Плюсы и минусы кованных дисков

Опубликовано: 17.04.2024

Ковка – современный способ легкосплавных дисков, или, как говорят специалисты, горячая объемная штамповка.

Плюсы кованых дисков:

При ковке достигается прочность выше, чем при литье, поскольку происходит измельчение зерен, их деформация и вытягивание в нужном направлении — в результате структура металла становится волокнистой. За счет этого возможно уменьшение толщины стенок кованого диска примерно на 20% по сравнению с литым. Высокая прочность материала дисков обеспечивает им хорошие весовые характеристики: масса кованого диска на 30-50 % меньше массы стального и на 20-30 % аналогичного литого. Благодаря высокой пластичности такой диск не разрушается после сильного удара, а деформируется на подобие стального. Кованые магниевые диски обладают хорошей коррозионной стойкостью, а алюминиевые и вовсе можно использовать без лакокрасочного покрытия. В общем, кованый диск вобрал в себя все преимущества литого и стального штампованного собратьев, при этом избавившись от их недостатков.

Минусы кованых дисков:

Существенным недостатком является очень низкий коэффициент использования материала, составляющий 30-40%, что значительно увеличивает стоимость изделия.

Технология производства кованых дисков:

Исходную заготовку разогревают до температуры, при которой сплав приобретает наиболее высокую пластичность (порядка 400-470 0С), затем разогретая «чушка» под действием пресса вминается в специальную форму, и на выходе получается некое подобие колеса — поковка. Изготовляемые таким методом диски могут проходить термическую обработку, а могут и не проходить. Все определяется составом сплава. Часто механические характеристики дисков, прошедших термическую обработку, и без таковой, изготовленные из разных сплавов, практически не отличаются. Если термическая обработка производится, то она включает закалку с последующим старением. После поковка отправляется на механическую обработку, затем осуществляется нанесение декоративных покрытий. Такая технология изготовления позволяет получить диски, материал которых имеет прочность сопоставимую со сталью, и пластичность ниже всего на 20-30 %. При производстве кованых дисков широко применяются сплавы на основе алюминия и магния.

Ситуация с коваными дисками в России и Украине очень интересная. Во всем мире такие диски в большинстве своем устанавливаются на дорогие спортивные и гоночные автомобили (японцы долгое время заказывали Российские кованые диски на Ступинском металлургическом комбинате). Однако общая мировая тенденция в России имеет несколько иное продолжение. Дело в том, что в последнее время предприятия военно-промышленного комплекса по конверсии освоили производство кованых колес, цены на которые удается удерживать на достаточно низком уровне (в среднем цена дисков российского производства меньше западных аналогов в 10 раз!), причем по качеству они не хуже импортных.

Как производят кованые диски?

Легкосплавную заготовку сначала прогревают до необходимой по технологии температуры, для того, чтобы она лучше поддавалась деформации, но не плавилась. Далее разогретую заготовку вминают в специальную форму при помощи пресса, после этого она становится похожа на своеобразное колесо. Кстати, для этого используют прессы массой 6-20 тонн. Только так можно добиться необходимой волокнистой структуры металла. Технологию изготовления кованых колесных дисков называют горячей объемной штамповкой.

Дальше выполняется термическая обработка, хотя проводят ее не все производители. После термической обработки, производители при помощи специальных станков вырезают спицы и наносят на диск декоративное покрытие.

Плюсы:

Минусы:

Кованые диски можно было бы смело назвать идеальными, если бы они не стоили так дорого. Цена даже самых недорогих из них измеряется в сотнях долларов за 1 шт. Очень редко литой диск может стоить примерно столько же, сколько и кованый. Такое бывает лишь в тех случаях, когда он произведен какой-нибудь известной фирмой, которая гарантирует отличное качество и долговечность. Цена, в таком случае, автоматически возрастает за счет дорогого бренда. Говорят, что цена на кованые колеса столь высока по причине высокой отходности при их изготовлении, но в это мало верится. Главной причиной их высокой стоимости, скорее всего, являются их неоспоримые достоинства, по сравнению с другими колесами. Однако стоит отметить, что кованые диски отечественного производства в разы дешевле колес именитых западных брендов.
Кованые диски очень ограничены в дизайнерском разнообразии, а это значит, что внешне они несколько уступают литым колесам, разнообразие которых просто зашкаливает. Выбрать из них именно те, которые будут смотреться подобающим образом труднее, чем среди литья. Но, тем не менее, выбрать труднее, но можно, если хорошо поискать. Если бы кованые диски не были красивы, то не стоили бы так дорого, сохраняя при этом спрос на них.

Как отличить кованый диск от литого?

Ковка является вторым способом производства легкосплавных дисков. На языке специалистов ее называют горячей объемной штамповкой. Поэтому и про кованые диски иногда говорят: «штампованные» (не путать со штампованными дисками из стали).

Кованые диски - плюсы

По сравнению с литьем кованый диск отличается большей прочностью. Особая технология производства сообщает сплаву необходимую волокнистую структуру, благодаря чему уменьшается толщина стенок.

Кованый диск тоньше литого примерно на 20 %. Такая тонкость при высокой прочности снижает вес кованых дисков. Они легче литых на 20-30 % и легче стальных дисков на 30-50%. Из-за отличной пластичности такой колесный диск после удара не разрушается, а деформируется примерно также как и стальной.

Специалисты говорят, что кованый диск соединил в себе все преимущества (стального штампованного и литого) аналогов. И в то же время он лишён недостатков своих собратьев.

Кованые диски - минусы

По большому счету, минус у такого диска только один — стоимость, увеличенная из-за низкого коэффициента использования материала (30-40 %).

Кованые диски: технология производства

Как же делают кованый диск? Заготовка разогревается до состояния, когда сплав становится очень пластичным (около 400-470 С). Потом податливую чушку специальным прессом вминают в подготовленную форму. На этом промежуточном этапе получается поковка — болванка, похожая на колесо. В зависимости от составляющих сплава заготовка может обрабатываться термически или двигаться дальше. Если присутствует термическая обработка, значит, диск закаляют и делают старение. После этого поковке нужна механическая обработка и декоративное покрытие.

Описанная технология производства позволяет получить кованый диск из материала, который имеет прочность сопоставимую с прочностью стали. При этом пластичность понижается не более чем на двадцать-тридцать процентов. При изготовлении кованых дисков чаще всего применяют сплавы, имеющие в своей основе алюминий и магний.

Как появились российские кованые диски

В нашей стране история с производством кованых дисков сильно отличается от ситуаций во всем остальном мире. Во многих государствах кованые диски устанавливают на гоночные и дорогие спортивные автомобили. Например, российские кованые диски Ступинского металлургического комбината много лет закупали японцы.

У нас же в последнее время кованые диски стали выпускать предприятия ВПК (военно-промышленного комплекса) - конверсия и новые требования рынка диктуют условия. Эти диски стали значительно дешевле иностранных аналогов. Так, по сравнению с западными образцами, российские кованые диски могут стоить меньше в 10 раз! При этом качество наших дисков ничем не уступает иностранному.

Многие зарубежные изготовители не в состоянии позволить себе подобные вложения. Поэтому в западных странах чаще всего на автомобилях можно увидеть лишь литые диски. Производство такого типа легкосплавных колес у них доходит до 80 % от общего числа дисков.

Наш прогноз: в России ковка будет или дорожать, причем очень сильно, или уступит на рынке литым дискам, если изготовители не начнут тратить больше денег на замену стареющего оборудования.

П роблема выбора между стальными и легкосплавными колёсными дисками продолжает вызывать множество споров в среде автолюбителей. Масла в огонь подливают производители, всячески рекламирующие продукты собственного изготовления с целью продажи. Поэтому о характеристиках изделий, изготавливаемых из разных металлов, сформировались стереотипы, не отвечающие действительности. Отсюда и цель данного материала — рассказать, чем отличаются штампованные, кованые и литые диски, как отличить их друг от друга и какие лучше подойдут при различных условиях эксплуатации авто.

Колёсные диски из лёгкого сплава

Название «легкосплавные» присвоено данным изделиям из-за свойств материалов, из которых они делаются. Это сплав лёгких металлов — алюминия и магния, для прочности и пластичности к нему в небольших количествах добавляются титан и медь. Отсюда и второе название таких дисков — титановые. Существует 2 разновидности легкосплавных ободьев:

литые;
кованые (прессованные).

Эти 2 группы изделий отличаются друг от друга технологией изготовления, эксплуатационными свойствами и стоимостью. Чтобы понять, какие из них лучше, нужно рассмотреть производство дисков подробнее.

Торговые представители зачастую навязывают автомобилистам мнение, что в отличие от литых изделий кованые обода делают из невероятно прочных и дорогих металлов, чуть ли не из платины. В действительности это миф, состав сплава для изготовления обеих групп продуктов абсолютно одинаков. Производители могут незначительно менять соотношение основных и добавочных металлов в расплаве на своё усмотрение.

О технологии производства

Как яствует из названия, литые изделия делаются методом заливки расплавленного металла в специальные формы (способом литья). Последовательность технологических операций выглядит так:

Металлы — ингредиенты помещаются в печь, расплавляются и перемешиваются.
Сплав подаётся к форме и заливается туда специальным ковшом.
После застывания заготовка извлекается из формы и перемещается на механическую обработку. При этом структура обода и спиц уже сформирована, остаётся только удалить лишний материал по краям и уточнить отверстия для болтов, а также сбалансировать диск.
Последний этап — тестирование при определённых скоростных и ударных нагрузках.

На заводах известных брендов процесс идёт в полностью автоматическом режиме с применением станков с ЧПУ, даже литье выполняет робот. Ручной труд практически исключён.

Название «кованые» не совсем точно отражает методику производства этих дисков, поскольку их не куют, а выдавливают из нагретого сплава на гидравлических прессах большой мощности. Алгоритм изготовления такой:

Как и в предыдущем случае, в печи готовится сплав, из которого отливаются заготовки цилиндрической формы.
Каждая заготовка проходит несколько операций прессования, где из неё формируется сплошной колёсный обод без спиц и отверстий.
Изделия проходят 2 операции термообработки — закалку (упрочняет сплав) и отпуск для снятия внутренних напряжений в металле.
С помощью механической обработки на разнообразных станках в дисках делают отверстия, вырезают рисунок спиц, удаляют лишний материал по краям и проводят балансировку.
На специальном оборудовании выполняется тестирование при критических нагрузках.

Вот и второй миф развеян — о том, что из-за технологии изготовления кованые диски не могут похвастать разнообразным дизайном. На фрезерных станках с ЧПУ можно вырезать в теле заготовки любой, даже самый сложный рисунок.

Плюсы и минусы литых изделий

Главное преимущество дисков, изготавливаемых методом литья из лёгкого сплава, — привлекательный внешний вид, благодаря чему автомобиль любого возраста и марки выглядит гораздо симпатичнее. Да и выбор изделий по конфигурации и количеству спиц невероятно широк. Это основная причина, побуждающая автолюбителей поменять стальные колёсные обода на легкосплавные.

Остальные достоинства тоже имеют значение, но они носят технический характер:

сниженная масса изделий даёт меньший расход топлива и повышает управляемость авто;
по той же причине улучшается разгонная динамика машины, а тормозной путь — сокращается;
изделия изначально сбалансированы благодаря технологии производства;
длительный срок службы.

Из перечисленных позитивных моментов реально заметна только долговечность и сбалансированность литых дисков, когда владелец авто меняет резину в шиномонтажной мастерской. Улучшение управляемости и разгонной динамики может ощутить лишь опытный водитель, а изменение расхода топлива настолько незначительно, что незаметно вовсе (0,1—0,2 л на 100 км пробега). Поэтому в приоритете остаётся красота легкосплавных дисков, а уж потом ценятся их технические параметры.

Теперь о недостатках:

Изделия боятся сильных и резких ударов. Трещина появляется в наиболее тонком месте либо там, где внутри металла образовалась воздушная раковина. Производители утверждают, что литье ремонту не подлежит.
Цена продукта выше, нежели у штампованных стальных дисков. Из-за разбега цен разница может составлять от 50 до 200%.
Литые обода нельзя ставить на микроавтобусы и малые грузовики, поскольку они не рассчитаны на подобные нагрузки.
Операции по обслуживанию таких изделий на шиномонтаже (смена резины, балансировка) обходятся дороже.

В странах постсоветского пространства функционирует множество мастерских, где специалисты приловчились паять трещины алюминиевого литья. Но подобный ремонт нельзя назвать полноценным, а восстановленные диски недопустимо ставить на переднюю ось машины.

Преимущества и недостатки кованых дисков

Существенный и единственный недостаток кованых ободьев — большая стоимость, превышающая литье в 2—5 раз в зависимости от завода — изготовителя. Но за эти деньги вы получите такие достоинства:

надёжность и прочность;
долговечность, прессованный обод прослужит столько же, сколько сам автомобиль;
малый вес изделия (даже по сравнению с литьём), улучшающий поведение авто на дороге и снижающий расход горючего.

Благодаря прессованию и закалке при изготовлении таких ободьев металл не имеет скрытых раковин и обретает повышенную прочность, поэтому трещины от ударов — чрезвычайно редкий случай. Вдобавок спицы изделия можно выполнить тоньше и ажурнее, придав дизайну колеса дополнительную лёгкость и красоту. Вот за что вы платите деньги, покупая кованый колёсный диск.

Как делают литые легкосплавные диски — видео

Стальные штампованные обода — секрет популярности

Более 60% всех автомобилей на территории стран постсоветского пространства оснащены дисками, сделанными из листовой углеродистой стали. Подавляющее большинство этих машин комплектуется такими колёсами с завода, поскольку они дешевле других. Исключения — авто в комплектации «люкс» либо элитные марки, которым «штамповка» откровенно не подходит по внешнему виду.

Невзирая на дешевизну, железные диски отличаются множеством достоинств:

по сравнению с алюминиевым сплавом сталь обладает пластичностью и упругостью, поэтому обод частично поглощает удары при езде по крупным неровностям;
по той же причине стальные изделия легко ремонтировать, — деформированные места можно рихтовать, а трещины — заварить;
сфера применения — транспорт любого назначения и грузоподъёмности;
низкие цены на обслуживание колёс;
нет проблем с креплением колёс, для чего используются заводские (штатные) болты.

Наиболее ценным преимуществом при езде по нашим дорогам является высокая ремонтопригодность штампованных дисков и способность поглощать удары. В сочетании с низкой стоимостью указанные особенности делают традиционные железные обода наиболее привлекательными в глазах рядовых пользователей. Чтобы понимать, как формируется их себестоимость, не помешает ознакомиться с технологией изготовления подобных изделий.

Производство методом штамповки

Для изготовления железных ободьев применяется толстая листовая сталь. Из неё нарезаются заготовки двух типов — круг и полоса, отправляемые на дальнейшую обработку. Процесс выглядит так:

При изготовлении штампованных изделий не применяются дорогостоящие станки с ЧПУ и печи, отчего и затраты энергоносителей существенно ниже. Отсюда небольшая цена конечного продукта.

Видео процесса сборки штампованных изделий

Слабые стороны стальных дисков

По сравнению с симпатичными изделиями из лёгкого алюминиевого сплава штампованные железные обода проигрывают по внешнему виду, что зачастую становится причиной их замены. Не решают вопрос и пластиковые декоративные колпаки, которые вечно теряются на выбоинах наших дорог, а хозяину авто приходится покупать новые.

Чтобы колпаки не слетали с колёс, многие водители пристёгивают их к дискам пластмассовыми электромонтажными хомутиками. Это помогает, хотя несколько портит внешний вид авто.

В эксплуатации «штамповок» есть и другие негативные моменты:

из-за большого веса колёс управляемость машиной хуже, а расход топлива — выше;
увеличенный тормозной путь;
изделия из штампованного железа не могут похвастать хорошей балансировкой;
металл ржавеет, а потому требует ухода.

Судя по статистике, перечисленные недостатки не слишком смущают большинство российских водителей. Опять же, часть негативных моментов неверно интерпретируется продавцами. Например, лишено оснований утверждение, что сталь может сгнить за 2 года и диск станет непригодным к дальнейшему использованию. Чтобы довести металл до такого состояния, потребуется период вдвое дольше, а при своевременном уходе изделие прослужит не меньше легкосплавного.

Существует миф, что краска штампованных ободьев легко царапается и быстро приходит в негодность, а поверхность из лёгкого сплава повредить невозможно. Вторая часть утверждения неверна, литые диски тоже можно поцарапать, а вот покрасить их значительно труднее.

Рекомендации по выбору

Выбор типа колёсных дисков лучше выполнять по трём критериям:

в зависимости от условий эксплуатации машины;
класс и марка авто;
активная езда в холодный или тёплый период года.

Если вы рассчитываете пользоваться одним комплектом ободьев круглогодично, то с учётом российских дорожных условий лучше не рисковать деньгами и поставить стальную «штамповку».

Идеальный вариант — иметь 2 комплекта дисков, используя их в тёплое и холодное время года. Для летней езды по асфальтированным покрытиям отлично подойдут легкосплавные обода, а вот на зиму нужно ставить штампованные. Проблема в наледи, появляющейся на асфальте из-за неубранного снега, отчего ровная дорога покрывается сплошными выбоинами. Та же наледь по краям проезжей части легко поцарапает ваши красивые титановые диски при выезде на обочину либо приближении вплотную к бордюру.

Выбирая комплект новых дисков, не помешает учесть и другие рекомендации:

Не стоит раскошеливаться и покупать изделия из лёгкого сплава, если вы ездите по полям на внедорожнике. И наоборот, на элитные автомобили, эксплуатируемые по ровным дорогам, не стоит ставить «штамповку», это выглядит предосудительно.
Кованые диски подходят для любых легковых авто и различных условий езды, кроме откровенного бездорожья.
Не пытайтесь ставить легкосплавные обода на микроавтобус, который работает на коммерческих перевозках, вы рискуете быстро привести их в негодность.

При выборе кованых изделий возникает закономерный вопрос — как отличить их от литья при внешней схожести. Ведь недобросовестный продавец может подсунуть вам более дешёвый товар по цене кованых дисков. На этот счёт есть ряд советов:

Ковка легче литья. Например, кованый обод размером 15 дюймов весит не более 5 кг, а литой — 7—8 кг.
На прессованных изделиях, обработанных фрезерными станками, вы не отыщете заусениц или небольшого облоя по краям, как это бывает с литьём.
Как правило, надписи на литых дисках выступают над поверхностью, а на ковке они заглублены, потому что наносятся путём выдавливания.
Если изделие — фирменное и сопровождается документами, то в спецификации кованого обода вы найдёте соответствующее английское слово — FORGED.

Из этих правил есть множество исключений, проявляющихся при изучении продукции отечественных либо китайских производителей. Лучший вариант — покупать кованые автомобильные диски в торговых точках с безупречной репутацией или у официальных дилеров.

Несмотря на многочисленные достоинства легкосплавных дисков, они не могут отвоевать и половины российского рынка. Подобная ситуация наблюдается и в странах бывшего СССР, где штампованные изделия актуальнее и практичнее алюминиевых. Изменения тенденции стоит ожидать не раньше, чем произойдёт кардинальное улучшение дорог с твёрдым покрытием.

Если вы знаете, что зимы у вас суровые и ездить вы будете по не самым лучшим дорогам, то, пожалуй, более мудрым решением будет поставить на зиму штамповку, их не так жаль в случае повреждения, они более выносливые и стойкие к ударам, нежели литые диски.

Если же у вас качественные литые диски, покрытые заводской краской, вы проживаете в регионе, где слишком низкие температуры — редкость, вы передвигаетесь исключительно по городу, где дороги преимущественно чистые — смело можете использовать литые диски. Аккуратная эксплуатация и бережное отношение вряд ли навредит вашим литым каткам зимой. Единственное о чем стоит задуматься, так это над тем, стоит ли постоянно ездить на шиномонтаж при смене резины, или может быть стоит купить дополнительный комплект литых дисков на зиму.

Неподрессоренная масса — понятие, применимое к наземным средствам передвижения, имеющим подвеску, которое обозначает массу, включающую массу колес и других деталей, крепящихся непосредственно к ним (дисков, резины, элементов тормозной системы, находящихся на колесе). Масса остальных элементов, удерживаемых над землей подвеской, называется подрессоренной массой.

Соотношение подрессоренной и неподрессоренной массы имеет огромное значение, так как сила, с которой неподрессоренные компоненты воздействуют на автомобиль снизу вверх, должна компенсироваться весом подрессоренной массы. В противном случае автомобиль теряет сцепление с поверхностью дороги, что отрицательно сказывается на его управляемости. Кроме управляемости вес колес влияет и на динамику автомобиля. Так, чем тяжелее колеса, тем больше энергии и времени потребуется, чтобы изменить скорость их вращения. То же относится и к процессу торможения. Для преодоления данной проблемы устанавливают облегченные диски. Соотношение неподрессоренных и подрессоренных масс в автомобиле составляет в среднем 1:15. Меняя это соотношение, можно добиться более высокой плавности хода автомобиля. Это соотношение можно изменить двумя способами: увеличив подрессоренную массу либо уменьшив неподрессоренную.

Однако, если увеличивать подрессоренную массу, к примеру, загрузить по максимуму салон автомобиля, то разгонная динамика снизится. А вот уменьшив неподрессоренную массу, можно сохранить и даже улучшить динамику, добившись при этом высокой плавности хода. И добиться этого можно, только снизив вес колес. Снижение веса каждого из четырех колес на 1 килограмм эквивалентно уменьшению веса в салоне автомобиля приблизительно на 40 килограммов. Таким образом, если при замене дисков вы снижаете вес каждого диска на четыре килограмма (что в сумме дает 16 килограммов), то ваша машина будет ехать также плавно, как если бы в нее сели четыре пассажира, но при этом нисколько не потеряет в своих разгонных характеристиках. Например, один оригинальный литой диск диаметром 20" дюймов от Range Rover весит более 25 кг, а один кованый диск Rocksroad или Solomon Alsberg с максимальной статической нагрузкой для такого тяжелого автомобиля весит менее 13 кг. Таким образом удаётся облегчить каждое колесо более, чем на 12 кг, а это равносильно уменьшению подресоренной массы на полтонны. Причем основную массу кованого диска удается "собрать" в ступичной части, что позволяет существенно снизить момент инерции в отличии от литых дисков. О моменте инерции еще расскажу в отдельной теме. Источник: ru.wikipediaКовка – современный способ легкосплавных дисков, или, как говорят специалисты, горячая объемная штамповка.

Плюсы кованых дисков:

При ковке достигается прочность выше, чем при литье, поскольку происходит измельчение зерен, их деформация и вытягивание в нужном направлении - в результате структура металла становится волокнистой. За счет этого возможно уменьшение толщины стенок кованого диска примерно на 20% по сравнению с литым. Высокая прочность материала дисков обеспечивает им хорошие весовые характеристики: масса кованого диска на 30-50 % меньше массы стального и на 20-30 % аналогичного литого. Благодаря высокой пластичности такой диск не разрушается после сильного удара, а деформируется на подобие стального. Кованые магниевые диски обладают хорошей коррозионной стойкостью, а алюминиевые и вовсе можно использовать без лакокрасочного покрытия. В общем, кованый диск вобрал в себя все преимущества литого и стального штампованного собратьев, при этом избавившись от их недостатков.

Минусы кованых дисков:

Технология производства кованых дисков: Исходную заготовку разогревают до температуры, при которой сплав приобретает наиболее высокую пластичность (порядка 400-470 0С), затем разогретая «чушка» под действием пресса вминается в специальную форму, и на выходе получается некое подобие колеса - поковка. Изготовляемые таким методом диски могут проходить термическую обработку, а могут и не проходить. Все определяется составом сплава. Часто механические характеристики дисков, прошедших термическую обработку, и без таковой, изготовленные из разных сплавов, практически не отличаются. Если термическая обработка производится, то она включает закалку с последующим старением. После поковка отправляется на механическую обработку, затем осуществляется нанесение декоративных покрытий. Такая технология изготовления позволяет получить диски, материал которых имеет прочность сопоставимую со сталью, и пластичность ниже всего на 20-30 %. При производстве кованых дисков широко применяются сплавы на основе алюминия и магния.

Ситуация с коваными дисками в России очень интересная. Во всем мире такие диски в большинстве своем устанавливаются на дорогие спортивные и гоночные автомобили (японцы долгое время заказывали наши кованые диски на Ступинском металлургическом комбинате). Однако общая мировая тенденция в России имеет несколько иное продолжение. Дело в том, что в последнее время предприятия военно-промышленного комплекса по конверсии освоили производство кованых колес, цены на которые удается удерживать на достаточно низком уровне (в среднем цена дисков российского производства меньше западных аналогов в 10 раз!), причем по качеству они не хуже импортных

Читайте также: