Как делают штампованные диски

Опубликовано: 30.04.2024

Штампованные диски распространены широко среди автовладельцев за счет того, что часто в заводской комплектации с конвейера машины выходят именно со штамповкой на колесах. Они ценятся автовладельцами за их дешевизну и простоту в производстве, возможность легко восстановить форму после деформации. О том, что они из себя представляют, как изготавливаются, плюсах и минусах будет рассказано в этой статье.

Штампованные диски: что это такое

Данный тип производится из листовой стали марки СТ-3 либо другого состава (в зависимости от производителя), путем пресса, выдавливающего составные части, которые впоследствии свариваются в единую конструкцию. Штампованные колесные диски отличаются большой массой, что отрицательно влияет на управляемость и поведение машины на скорости, легко гнутся вследствие механических повреждений. Также они значительно подвержены ржавчине из-за своего материала — стали.

Штамповка, диски

Огромным плюсом штамповок является их эластичность. Ее обеспечивает эластичная прочная сталь, из которой они изготавливаются. В случае ДТП и повреждения колеса там, где хрупкое литье может просто сломаться (а это может стоить жизни как пассажирам с водителем, так и автомобилю), штамповка просто согнется, обеспечив сохранность ходовой части. Отсюда также и еще один плюс — эти диски хотя и легко деформируются, но вместе с этим также легко и восстанавливаются. Это может сделать не только мастер автосервиса, но и сам автовладелец, вооружившись кувалдой.

Кроме этого, еще одним плюсом является цена, которая меньше в 5-6 раз, чем у литых и кованых сородичей.

Из минусов, помимо уже упоминавшейся подверженности к коррозии, отмечается большая масса, чем у литья, что увеличивает нагрузку на подвеску. Штамповки обладают худшей балансировкой, чем другие виды колесных дисков, сильнее гуляют по оси. Кроме того, на высоких (от 90 км/ч) скоростях они, как отмечают автовладельцы, сравнивавшие различные диски, значительно хуже держат дорогу.

Как они выглядят

Прежде всего, они отличаются стандартным, непритязательным дизайном, всегда узнаваемы. Внешняя поверхность с отверстиями на ней является главной отличительной их чертой. Отверстия служат для охлаждения поверхности диска и располагаются кругом по краю. Помимо этого, лицевая поверхность в центре имеет отверстия для крепления шпилек к ступице колеса.

Внешний вид штампованных дисков R13

Срок службы

Срок службы этого вида дисков зависит от многих факторов, среди которых:

Температура окружающей среды и погодные условия. Холодные температуры негативно сказываются на стали, повышенная влажность воздуха вызывает ржавчину.
Дорожные условия. Неровные дороги, ямы способствуют скорейшему износу.
Степень ухода. При должной обработке поверхности, покрытии стали, своевременном окрашивании срок службы значительно увеличивается.

В наибольшей степени фактор, который действует на штамповку разрушительно, — это коррозия, от которой, к сожалению, никуда не деться, так как сталь ржавеет при любой внешней среде.

Определить стандартный срок службы стальных дисков поэтому довольно сложно. При должном уходе штамповки могут служить 7-10 лет. Без ухода срок может сократиться в два и более раз.

Параметры и характеристика штампованных автодисков на «Хавал Н6»

Для автомобиля Haval H6 устанавливаются стальные диски 5×114.3 ET-50 R17. Исходя из маркировки, они имеют 5 крепежных отверстий под шпильки с диаметром окружности их расположения 114,3 мм, вынос ET 50 +/- 4 мм и диаметр 17 дюймов.

Haval H6

Как выбрать оригинальные штампованные диски на авто

При выборе оригинальной штамповки на свой автомобиль необходимо обращать внимание и руководствоваться следующими параметрами:

Производитель. Необходимо, чтобы это была оригинальная продукция от официального производителя. Лучшими производителями стальных дисков считаются Dotz, KFZ, Kronprinz, КрКЗ, Mefro, Eurodisk, ТЗСК.
Материал. У ведущих производителей более высокое качество стали, многие изготовители держат марку и состав ее в строгом секрете, другие, для того чтобы клиенты и покупатели были уверены в качестве, напротив, публикуют информацию о материале в открытых источниках.
Качество окрашенной поверхности. Ведь чем лучше загрунтована поверхность и больше слоев окраски, тем лучше будут эксплуатироваться диски.
Параметры диска. Требуется, чтобы он подходил к ступице колеса. Диаметр, число крепежных отверстий, соблюдение условий, чтобы колеса входили без проблем в колесные арки.

Обзор штамповки KFZ 8425

Автомобильные диски KFZ 8425 устанавливаются на колеса модели 8425 Volkswagen.

8425 Volkswagen со штамповкой на колесах.

Это диски R16, то есть с радиусом в 16 дюймов. Размер 6,5×16 дюймов, сверловка на 5 отверстий с диаметром окружности их расположения 112 дюймов, вылетом 42 мм. Многие владельцы VolksWagen довольны заводской штамповкой и продолжают ее эксплуатировать после покупки, не заменяя на литье.

Накладки на штампованные диски

Внешний вид стальных дисков многих автовладельцев просто не устраивает. Кто-то доволен техническими характеристиками штамповки, но внешний вид им не нравится, кто-то просто экономит деньги, не покупая литые или кованые. Для более красивого внешнего вида колес и защиты дисков от агрессивной внешней среды применяются накладки, так называемые «колпаки».

Диски штамповки R13 под накладками

Как делают штампованные диски

Процесс производства штампованных дисков простой и в промышленности поставлен на конвейер. Изготавливаются они из прочной и при этом эластичной стали. Основные части, из которых производится штамповка, — это так называемая «тарелка» и обод. «Тарелка» изготавливается из листа стали специальным прессом, которым продавливаются также ребра жесткости, отверстия для охлаждения диска, после этого сверлятся отверстия для болтов и шпилек. Обод делается также из листовой стали. Он вырезается, сгибается в круг, сваривается, сварной шов срезается для обеспечения ровной поверхности. Тарелка и обод свариваются, сварные швы также удаляются, при этом тарелка должна немного утопать в ободе. Далее просверливается отверстие для ниппеля и готовый диск покрывается краской.

Штампованные стальные диски, несмотря на стандартный и неприглядный внешний вид, для многих остаются единственным и верным выбором, подкупая своей универсальностью, надежностью, возможностью восстановления после самых жестких деформаций. Они являются своего рода классикой в мире колес, будучи самыми доступными и самыми простыми в эксплуатации.

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.

Сегодня доступны несколько вариантов колесных дисков, которые принято делить как по способу их изготовления, так и по материалу, из которого они изготовлены.

Основные типы колесных дисков бывают:

Штампованными (штамповка/стальные);
Литыми (легкосплавные/литье);
Коваными (ковка);
Составными (разборные/сборные);
Другие виды.

Штампованные диски являются самыми доступными по цене, а также самыми тяжелыми по весу. Остальные варианты относятся к категории легкосплавных дисков, которые весят меньше и стоят дороже.

По дизайну самый широкий выбор имеют литые диски , в то время как самыми прочными являются кованые. Среди литых дисков наиболее дорогими являются составные диски.

Давайте разбираться, какие плюсы и минусы имеет каждый вариант.

Штампованные диски

Такие диски являются наиболее простым и дешевым вариантом, который обычно ставится автопроизводителем на бюджетные автомобили в целях снижения конечной стоимости.

Изготовление

Штампованные колеса производят из стали, для изготовления используется метод штампования.

Плюсы

Среди основных преимуществ стальных дисков можно выделить низкую стоимость, достаточную прочность, а также высокую ремонтопригодность (что достаточно важно при активной эксплуатации ТС на дорогах с плохим покрытием).

Минусы

Большой вес по сравнению с аналогами, практически полное отсутствие выбора в плане дизайна, а также низкую антикоррозионную стойкость.
Увеличенная масса штампованных дисков является причиной повышенного расхода топлива, снижения динамики, ухудшения управляемости, а также преждевременного выхода из строя отдельных элементов ходовой части. Также в ряде случаев страдает комфорт водителя и пассажиров.
На практике владельцам приходится осуществлять регулярную покраску штампованных дисков, а также использовать пластмассовые колпаки для улучшения внешнего вида колес и автомобиля в целом.

Конечно, исключения бывают (например, фирменные 5-спицевые «штампы» на моделях Opel или дорогостоящие оригинальные колпаки, весьма удачно имитирующие литые диски), однако в большинстве случаев штампованный диск выглядит стандартно.

Литые диски

Эти колесные диски обозначаются cast, являются наиболее распространенным вариантом и часто ассоциируются с таким понятием, как «кастомизация».

Сегодня можно приобрести дешевые литые диски неизвестных производителей (по стоимости такие колеса не дороже качественной штамповки), средние по цене «массовые» решения известных брендов или дорогостоящие оригинальные заводские диски для автомобилей из среднего и премиального сегмента. Отдельного внимания также заслуживают эксклюзивные решения и тюнинг-колеса.

Изготовление

Основным материалом изготовления для таких дисков служат различные алюминиевые сплавы. Реже используется титановый или магниевый сплав (актуально для дорогостоящих версий). Литой диск изготавливается методом заливки сплава в специальную форму. Далее материал остывает, после чего извлекается из формы и проходит несколько этапов механической обработки.

Еще добавим, что сегодня в арсенале у производителей имеются и более совершенные технологии изготовления литых дисков. Например, литье под давлением. При таком изготовлении расславленный алюминий, который залит в форму, также дополнительно подвергают определенному давлению. Результат - уменьшение пористости материала. Благодаря давлению образуется более цельная мелкозернистая структура, что делает материал заметно прочнее.

Еще одним способом является технология «flow forming». В основе лежит способ механической раскатки обода прямо на горячей заготовке. Метод раскатки позволяет добиться высокой прочности одновременно со снижением общей массы. Кстати, способ напоминает технологию производства кованых дисков. Единственным минусом можно считать то, что литье, которое изготавливается описанными выше способами, стоит намного дороже обычных литых колес.

Плюсы

Среди основных преимуществ качественных литых дисков можно выделить небольшой вес и достаточную прочность, что позволяет снизить расход топлива, улучшить разгон автомобиля и его управляемость, повысить комфорт и уменьшить нагрузку на подвеску.
Также можно выделить широчайший выбор литых дисков в плане дизайна и размеров, что позволяет подобрать подходящий вариант практически на любой автомобиль. Более того, подбор дисков на авто можно осуществить с учетом целого ряда требований, пожеланий и индивидуальных предпочтений самого заказчика.

Минусы

Высокая вероятность потери внешнего вида в результате мелких механических повреждений, после нахождения колес в агрессивной среде и т.д.
Прежде всего, литые диски не мнутся (в отличие от штамповки), а попросту раскалываются. Например, литье в результате попадания в яму может как сразу расколоться, так и постепенно накапливать микротрещины. Именно во втором случае есть опасность последующего раскола диска даже после незначительного удара.
Также литые колеса отличают средние показатели и характеристики по ряду основных параметров. Еще на практике автолюбители отмечают, что использование литых колес по сравнению со штампованными дисками в определенных ситуациях может стать причиной выхода из строя деталей подвески, а также повреждения шин.

Например, если штампованное колесо попадает в яму, оно сминается, но не лопается. При этом часть энергии удара приходится именно на диск, а не на подвеску. В случае с литым диском энергия передается на ходовую часть автомобиля. Если же диск от удара раскололся, часто острые края в буквальном смысле слова разрывают и саму шину.

Кованые диски

Указанный тип колес обозначается forged, является самым прочным и легким по сравнению с аналогами. Обычно устанавливаются на мощные серийные авто и спорткары, а также активно используются в профессиональном автоспорте. Еще ковка весьма востребована в качестве решения в рамках всевозможных эксклюзивных проектов и гражданского тюнинга.

Изготовление

Технология производства кованых дисков фактически является штампованием разогретой цельной заготовки (болванки), после чего выполняется последующая механическая обработка.

Как правило, материалом является алюминий, реже могут быть использованы другие сплавы.

Еще отметим, что кованые диски также могут быть произведены по технологии, которая предполагает вырезание диска из болванки на специальном станке. Данный тип ковки менее прочный, чем кованые диски, изготовленные традиционным способом, однако их прочность все равно намного выше, чем у литых колес.

Как правило, данный способ позволяет изготовить эксклюзивные решения по индивидуальному заказу, уникальные «дизайнерские» кованые диски, лимитированные серии колес и т.д. При этом настоящие спортивные кованые диски изготавливаются исключительно штампованием под высоким давлением. Дело в том, что только традиционный способ штамповки под прессом позволяет придать алюминиевому сплаву самую высокую прочность.

Плюсы

Среди основных плюсов кованых дисков можно выделить высочайшую прочность и низкий вес. При этом производители даже с учетом высокой сложности изготовления и ограничений все равно имеют возможность создавать стильные кованые колеса, которые не уступают литым по внешнему виду. Единственным нюансом является более узкий выбор моделей.

Минусы

С учетом того, что процесс изготовления кованых колес сложный, дизайн ковки не имеет такого количества различных вариантов, как литье.
К серьезным недостаткам относят высокую стоимость и низкую ремонтопригодность. На практике, кованые диски в одном случае могут треснуть (по аналогии с литыми колесами), а в другом всего лишь погнуться подобно штамповке. Так или иначе, но нагрузки, которые выдерживают кованые колеса, намного выше по сравнению даже с самым качественным литьем.

