Види колісних дисків

В залежності від того, яким способом і з чого виготовлені колеса, істотно відрізняються їх технічні характеристики, зовнішній вигляд і ціна.
Штамповані сталеві колеса
Сталь є найбільш дешевим конструкційним матеріалом. Тому сталеві колеса аж до середини двадцятого століття монопольно панували на дорогах, так і зараз за річним обсягом випуску в світі вони з великим відривом твердо утримують лідируюче місце.
Складові частини колеса – обід і диск – выштамповываются із сталевого листа, вальцюються і приварюються один до одного.
Сталь не має корозійною стійкістю, з цієї причини колеса, виготовлені з неї, покривають грунтовкою, емаллю або лаком.
Головними перевагами цих коліс вважаються традиційно невисока ціна і достатня пластичність матеріалу, що дозволяє колесу при ударі не лопатися, а деформуватися. Остання обставина – вкрай важливий аргумент на користь безпеки, тому що колесо не руйнується повністю, зберігаючи якусь подобу своєї геометрії
і не виключаючи ймовірності відсутності розгерметизації шини.
З цієї ж причини сталеві колеса після пошкоджень можуть підлягати рихтування (відновленню).
З недоліків штампованих коліс зазвичай виділяють їх високу масу, обумовлену необхідною товщиною стінок, недостатню геометричну точність виготовлення, слабку корозійну стійкість і не дуже різноманітний дизайн.
Литі легкосплавні колеса
Не задовольняючись конструкційними характеристиками сталі, інженери почали шукати більш легкі матеріали. Так, в шістдесятих роках були вперше виготовлені колеса з алюмінієвого сплаву. А в подальшому стали використовувати ще і магній (інші метали не прижилися).
Маючи справу з цими матеріалами, колеса стало доцільно виготовляти литтям. Найбільш поширений гравітаційний метод – лиття під низьким тиском, з протитиском.
Відливання можна надати практично будь-яку форму, завдяки чому виготовлені таким способом колеса володіють самим різноманітним дизайном і відрізняються плавністю ліній. Вони вимагають лише незначною доведення ріжучим інструментом, і їх практично ідеальна геометрія (допуск на радіальні і осьові биття обода становить 0,1 – 0,15 мм).
Ці сплави легше і міцніше сталі, що дозволяє знизити масу колеса на 15-20% (близько 1 кг) і збільшити міцнісні характеристики в півтора рази.
Важливе значення має і той факт, що теплопровідність легких сплавів вище, ніж у сталі, що у декілька разів. Ця обставина істотно сприяє кращому відведенню тепла від гальмівних механізмів.
Переваги легкосплавних литих коліс крім цього полягають у високій демпфуючої здатності і хорошою корозійної стійкості алюмінію (навіть втративши лакофарбове покриття, він здатний утворювати на своїй поверхні захисну оксидну плівку).
Магнієві колеса перевершують алюмінієві за всіма показниками, крім крихкості і стійкості до корозії. Вони вимагають вкрай якісного захисного покриття, і, щоб не руйнувати його, балансувальні тягарці потрібно кріпити на обода тільки за допомогою клею.
Крім цього загальними недоліками литих коліс є: висока ціна, яка визначається використовуваним матеріалом, і те, що при сильних динамічних навантаженнях вони не мнуться, а колються, так як відливання має кристалічну структуру. Правда, останнім часом розробники активно борються з цим неприємним явищем.
Ковані легкосплавні колеса
Кування – об’ємна штампування – на даний момент вершина конструкторської думки у сфері виробництва коліс для автомобілів. Вперше ця технологія була розроблена і застосована в Росії в середині 80-х на оборонному підприємстві “Вілс”. В цьому відношенні нам взагалі пощастило. У Росії простоює маса високотехнологічних оборонних заводів, готових виробляти що завгодно, лише б остаточно не збанкрутувати. Нам за порівняно низькими цінами доступні колеса масового випуску, які на Заході вважають доцільним використовувати тільки для спортивних і гоночних автомобілів (технологія виробництва там дещо відрізняється).
Поковка, одержувана шляхом поетапної деформації заготовки, що обробляється і доводиться повністю на верстатах з ріжучим інструментом. У результаті дуже багато металу вигорає і йде в стружку – втрачається понад половини витраченого матеріалу.
Для здійснення цих дій потрібно дороге, складне і потужне обладнання (зусилля преса досягає 20 тонн). Однак переваги повної механічної обробки вироби наявності: міцність вище, ніж у сталевих коліс, в 2,5 рази і перевищення в 2 рази рівня необхідних за Гостом пластичних властивостей. Пояснюється це збереженням металу волокнистої структури. Тому під впливом граничних динамічних навантажень такі колеса не колються, а мнуться, і ніяких тріщин не виникає – можна намагатися рихтувати. Також відбувається зменшення маси порівняно з литими колесами на 15-20% (зі сталевим штампованими – на 40-55%), вкрай висока демпфуюча здатність, відсутність ливарних раковин і шкідливих внутрішніх напружень, гранична геометрична точність виконання і відсутність дисбалансу, висока корозійна стійкість для алюмінієвих коліс (не потрібно захисного покриття).
В цьому відношенні максимальний виграш технічних характеристик ми отримаємо при використанні в якості матеріалу магнію. Його щільність в 4,5 рази менше, ніж у сталі, і в 1,5 рази – ніж у алюмінію. Ковані магнієві колеса називають “колесами майбутнього”. Їх демпфуюча здатність в кілька десятків разів вище, а маса на 35% нижче, ніж у кованих алюмінієвих.
Єдиний недолік кованих коліс – це їх ціна (хоча вона і істотно нижче, ніж у іменитих литих зарубіжних побратимів). Та ще, бути може, той факт, що для деяких автомобілів вони, мабуть, “дуже гарні”: в серйозній аварії вони залишаться цілі, а ось підвіска прийде до спільного знаменника (хоча подібний погляд на проблему вельми спірний).
Супервил