Ковка — объемная штамповка — на данный момент вершина конструкторской мысли в сфере производства колес для автомобилей. Впервые эта технология была разработана и применена в России в середине 80-х на оборонном предприятии «Вилс». В этом отношении нам вообще повезло.
В России простаивает масса высокотехнологичных заводов, готовых производить что угодно, лишь бы не обанкротиться. Нам по сравнительно низким ценам доступны колеса массового выпуска, которые на Западе считают целесообразным использовать только для спортивных и гоночных автомобилей. Автовладельцы ожидают, что диски из легких сплавов решают две задачи — улучшают ходовые характеристики автомобиля и его внешний вид. Однако после покупки и установки «красивых» колес изменений в поведении машины многие не обнаруживают. Почему ?
Причина очень простая — иногда автовладельцы выигрывают только в дизайне, так как вес легкосплавных дисков оказывается такойже, как и у стальных штампованных. Ходовые характеристики при «родном» вылете (как и при штатных дисках) остаются прежними, поэтому улучшения разгонной динамики, работы подвески и тормозной системы вы вряд ли ощутите. А вот если значительно изменился вылет, некоторые характеристики могут даже ухудшиться. В первую очередь это касается геометрии хода колеса и возросших нагрузок на подшипники ступиц, да и на всю ходовую. Увлекаясь тюнингом, автовладельцы часто стремятся поставить шины с более низким профилем и большим диаметром дисков из легкого сплава, забывая о таком важном параметре, как вес колеса. Нередко колесо в итоге получается значительно тяжелее родного, что влечет за собой целый ряд негативных последствий: повышается нагрузка на детали (стабилизатор, сайлентблоки, пружины) и узлы (опоры амортизаторов и сами амортизационные стойки) подвески автомобиля, из-за чего они быстрее изнашиваются. При возросшем весе колеса, на высоких скоростях, на неровном покрытии дороги изменяется характер работы упругих элементов и амортизаторов — после наезда на возвышенность колесо с опозданием возвращается на место, а при проезде ям зависает, т.е. в обоих случаях ухудшаются сцепные свойства с дорогой.
При разгоне на раскручивание колеса двигателю приходится тратить больше энергии, а это ухудшает экономичность и динамику. При замедлении тормозным механизмом приходится останавливать большие вращающиеся массы, поэтому тормозные колодки и диски работают более интенсивно, что вызывает их перегрев и их ускоренный износ. Из-за большего момента инерции тяжелого колеса возрастает тормозной путь, а при сробатывании ABS колесо разблокируется с запаздыванием. Как же отличит кованое колесо от литого ? Внешне, по характеру обработки поверхности, найти разницу между современными литыми и коваными дисками очень сложно, без ошибочный вариант только один — сравнить вес дисков. Кованые независимо от размера весят на 40-55% меньше стальных, а литые легче стальных всего на 15-20%. Комментарий многократного чемпиона Украины по ралли Александра Салюка старшего.
Выбирая колесные диски, можно исходить из разных соображений. Например для спорта очень важно, чтобы диск был легким и прочным, так что выбор делается в пользу кованых. Кому важнее внешний вид, тот останавливается на литых дисках. Вот только наши дороги ненамного лучше раллийных допов. Поэтому, наверное, стоит один раз заплатить больше и купить качественные крепкие диски. «Красивые» не выдерживают сильных ударов и требуют дополнительных затрат на ремонт, а то и замену. Только сплавы. Практически все прoдаваемые литые и кованые диски изготовлены из алюминиевого сплава т.е. в их основе лежит алюминий, в который добавляют множество других элементов из таблицы
Менделеева, в том числе и металлов. Различные добавки позволяют придать сплаву, соответственно и диску, требуемые свойства и качества. Диски из магниевых сплавов — большая редкость. История применения магния для изготовления дисков насчитывает, по меньшей мере, 26 лет (Alfa Romeo Spider 1989 года выпуска оснащалась именно такими дисками). Однако до сих пор магниевые диски являются экзотикой.
