Кованые диски: что это такое и чем они отличаются от литых

На рынке запчастей сегодня представлен огромный выбор дисков различных размеров и дизайна. Однако такое широкое разнообразие вариантов можно разделить на 3 основные группы по способу производства: штампованные, литые и кованые. И если первые 2 разновидности хорошо знакомы автолюбителям, то кованые диски по-прежнему вызывают много вопросов. Самый популярный из них – что лучше: кованые или литые колеса? Ответить на этот вопрос однозначно нельзя, потому что выбор зависит от конкретной ситуации. Для индивидуального же решения нужно, прежде всего, понимать, что из себя представляют кованые диски, в чем их особенности и преимущества. И скажем сразу – отличий от более привычного литья у них более чем достаточно.

Что такое кованые диски

Первоначально вы можете представить себе кузнеца с огромным молотом, который из куска металла выковывает достаточно элегантный и стильный диск с правильной геометрией. Картина получается красивая, но далекая от действительности. Современная ковка – это практически полностью механизированный процесс, выполняемый с помощью специального оборудования.

Материал, используемый для кованых дисков, практически ничем не отличается от сырья, из которого производятся литые модели. Это все тот же алюминиевый сплав с добавлением легирующих компонентов: магния, кремния, меди. В результате получается очень прочный и одновременно пластичный материал. Кроме того, каждый производитель добавляет в исходный состав различные компоненты, придающие те или иные свойства. Такие добавки – это в большинстве случаев коммерческая тайна производителей, поэтому точную формулу используемого сплава никто не разглашает.

Различия же между литьем и коваными ободами проявляются позже, на этапе производства. И эти различия глобальные – для этих видов дисков используются абсолютно разные технологии, в результате чего они приобретают индивидуальные свойства.

Как делают кованые диски

Процесс их производства начинается аналогично изготовлению литья. На металлургическом предприятии готовится необходимый алюминиевый сплав, в который вносятся те или иные добавки. Однако на этом сходства заканчиваются.

Для изготовления литых дисков расплавленный металл заливается сразу же в готовые формы. При производстве же кованых дисков используется следующая технология:

• Расплав льется в цилиндры того или иного размера.
• После остывания каждый цилиндр разрезается на несколько более коротких сегментов.
• Получившуюся заготовку отправляют в печь, где она разогревается.
• Далее металлический чурбак поступает на пресс для осадки – сплющивания под заданным углом.

Именно из-за использования прессов готовые диски получили название кованых. И оно вполне оправдано – под воздействием пресса сплав приобретает волокнисто-мелкозернистую структуру, в которой не остается никаких пустот и пузырьков воздуха.

Далее сплющенную заготовку повторно отправляют в печь, где она разогревается до температуры в 430 град. После этого ее подают под нагретый до чуть меньших температур пресс с другим штампом, который превращает плоский металлический «блинчик» в объемную заготовку – т.н. «кастрюлю». Они уже имеют необходимый для диска размер и глубину, однако пока еще остаются без дизайна, посадочных и крепежных отверстий.

Этот полуфабрикат в очередной раз отправляется в печь, откуда конвейер переводит под третий штамп пресса. Здесь ключевое значение имеет оперативность – от вывода будущего диска из печи до штамповки на прессе должно пройти в среднем не более 11 сек. (время может различаться в зависимости от используемого оборудования). В противном случае металл успеет остыть ниже допустимых значений и утратит пластичность. После третьей штамповки выходит уже практически готовый диск.

Далее будущему колесу придаются характерные для кованых изделий прочностные характеристики. Для этого оно закаливается по классической технологии:

• сначала диск разогревается до температур свыше 500 градусов;
• далее он помещается в воду, благодаря чему быстро охлаждается.

После этого металл в определенных условиях искусственно «состаривается». Благодаря этому выравнивается его структура, снимаются механические напряжения в структуре сплава. Далее делается случайная выборка для оценки качественных характеристик.

Если партия соответствует заявленным требованиям и критериям, то практически готовые диски направляются в токарный цех. Здесь убирается образовавшийся при прессовании облой, просверливаются крепежные и посадочные отверстия, вырезается выбранный дизайн. Все работы выполняются, как правило, на станках с использованием ЧПУ, что обеспечивает одновременно высокую скорость и качество обработки.

Здесь нужно развенчать миф об ограниченности выбора дизайнов для кованых дисков. На самом деле их можно сделать практически с любым узором, ограничением здесь будет только требуемая выносливость их конструкции.

Читайте также: Какие диски лучше литые или штампованные .

Чем отличаются кованые диски от литых

Итак, ключевыми отличиями кованых моделей от более распространенного литья являются следующие моменты:

• Процедура производства кованных дисков требует больше времени и включает в себя множество этапов. При этом после каждого производственного этапа производится контроль качества.
• Кованные диски более прочные и пластичные. При сильных ударах они не разрушаются, а деформируются, оставляя возможность для ремонта.
• Кованные диски имеет меньший вес. Обычно экономия составляет 20-30%.

Однако было бы ошибочным утверждать, что кованые диски по всем параметрам лучше литых. Главным их минусом можно назвать высокую цену – за кованые ободы придется отдать в несколько раз больше денег. Поэтому ставят такие колеса, как правило, на автомобили премиум-класса.

Кроме того, высокая ударопрочность кованых изделий играет одновременно и положительную, и отрицательную роль. С одной стороны, такие диски максимально долговечны. С другой же стороны, при попадании в глубокую яму, наезде на всей скорости на бордюр и т.д. все деформационное усилие передастся на подвеску, в результате чего она может получить существенные повреждения.

