Алюминиевые колесные диски

Автомобильные колесные диски, которые, по сути, мало похожи на диски, но за которыми прочно закрепилось это название. В англоязычной технической литературе эти «диски» называют более релевантно — «wheels», то есть «колеса».

Конструкция колесных дисков

Тремя основными элементами колесного диска являются ступица, спицы и обод. Иногда все эти элементы входят в одну деталь, иногда — в две или три. Ступица является центральной частью колесного диска и той частью, за которую он крепится к подвеске автомобиля. Спицы расходятся радиально от ступицы и соединяются с ободом. Обод является наружной частью диска, которая держит шину.

Элементы стальных колесных дисков обычно штампуют из листовой стали и затем сваривают вместе. Они работают на многих автомобилях, так как являются самыми дешевыми и надежными, но и самыми тяжелыми. Алюминиевые диски, которые раньше были  опционной и более дорогой комплектацией автомобиля, в настоящее время все более и более входят в стандартную комплектацию многих моделей.

Алюминиевые диски: начало

Применение алюминиевых колесных дисков в легковых автомобилях начиналось вовсе не по причине облегчения их веса. Их ввели для расширения возможностей дизайна, чтобы дать дорогим и престижным моделям индивидуальный «шик».  Кованые алюминиевые колесные диски появились в конце 40-х годов прошлого столетия, а литые – в 70-е годы.

Алюминиевые колесные диски: рынок

В 2000 году доля алюминиевых дисков в европейских автомобилях составляла 30-35 %, а в США и Японии – около 50 %. В 2011 году доля алюминиевых дисков в Европе была уже около 50 %, в США – 70 % и в Японии – 60%.

Сегодня во всем мире около 50 % автомобилей используют алюминиевые колесные диски. Колесные диски составляют около 15 % всего алюминия, который применяется в пассажирских автомобилях и грузовиках.

Конкуренты алюминиевых дисков

Надо принимать во внимание,  что разработка в последние годы новых, высокопрочных сталей и сложных технологий позволила значительно снизить вес стальных колесных дисков и усилить их конкуренцию с алюминиевыми.

Литые или кованые алюминиевые колесные диски?

• Колесные диски должны обеспечивать критические функции безопасности и соответствовать строгим стандартам по конструкции, проектированию и изготовлению.
• Дизайн был главным мотивом внедрения литых алюминиевых дисков, кованые алюминиевые колесные диски обычно легче и прочнее, но также и дороже, чем литые.
• При должном внимании к качеству материалов и технологическому контролю, литые алюминиевые колесные диски могут производиться в соответствии со строгими требованиями стандартов и обеспечивать многие годы надежной службы.
• К 2011 году из всех алюминиевых колесных дисков наиболее распространенными являлись литые диски с рыночной долей более 80 % в Северной Америке, более 90 % в Европе и почти 100 % в Японии.
• В Северной Америке доля кованых дисков на 2011 год составляла 15 %, а в Европе – только 5 %. Продолжающееся снижение веса кованых дисков дает им хороший шанс на увеличение доли на рынке, несмотря на их более высокую цену.

Алюминиевые колесные диски: прогресс

Общее стремление к облегчению колесных дисков толкает к развитию и применению более сложных литейных методов, а также конструкторских и технологических решений по применению листового и прессованного алюминия. Новые разработки находятся на пути дальнейшего снижения веса существующих колесных дисков без отказа от дизайнерских преимуществ литого алюминия. Интересным компромиссом может стать литая или кованая центральная часть колесного диска, которая затем соединяется сваркой к прессованному или катаному ободу.

Fig. 1 – Aluminium wheels produced by different technologies:
a) cast wheel (Source: Montupet), b) forged wheel (Source: Otto Fuchs), c) 2-piece
sheet wheel (Source: Kronprinz), d) 3-piece with an extruded rim and a cast hub
(Source: Speedline SpA)

Источник: European Aluminium Association, 2011