Целесообразность использования магниевых сплавов (как правило, магния с алюминием и добавками марганца и циркония) определяется существенным снижением веса диска и, как следствие, уменьшением массы неподрессоренных масс автомобиля. Один диск среднего размера из магниевого сплава может весить на 3 — 3,5 кг меньше, чем аналогичный литой алюминиевый. Например: диск изготовленный из магниевого сплава, диаметром 15 дюймов, весит 4 — 4.5 кг. Главным недостатком таких сплавов является их низкая коррозийная стойкость, что определяет очень высокие требования к защите поверхности диска специальными красками и лаками. Так называемые титановые диски или «титаны», по утверждению некоторых ведущих специалистов — миф. Изготовление дисков из титанового сплава — достаточно трудоемкий и многостадийный технологический процесс, что обусловливает их очень высокую стоимость.
Теоретически с точки зрения эксплуатации такие диски практически лишены недостатков. Они имеют высокие прочностные и пластические свойства в сочетании с высокой коррозийной стойкостью. Однако из за большой удельной массы данного сплава толщина металла у титановых дисков получается еще меньше, чем у стальных. Поэтому привлекательный дизайн у них практически невозможен. Производителей кованых дисков в мире не так уж много.
В основном их выпускают российские ВСМПО, Slik и несколько зарубежных компаний. Обусловлено это огромными затратами на оснащение производства многотонными прессами, которые в несколько этапов придают отливке нужную форму и свойства. Некоторые зарубежные диски получают по обходной технологии, хотя и декларируют их как кованые. Ее суть — упрочнение диска методом прокатки обода.
Кованые диски получают методом горячей штамповки с последующей термической и механической обработкой деталей. Производство начинается с обработки давлением отлитой заготовки на механизированной линии вертикальных гидравлических прессах. В состав лини входят несколько вертикальных гидравлических прессов усилием 1,6 тыс.т., 6 тыс.т., и 20 тысяч тонн, где последовательно происходит изменение формы исходной заготовки. Затем полуфабрикат отправляется на термическую обработку, после чего заготовка обрабатывается на высокоточных станках с числовым программным управлением. Более высокая цена кованых дисков объясняется множеством этапов производства, а также большими отходами дорогого сплава. Так заготовка 15-дюймового диска весит 30-50 кг. а на выходе после поковки вес готового диска составляет всего 6 кг.
Ковка исключает вероятность скрытого брака металла, характерного для литья, – раковин, пор. Ковaные диски практически не подвержены коррозии, поэтому иногда их даже не покрывают защитным слоем лака. За счет чего достигаются столь ценимые всеми потребительские свойства кованых дисков ? При пластическом деформировании металл упрочняется за счет измельчения кристаллической сетки и ликвидации внутренних микродефектов. В силу этого кованые колеса значительно прочнее, чем стальные.
Кроме того, ковка исключает появление в металле скрытых литьевых раковин, полостей и трещин. Стенки кованых дисков могут быть на 20% тоньше, чем у литых. В результате кованое колесо, как правило, на 15-20% легче литого и на 40-50% стального штампованного. Меньший вес приводит к снижению неподрессоренной массы, значительную часть которой и составляют колеса.
Легкое и, соответственно, менее инерционное колесо четче отслеживает рельеф дороги, щадит подвеску, следовательно, повышается комфорт и управляемость. К тому же легкое колесо быстрее остановится при торможении и раскрутится при разгоне, что означает улучшение динамики и экономичность. Опыт эксплуатации свидетельствует, что кованые диски успешно противостоят неровностям и ухабам. Расколоть качественное колесо почти невозможно. В случае же небольшого «замятия» его можно отреставрировать, хотя надо помнить, что любое воздействие на кованое изделие все равно нарушает его структуру. Литые диски из алюминиевых сплавов получают методом литья под низким регулируемым давлением или литьем с противодавлением.
Главная причина их популярности — относительная дешевизна. Себестоимость дисков, полученных по литейной технологии, приблизительно в 2-3 раза меньше кованых. А выпускает их не один десяток производителей. У спортсменов-раллистов из бывшего СССР, а также на отечественном рынке автозапчастей популярны кованые диски российского производства. Их выпускают на технологических линиях, где производят колеса для боевых истребителей и тяжелых транспортных самолетов.
К слову, их стоимость соизмерима с ценой литых дисков престижных мировых брэндов.