Читайте также: Что такое вылет диска ET и на что влияет.

Что лучше: кованые диски или литые

Однозначного ответа здесь быть не может. Все зависит от конкретной ситуации:

• Для относительно недорогих машин, которые эксплуатируются преимущественно на хороших дорогах и не имеют усиленной подвески, лучше выбрать литые диски. В таких условиях и при внимательном вождении их прочности будет достаточно. А сравнительно доступная цена не станет слишком уж серьезным ущербом для вашего бюджета.
• Для автомобилей, которые часто бывают на серьезном бездорожье, обладают внушительной массой и/или усиленной подвеской, лучше выбрать кованые модели, которые гораздо эффективнее выдерживают нагрузки. Такие колеса, в частности, пользуются достаточно высоким спросом среди владельцев внедорожников премиум-класса.

Также нужно помнить, что при выборе любых дисков и других запчастей нужно отдавать предпочтение известным производителям, гарантирующим качество своей продукции.

Читайте также: Как правильно хранить шины для максимальной сохранности.

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.

Кованые диски — особенности

Особенности и технология производства кованых автомобильных дисков

Кованные диски производятся с использованием специализированных методик, которые не в полной мере соответствуют названию изделий. Ковка в классическом понимании не используется, обработка металла осуществляется без деформации с применением молота и наковальни.

Производство начинается с формирования заготовки, которая включает различные металлы и сплавы. Основу составляют: алюминий, марганец и магний. Далее следует несколько производственных этапов:

• нагрев заготовки, доведение металла до пластичного состояния. Температура при этом не превышает 450° C;
• прессование с применением специализированных форм. Так обеспечивается равномерное воздействие на поверхность металла;
• термическая обработка или закалка, которая делает сплавы более твердыми за счет изменения структуры кристаллической решетки;
• проведение механической обработки на токарных и фрезерных станках для устранения шероховатостей, придания металлу однородной структуры.

Некоторые модели дополнительно покрываются краской. В основном производители (преимущественно отечественные) оставляют натуральную металлическую структуру.

В реальности технологию производства дисков правильнее назвать горячая штамповка. Она обозначается словом «FORGED», которое выштамповано на внутренней или внешней стороне диска. Литые аналоги обозначаются, как «CAST» и такая маркировка выпуклая. Это поможет выбрать нужную модель, так как литые и кованные образцы внешне не имеют существенных различий.

Ознакомиться с моделями и ценами на кованые диски можно в нашем каталоге. Если возникнут вопросы, то звоните и наши специалисты дадут бесплатную консультацию.

Преимущества и недостатки кованых дисков

Что касается цены, то дорого стоят изделия выпущенные за рубежом. Тут играет роль специфика производства, транспортные расходы. Российские заводы поставляют на рынок более дешевую продукцию, которая уступает зарубежным аналогам только менее презентабельным внешним видом. В основном, выпускают кованные диски отечественные оборонные предприятия, располагающие соответствующим оборудованием.

Критерии подбора дисков – какие параметры нужно учитывать

Посадочный диаметр

Ширина

Крепежные отверстия

Форма крепежных отверстий

Диаметр центрального отверстия

Вылет диска

Вылет диска – геометрический параметр, определяющий расположение диска в колесных арках. Это расстояние между вертикальной плоскостью симметрии колеса и плоскостью приложения диска к ступице измеряется в миллиметрах.

Для правильного выбора, тут необходимо знать, какие бывают варианты:

Изменение вылета влияет на ширину колесной базы, а соответственно, и на габариты автомобиля. Смещение параметра, смещает рулевую ось, что меняет на поведение системы управления.

Хампы

Хампы – бортики, обеспечивающие герметичность при посадке покрышки на диск. Эти элементы есть у всех современных моделей. Они отсутствуют только на изделиях, ориентированных под установку камерных покрышек, которые применяются преимущественно на ретро автомобилях. Работа хампов становится видна при хлопках и ударах по диску во время накачивания воздухом покрышек.

Параметры, характеристики кованных дисков указываются в сопроводительной документации. Они должны соответствовать, не превышать допустимых показателей, указанных производителем транспортного средства. Несоответствие параметров обуславливает необходимость переработки конструкции кузова автомобиля, негативно сказывается на динамике, ходовых характеристиках.

Особенности подбора шин к диску

Важно учитывать совокупность параметров технических и геометрических. Ошибочно ориентироваться только на посадочный диаметр. Но и от него напрямую зависят эксплуатационные характеристики. Тут для правильного выбора, следует ориентироваться на рекомендации производителя авто. Не следует устанавливать диски больше установленного размера. Тут оптимальным решением станет диаметр на 1 дюйм меньше максимального значения.

Подходящая ширина определяется с помощью специальных таблиц или подбирается продавцом-консультантом. Этот параметр, как и вылет диска важен для отсутствия трения шины об подкрылки при максимально вывернутом руле. Форма крепежных отверстий – важный геометрический параметр, если требуется замена крепежных элементов при утере или поломке штатных образцов.

Разболтовка избавляет от проблем с установкой дисков. Но желательно примерять их на месте, чтобы в последствии не терять время на возврат, выбор новых моделей. Так проверяется соответствие диаметра центрального отверстия. Обязательно учитывается вылет диска для сохранения исходных габаритов машины, характеристик рулевого управления.

Знание параметров поможет быстро подобрать колесные диски, которые станут функциональным гармоничным дополнением технической составляющей, украшением дизайна. Полностью надеяться на продавцов не стоит, необходимо разбираться в геометрических и технических характеристиках.

Какую модель выбрать в части дизайна определяет владелец авто, но на первом месте стоят геометрические, технические параметры.