.18). При повреждении возможна замена отдельных частей колеса, но, как правило, стоимость ремонта приближается к стоимости нового колеса. Комбинированные колёса обладают наилучшими техническими характеристиками, но имеют крайне высокую стоимость.