Разборные диски

Разборные колесные диски (аналогичные термины - составные/комбинированные/сборные диски) обычно имеют обозначение 2-piece или же 3-piece. Указанные диски являются не цельными, а представляют собой сборную конструкцию из 2 или 3 составных частей. Такие колеса зачастую используются в качестве решений для тюнинга автомобиля.

Изготовление

Как правило, центральная часть диска, которая включает в себя спицы и ступицу, изготовлена методом отливки. Это значит, что в плане дизайна, как и в случае с любым другим литьем, нет никаких ограничений. Также для придания большей прочности может быть применена ковка, однако такое решение используется заметно реже.

Плюсы

Обод составного диска зачастую кованый, что делает его очень прочным. Крепление центральной части к ободу реализовано при помощи болтов из титана. В результате общая конструкция получается стильной по дизайну, легкой и прочной.
Ремонтопригодность комбинированных дисков выше, чем у других легкосплавных аналогов. Часто удается заменить только поврежденную часть, а не весь диск целиком.

Минусы

К минусам таких колес можно отнести их высокую стоимость, которая зачастую может быть на одной отметке или даже выше, чем качественная ковка. Обратите внимание, составные диски, особенно с учетом особенностей их производства, не могут стоить дешево. Если на рынке встречаются бюджетные варианты таких колес, то обычно это низкосортная подделка.

Особенности

Еще добавим, что сборные диски могут состоять как из двух частей, так и из трех. В трехсоставном варианте обод имеет как внутреннюю часть, так внешнюю. Это дает возможность производителю гибко менять определенные параметры диска: ширина обода, вылет, глубина полки.

Также автолюбители в разных странах практикуют замену одних составных частей дисков на другие, что позволяет собрать колеса с учетом не только целевого назначения, но и ряда индивидуальных предпочтений.

Другие виды дисков

Напоследок отметим, что выше были рассмотрены основные виды и типы колесных дисков. Однако и это еще не все. Также следует отметить спицованные колеса, которые устанавливаются на различные варианты ретро-автомобилей и другой колесной техники.

Еще существуют композитные диски, которые ставятся на суперкары (среди других материалов используется пластик и карбон), а также кастом-диски в рамках различных индивидуальных проектов.

Так или иначе, в рамках данной статьи их мы рассматривать не будем, так как основное внимание было уделено исключительно массовым продуктам.

В преддверии установки больших тормозов на свою верную подругу (озадачился я поиском кованных колес… А в процессе поиска узнал много нового!

Все мы знаем что литые диски лучше стальных (штампованных), также многие из нас знаю что кованые диски лучше чем литые. Но далеко не каждый знает как куются кованые диски. К сожалению никаких наковален и мехов в этом деле не применяется…

Небольшое видео отступление, в ознакомительных целях. Собственно весь процесс:

Теперь, давайте почитаем статью из журнала «Популярная механика», о том как делают кованые диски.

Мы стоим в кузнечно-прессовом цехе Ступинской металлургической компании, над нами возвышается гигантский пресс, развивающий усилие в 10 000 тонн. Бригада рабочих меняет оснастку штамповочного пресса, а Александр Ловчев, заместитель начальника производства дисков автомобильных и мотоциклетных колес Ступинской металлургической компании (СМК), раскрывает нам секреты производства кованых колес. «Вообще-то ‘кованые’ – это не совсем точно с технической точки зрения, правильнее было бы называть их дисками, изготовленными методом горячей объемной штамповки в закрытых матрицах, – улыбается Александр. – Но столь сложное название с первого раза мало кто способен выговорить, так что слово ‘кованые’ вполне прижилось».

«Эти диски – дальние родственники самолетов, – продолжает Александр. – В начале 1990-х множество предприятий, работавших в советское время на авиацию и космос, с уникальным оборудованием и технологией, оказались без госзаказов. И, чтобы выжить, вынуждены были перейти на товары народного потребления. Кто-то стал делать кастрюли, а СМК – в том числе и колесные диски. Технологии используются действительно самолетные – как при производстве некоторых силовых элементов конструкции планеров». В этом отношении российским автомобилистам повезло: такие прессы есть далеко не во всех странах. А даже где есть – подобное чрезвычайно дорогое оборудование, как правило, работает в основном на авиационно-космическую (а вовсе не на автомобильную) промышленность.

