"Ковані" диски - що це таке

У попередній статті ми вже розібрали основні переваги та недоліки легкосплавних дисків у порівнянні зі штампованими, але як правильно відмітив користувач @Danylo_Galytckyi, термін "легкосплавні диски" є досить загальним. Одним із типів легкосплавних дисків є так звані "ковані" диски, про які ми і поговоримо більш детально далі. 

"Ковані диски", або більш правильно, "диски, зроблені методом об'ємної гарячої штамповки" мають багато переваг перед штампованими дисками, а також і перед легкосплавними, зробленими методом звичайного литва у форму. Основними перевагами є підвищена міцність диска, а також низька вага (а як ми вже знаємо із попередньої статті, чим легший диск, тим краще). Але в свою чергу, якісні ковані дискі будуть і найдорожчі у своєму розмірі.

Особливості технології виробництва

На першому етапі виготовленя кованих дисків відливається заготовка з легкосплавного металу (спеціального сплаву алюмінія, магнія, титану та ін.). Далі гаряча заготовка піддається процесу ущільнення, а саме, послідовно проходить через великі преси, кожен з яких тисне на заготовку з більшою силою ніж попередній. Сила стискання останнього пресу приблизно 10 тис.тон, а це трохи більше, ніж вага Ейфелевої вежі. Такий метод дозволяє впливати на внутрішню структуру металу. Завдяки ущільненню, зерна сплаву, стиснені між собою, спрямовуються у необхідному напрямку, усуваються всі пори та раковини після литва, а це безпосередньо впливає на міцьність.

Наступним етапом у виготовленні кованого диска є правильна термообробка. Після ущільнення, заготовка вже набула частину необхідних характеристик, але до властивостей так званих кованих дисків ще далеко. Майбутній диск повинен бути водночас міцним, достатньо пластичним та достатньо пружним. Якісний кований диск, навідміну від литого, при сильних ударах не руйнуються, а просто гнеться. Коли ж мова йде про середні удари, то рівень пружності дозволяє переносити їх взагалі без пошкоджень. Всі ці характеристики досягаються за допомогою складного процесу термообробки, що включає відпуск, загартовування та процес штучного старіння. 

Щоб загартувати метал, заготовку впродовж декількох годин рівномірно розігрівають у печі, а потім різко охолоджують. При цьому сплав набуває міцності, але ще необхідно вирівняти структуру металу та прибрати внутрішні напруги, для чого і використовується процес штучного старіння (тримають заготовку в печі при температурі 150-160 С впродовж 12-14 годин, а потім повільно охолоджують).

Механічна обробка

Після того, як метал заготовки набув всіх необхідних властивостей в результаті ущільнення та термообробки, можна здійснювати механічну обробку, а саме перетворювати ущільнену заготовку на кований колісний диск.

Механічна обробка здійснюється на горизонтальних та вертикальних фрезерних станках в залежності від етапу обробки. На сучасному виробництві, весь цей процес є автоматизований, та відбувається по заданій програмі, що дозволяє досягнути високої якості обробки та мінімального дисбалансу.

Типи "кованих" дисків

Варто сказати, що не всі "ковані" диски є однакові за своїми характеристиками. Розрізняють три основні типи:

1. Моноблокова штамповка

Це класична технологія виробництва кованих дисків, описана вище. Диск повністю виготовлено методом об'ємної гарячої штамповки. Такі диски є найлегшими та найміцнішими, але при цьому і найдорожчими у виробництві.

2. Кований диск з розкатним ободом

За цією технологією, первинна заготовка також виготовляється методом гарячої штамповки, але без готового обода. Обід, в свою чергу, розкатується на спеціальних станках до свого нормального стану.

3. Збірний кований диск

За таким методом, лицева частина диска виготовляється методом гарячої штамповки, а обід потім окремо розкатується як окрема деталь. Такі диски, зазвичай, збираються за допомогою кріпильних болтів.

Диски, що відносяться до 2 та 3 типів, безсумнівно мають кращі характеристики ніж звичайні литі, але все ж поступаються дискам, виготовленим повністю методом об'ємної гарячої штамповки.