От отливки к колесу

Литейный цех – первый этап любого металлургического производства

Для дисков используется сплав типа АВ на основе алюминия с легирующими добавками магния, меди, меди, кремния и марганца. Он не только высокопрочен, но и пластичен. За рубежом аналог этого сплава обычно называют «авиационный алюминий 6061» (aircraft grade Al 6061). Готовую отливку – цилиндр диаметром примерно 20 см – режут на куски нужной длины (в зависимости от размера будущих колес), складывают в корзины и отправляют в кузнечно-прессовый цех.

Секторный штамп. При горячей объемной штамповке используются вот такие штампы, состоящие из нескольких секторов. При окончательном формировании диска верхняя часть штампа опускается, и сектора сходятся. Излишки металла при этом выдавливаются через щели, образуя облой

Там эти заготовки, пока даже отдаленно не напоминающие колесные диски, разогревают и с помощью пресса «осаживают» – сплющивают, превращая в «блинчики» толщиной сантиметров двадцать и диаметром около полуметра. Процесс дальнейшего превращения в колеса происходит в несколько этапов. Сначала «блинчики» разогревают до 430С и с помощью предварительного штампа (разогретого примерно до 350С) превращают в «кастрюли» – предварительные заготовки для автомобильных колес.

После термообработки колеса ожидают отправки в цех мехобработки

«Кастрюли» вновь отправляются в печь для разогрева, а затем специальный конвейер подает их к прессу с другим установленным штампом – окончательным. «Пауза между выходом заготовки из печи и собственно штамповкой не должна быть больше 11 секунд, иначе заготовка остынет ниже критической температуры», – поясняет Александр. Один из рабочих смазывает разогретый штамп специальной смазкой, двое других ловко хватают «кастрюлю» длинными щипцами и переносят на пресс-форму. Верхняя часть пресса опускается, поднимается – и вот из-под пресса достают готовое, если не считать облоя (излишков материала, выдавленных при штамповке), колесо. Первые четыре отштампованных колеса после освоения нового штампа идут на контроль геометрии – только после этого дается разрешение на использование штампа для серийного производства дисков.

Цилиндрические катки – это заготовки будущих колес для автоспорта

Пресс с усилием в 10 000 тонн (в СМК таких два) позволяет изготавливать диски большого диаметра. «Мы – единственное предприятие в России, кто освоил производство дисков диаметром до 22 дюймов! – с гордостью говорит Александр. – Меньшим усилием их просто не продавить – придется разогревать сплав до почти жидкого состояния, а это уже не объемная, а ‘жидкая штамповка’ – так мы называем литье под высоким давлением».

Термообработка и контроль

Несмотря на уже проступившее внешнее сходство, механические свойства колес пока еще далеки от тех чудных качеств, которыми славится «ковка». А славится она высокой прочностью (превышает прочность литых дисков при существенно меньшей массе), пластичностью (в отличие от литых дисков, кованые при высоких нагрузках деформируются, а не разрушаются) и упругостью (при умеренных нагрузках они деформируются упруго).

Для получения всего этого как раз и нужна термообработка. Сначала колеса подвергают закалке – равномерно прогревают в течение нескольких часов в печи до 515С, а затем быстро охлаждают, погружая в воду. После закалки сплав уже имеет нужную мелкозернисто-волокнистую структуру, но для того, чтобы колеса приобрели нужные механические свойства, их нужно «состарить» – подождать, пока структура выровняется, и убрать внутренние механические напряжения. В обычных условиях на это может уйти пара месяцев, но, чтобы не терять время, заготовки искусственно состаривают: выдерживают в печи при температуре 150–160С примерно 12–14 часов, после чего медленно охлаждают.

Один из рабочих с помощью кисти смазывает штамповую оснастку специальной смазкой, чтобы готовая деталь не прилипала к пресс-форме

После термообработки не менее 10% заготовок из каждой партии подвергаются контролю. Их поверхность протравливают: на светлой травленой поверхности хорошо заметны дефекты штамповки и складки. А одно колесо из партии безжалостно распиливают, вырезая из него специальный фрагмент – так называемый шаблон. Шаблон шлифуют и протравливают, а затем тщательно изучают в лаборатории на наличие дефектов деформации, термообработки и однородности сплава. «Чаще всего дефекты встречаются в ступичной части, – поясняет Александр. – Там наиболее сложный с металлургической точки зрения характер деформаций и термических нагрузок». На этом этапе также проводится контроль механических свойств сплава – образцы закрепляются в специальной разрывной машине, с помощью которой определяется предел прочности, предел текучести, относительное удлинение и твердость. Если дефекты и значения характеристик материала не укладываются в допуски, изучению подвергается еще одно колесо из партии. Если же и повторная проверка подтверждает эти выводы, значит, имело место нарушение технологической цепочки – и вся партия бракуется. Если же все параметры в норме – партия колес уходит на механическую обработку.

Сделано в России

С заготовки, уже напоминающей по форме будущее колесо, на токарном станке снимают лишний припуск металла, в ободе просверливают ниппельное отверстие, а в ступичной части – крепежные отверстия под болты. Затем колесо устанавливают на фрезерный станок с ЧПУ, который и вырезает запрограммированный дизайн.

«Есть ли ограничения по дизайну? В общем-то, нет – рисунок может быть любым, колесо можно сделать очень легким и ажурным, и единственное ограничение связано с нагрузкой, которую оно должно выдерживать, – отвечает на мой вопрос Александр. – Вот, например, этот 15-дюймовый диск весит чуть больше 5 кг, почти в два раза меньше стального штампованного аналога. И при этом параметры его значительно превосходят требования российского ГОСТа. Кстати, такая масса не является рекордной – в свое время мы сделали для японского рынка самое легкое в мире 15-дюймовое колесо – оно весило 3950 г».

Практически готовое колесо – остается только слесарка и покраска

«Некоторые диски после механической обработки дополнительно полируются. Для дисков марки M&K, которыми представлен наш премиум-сегмент, эти операции производятся за рубежом, – продолжает Александр. – Для остальных проводится обычная слесарная обработка – снимаются острые кромки, а затем производится окончательный контроль на соответствие геометрических размеров чертежу, биения обода и дисбаланс.

Последний параметр по ГОСТу контролировать необязательно, но мы это делаем, причем наш ‘внутренний’ стандарт в этом отношении в два раза более жесткий, чем российский ГОСТ. В СМК вообще очень строгая и хорошо налаженная система контроля качества – сказывается авиационное прошлое: на каждом этапе, от отливок до готового колеса, детали отслеживаются по маркировке. Видите, на колесе выбит номер? После покраски, окончательной проверки и одобрения ОТК колесо упаковывают, а его заводской паспорт будет храниться у нас еще в течение десяти лет. Сколько времени занимает производство диска? Около недели чистого времени, но, если учитывать производственный график, получается около месяца».

Российские технологии в области изготовления кованых колес вполне признаны и за рубежом. «В прошлом году на немецком ‘Мотор-шоу’ в Эссене, главной европейской ежегодной выставке в сфере тюнинга автомобилей, несколько тюнинговых ателье выставили очень дорогие машины – Bentley и Aston Martin – именно на наших дисках M&K», – говорит Александр. «А посетители знали о том, что эти диски российские?» – спрашиваю я. «Да, конечно! Клейма ‘Сделано в России’ мы не стесняемся. Мы им гордимся».

К слову сказать в России довольно много производителей кованных дисков, но у них есть один большой недостаток, который объясняется экономической составляющей. Недостаток этот – дизайн, а точнее практически полное его отсутствие.

Посмотрите на диски ВСМПО, хорошие диски, но дизайн сильно на любителя.

Посмотрите на Slik — очень мало дизайнов…

И такая ситуация практически у всех производителей ковки.

Дело немного поправило ателье AGFORGED, ребята договорились с СМК (или Магалтек?), делают дизайн и на заказ, можно сказать в штучном варианте делают диски для всех желающих. Минус такого подхода один – довольно продолжительное время необходимое на изготовление заказа.

Но и их выдавила штука под названием Жизнь. Завод СМК прекратил своё существование, а АГ не имели свои производственные мощности… В итоге все наработки достались Solomon Alsberg`y…

Если верить пользователю VITALIY8 , то в РФ на сегодняшний день остаётся один производитель кованых дисков — КРАМЗ, их поковки использует СЛИК.

Ссылки на сайты производителей.
AGForged: — Дизайн AG на мощностях Solomon Alsberg
Магалтек: magaltech.su
SLIK: />M&K mk-wheels— Делались на заводе СМК
Vindeta: — Завод Авангард
SOLOMON ALSBERG:

Полезный сайт со сводной таблицей веса различных моделей дисков

Вот еще немного видео в тему:

Как делают составные 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 (AL2O2). 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 (NA3ALF6), который смешивается с глиноземом (AL2O3). 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.

Читайте также: