Из чего делают диски?

Колесный диск – важная деталь автомобиля, которая не только влияет на его ездовые характеристики, но и выполняет эстетическую функцию. Хорошие диски придают презентабельный вид даже недорогому авто и, наоборот, некачественные колеса скрадывают статусность премиальных марок. Современные технологии позволяют создавать диски из различных материалов и самых разнообразных форм. В статье описаны виды автомобильных дисков по материалу изготовления и особенности производства каждого типа.

Стальные диски

Стальные штампованные колеса пользуются спросом благодаря надежности, универсальности и ценовой доступности. Они идут в базовой комплектации бюджетных легковых авто и всего коммерческого транспорта, отличаются легким восстановлением в случае деформации, однако хуже других типов поддаются балансировке и из-за тяжести конструкции создают большую нагрузку на ходовую часть, увеличивая сопротивление качению.

Такие диски изготавливаются из прочной, но эластичной стали путем штамповки. Стальное изделие традиционно состоит из обода (или цилиндра) и «тарелки». Будущий обод представляет плоский и длинный лист стали, который с помощью специальных валов сворачивается в круг. Место стыка сваривается и тщательно обрабатывается до гладкого состояния. Затем цилиндр кладут под пресс, где он приобретает нужную форму. Полученная конструкция шлифуется и на этом этапе готова к соединению с «тарелкой».

«Тарелка» создается под специальным прессом, где выдавливаются необходимые отверстия и ребра жесткости. Многочисленные круглые отверстия по всему периметру предотвращают нагрев колес во время движения, а небольшие центральные углубления – место крепления диска к ступице с помощью болтов и шпилек.

Затем обе детали свариваются: цилиндр нагревают горелкой, и «тарелка» опускается внутрь его и устанавливается в крепежные отсеки. На заключительном этапе просверливается отверстие для ниппеля и диск покрывается антикоррозийной краской.

Марки листовой стали для штампованных дисков

При изготовлении штампованных колес чаще всего используют низкоуглеродистую сталь. Наиболее распространенная форма такой стали – плоские листы и полосы. Материал с содержанием углерода от 0,10 до 0,25% отличается повышенной твердостью, но меньшей эластичностью в сравнении со сталями с самым низким процентом углерода (от 0,05%).

На втором месте по популярности находятся низколегированные стали (например, 10ЮА, 15ЮА, 08ГСЮТ(Ф), 07ГФЮ). Эти материалы обладают высокой прочностью за счет добавления таких элементов, как молибден, никель и хром. В легированных сталях магний и кремний содержится в большем объеме, чем в низкоуглеродистых, что также положительно влияет на технические характеристики конечной продукции.

Легкосплавные диски

Если производство штампованных дисков не вызывает вопросов из-за своей простоты, то технологии создания легкосплавных колес куда более разнообразны и сложны, поэтому и стоимость таких дисков выше стоимости стальных изделий.

По способу изготовления легкосплавные диски делятся на литые, кованые и составные. Поскольку они изготавливаются из различных сплавов, то существует классификация по преобладающему материалу (алюминиевые, магниевые или титановые).

Литые диски

Диски, изготовленные из легких сплавов по технологии литья, выгодно отличаются от штампованных меньшим весом, высокой прочностью и устойчивостью к коррозии. Однако из-за зернистой структуры в случае сильного удара литое изделие покрывается микротрещинами, что требует сложного и затратного ремонта, в то время как стальной диск при ударе не трескается, а гнется, поэтому легко восстанавливается на специальном оборудовании.

Алюминиевые диски – самый распространенный тип. Большинство производителей делают литые диски из алюминия с добавлением других металлов. Так, для бюджетных моделей в качестве добавки чаще используют кремний (к примеру, g-AlSi10/11 или g-AlSi7), для более дорогих вариантов – магний или титан.

Литые диски из сплавов с магнием в основе не так популярны из-за невысокой пластичности и подверженности коррозии, однако эти колеса в сравнении с алюминиевыми имеют еще меньший вес (плотность магния составляет 1,7 г/см3, алюминия – 2,7 г/см3) и более высокие прочностные характеристики.

Технологии производства литых дисков

Различают два типа литья: гравитационное и с противодавлением . Первый способ подразумевает заливку алюминиевого сплава в специальную форму при естественном атмосферном давлении. Полученная заготовка имеет равномерную мелкозернистую структуру с оптимальными показателями твердости. Диски, созданные по технологии литья под низким давлением, обладают на 10-15% лучшей прочностью и эластичностью, что положительно влияет на последующую обработку и характеристики колес на выходе.

Метод литья с противодавлением основан на использовании давления газов. Этот способ изготовления повышает плотность состава и, как следствие, улучшает качество дисков и снижает процент брака. Также при таком подходе сокращается время создания заготовки.

Следующий обязательный этап – тестирование. Здесь на специальном оборудовании изделие проверяют на пустоты и микротрещины, и в случае обнаружения недочета отправляют на переплавку. Далее будущий диск обтачивается на фрезерном станке и еще раз проверяется на брак.

На заключительной стадии литые диски полируют или матируют в зависимости от выбранного дизайна. В качестве антикоррозийной защиты используют порошковые краски, и после контрольной проверки изделие готово к продаже.

Кованые диски

Кованые колесные диски из-за сложности изготовления и высоких технических характеристик могут стоить в несколько раз дороже литых. Такие колеса выбирают для тюнинга владельцы элитных авто, чтобы подчеркнуть их премиальность. Благодаря особым технологиям кованый диск на 20-30% легче литого аналога и превосходит его по параметрам прочности и эластичности. Недостаток кованых колес кроется в трудоемкости производства и, как следствие, высокой стоимости.

Материалы, используемые для создания кованых моделей, схожи с теми, которые применяют при изготовлении литых. Чаще это смесь алюминия с легирующими компонентами : магний, медь, кремний и другие. Полученный сплав заливается в цилиндры определенного размера, которые после застывания делятся на отрезки нужной ширины. Эти заготовки проходят несколько сложных этапов закалки и штамповки на прессе, на каждом из которых формируются необходимые физические свойства будущего диска. Под воздействием пресса материал приобретает волокнисто-мелкозернистую структуру, где не остается никаких пустот и пузырьков.

После закалки и штамповки идет этап искусственного «состаривания» для выравнивания структуры металла. Далее из партии кованых дисков рандомно выбирают несколько экземпляров, которые тестируют на скрытые дефекты, и если таковых не выявлено, то вся партия отправляется в токарный цех. Здесь просверливаются крепежные и посадочные отверстия и создается дизайн.

Титановые диски , будучи разновидностью легкосплавных, изготавливаются методом горячей объемной ковки. Титан – это сверхпрочный материал, который активно используется в авиапромышленности, отличается устойчивостью к высоким нагрузкам, большим температурам и к коррозии. Колеса из сплава с титаном в основе не получили широкого распространения из-за дороговизны и сложности обработки, однако по техническим параметрам они в разы превосходят стальные и алюминиевые изделия и обладают практически неограниченным сроком службы.

Виды колесных дисков

Сегодня доступны несколько вариантов колесных дисков, которые принято делить как по способу их изготовления, так и по материалу, из которого они изготовлены.

Основные типы колесных дисков бывают:

(штамповка/стальные); (легкосплавные/литье); (ковка); (разборные/сборные); .

Штампованные диски являются самыми доступными по цене, а также самыми тяжелыми по весу. Остальные варианты относятся к категории легкосплавных дисков, которые весят меньше и стоят дороже.

По дизайну самый широкий выбор имеют литые диски , в то время как самыми прочными являются кованые. Среди литых дисков наиболее дорогими являются составные диски.

Давайте разбираться, какие плюсы и минусы имеет каждый вариант.

Штампованные диски

Такие диски являются наиболее простым и дешевым вариантом, который обычно ставится автопроизводителем на бюджетные автомобили в целях снижения конечной стоимости.

Изготовление

Штампованные колеса производят из стали, для изготовления используется метод штампования.

Плюсы

Среди основных преимуществ стальных дисков можно выделить низкую стоимость, достаточную прочность, а также высокую ремонтопригодность (что достаточно важно при активной эксплуатации ТС на дорогах с плохим покрытием).

Минусы

• Большой вес по сравнению с аналогами, практически полное отсутствие выбора в плане дизайна, а также низкую антикоррозионную стойкость.
• Увеличенная масса штампованных дисков является причиной повышенного расхода топлива, снижения динамики, ухудшения управляемости, а также преждевременного выхода из строя отдельных элементов ходовой части. Также в ряде случаев страдает комфорт водителя и пассажиров.
• На практике владельцам приходится осуществлять регулярную покраску штампованных дисков, а также использовать пластмассовые колпаки для улучшения внешнего вида колес и автомобиля в целом.

Конечно, исключения бывают (например, фирменные 5-спицевые «штампы» на моделях Opel или дорогостоящие оригинальные колпаки, весьма удачно имитирующие литые диски), однако в большинстве случаев штампованный диск выглядит стандартно.

Литые диски

Эти колесные диски обозначаются cast, являются наиболее распространенным вариантом и часто ассоциируются с таким понятием, как «кастомизация».

Сегодня можно приобрести дешевые литые диски неизвестных производителей (по стоимости такие колеса не дороже качественной штамповки), средние по цене «массовые» решения известных брендов или дорогостоящие оригинальные заводские диски для автомобилей из среднего и премиального сегмента. Отдельного внимания также заслуживают эксклюзивные решения и тюнинг-колеса.

Изготовление

Основным материалом изготовления для таких дисков служат различные алюминиевые сплавы. Реже используется титановый или магниевый сплав (актуально для дорогостоящих версий). Литой диск изготавливается методом заливки сплава в специальную форму. Далее материал остывает, после чего извлекается из формы и проходит несколько этапов механической обработки.

Еще добавим, что сегодня в арсенале у производителей имеются и более совершенные технологии изготовления литых дисков. Например, литье под давлением. При таком изготовлении расславленный алюминий, который залит в форму, также дополнительно подвергают определенному давлению. Результат — уменьшение пористости материала. Благодаря давлению образуется более цельная мелкозернистая структура, что делает материал заметно прочнее.

Еще одним способом является технология «flow forming». В основе лежит способ механической раскатки обода прямо на горячей заготовке. Метод раскатки позволяет добиться высокой прочности одновременно со снижением общей массы. Кстати, способ напоминает технологию производства кованых дисков. Единственным минусом можно считать то, что литье, которое изготавливается описанными выше способами, стоит намного дороже обычных литых колес.

Плюсы

• Среди основных преимуществ качественных литых дисков можно выделить небольшой вес и достаточную прочность, что позволяет снизить расход топлива, улучшить разгон автомобиля и его управляемость, повысить комфорт и уменьшить нагрузку на подвеску.
• Также можно выделить широчайший выбор литых дисков в плане дизайна и размеров, что позволяет подобрать подходящий вариант практически на любой автомобиль. Более того, подбор дисков на авто можно осуществить с учетом целого ряда требований, пожеланий и индивидуальных предпочтений самого заказчика.

Минусы

не отличается хорошей ремонтопригодностью;
• Высокая вероятность потери внешнего вида в результате мелких механических повреждений, после нахождения колес в агрессивной среде и т.д.
• Прежде всего, литые диски не мнутся (в отличие от штамповки), а попросту раскалываются. Например, литье в результате попадания в яму может как сразу расколоться, так и постепенно накапливать микротрещины. Именно во втором случае есть опасность последующего раскола диска даже после незначительного удара.
• Также литые колеса отличают средние показатели и характеристики по ряду основных параметров. Еще на практике автолюбители отмечают, что использование литых колес по сравнению со штампованными дисками в определенных ситуациях может стать причиной выхода из строя деталей подвески, а также повреждения шин.

Например, если штампованное колесо попадает в яму, оно сминается, но не лопается. При этом часть энергии удара приходится именно на диск, а не на подвеску. В случае с литым диском энергия передается на ходовую часть автомобиля. Если же диск от удара раскололся, часто острые края в буквальном смысле слова разрывают и саму шину.

Кованые диски

Указанный тип колес обозначается forged, является самым прочным и легким по сравнению с аналогами. Обычно устанавливаются на мощные серийные авто и спорткары, а также активно используются в профессиональном автоспорте. Еще ковка весьма востребована в качестве решения в рамках всевозможных эксклюзивных проектов и гражданского тюнинга.

Изготовление

Технология производства кованых дисков фактически является штампованием разогретой цельной заготовки (болванки), после чего выполняется последующая механическая обработка.

Как правило, материалом является алюминий, реже могут быть использованы другие сплавы.

Еще отметим, что кованые диски также могут быть произведены по технологии, которая предполагает вырезание диска из болванки на специальном станке. Данный тип ковки менее прочный, чем кованые диски, изготовленные традиционным способом, однако их прочность все равно намного выше, чем у литых колес.

Как правило, данный способ позволяет изготовить эксклюзивные решения по индивидуальному заказу, уникальные «дизайнерские» кованые диски, лимитированные серии колес и т.д. При этом настоящие спортивные кованые диски изготавливаются исключительно штампованием под высоким давлением. Дело в том, что только традиционный способ штамповки под прессом позволяет придать алюминиевому сплаву самую высокую прочность.

Плюсы

Среди основных плюсов кованых дисков можно выделить высочайшую прочность и низкий вес. При этом производители даже с учетом высокой сложности изготовления и ограничений все равно имеют возможность создавать стильные кованые колеса, которые не уступают литым по внешнему виду. Единственным нюансом является более узкий выбор моделей.

Минусы

• С учетом того, что процесс изготовления кованых колес сложный, дизайн ковки не имеет такого количества различных вариантов, как литье.
• К серьезным недостаткам относят высокую стоимость и низкую ремонтопригодность. На практике, кованые диски в одном случае могут треснуть (по аналогии с литыми колесами), а в другом всего лишь погнуться подобно штамповке. Так или иначе, но нагрузки, которые выдерживают кованые колеса, намного выше по сравнению даже с самым качественным литьем.

Разборные диски

Разборные колесные диски (аналогичные термины — составные/комбинированные/сборные диски) обычно имеют обозначение 2-piece или же 3-piece. Указанные диски являются не цельными, а представляют собой сборную конструкцию из 2 или 3 составных частей. Такие колеса зачастую используются в качестве решений для тюнинга автомобиля.

Изготовление

Как правило, центральная часть диска, которая включает в себя спицы и ступицу, изготовлена методом отливки. Это значит, что в плане дизайна, как и в случае с любым другим литьем, нет никаких ограничений. Также для придания большей прочности может быть применена ковка, однако такое решение используется заметно реже.

Плюсы

• Обод составного диска зачастую кованый, что делает его очень прочным. Крепление центральной части к ободу реализовано при помощи болтов из титана. В результате общая конструкция получается стильной по дизайну, легкой и прочной.
• Ремонтопригодность комбинированных дисков выше, чем у других легкосплавных аналогов. Часто удается заменить только поврежденную часть, а не весь диск целиком.

Минусы

К минусам таких колес можно отнести их высокую стоимость, которая зачастую может быть на одной отметке или даже выше, чем качественная ковка. Обратите внимание, составные диски, особенно с учетом особенностей их производства, не могут стоить дешево. Если на рынке встречаются бюджетные варианты таких колес, то обычно это низкосортная подделка.

Особенности

Еще добавим, что сборные диски могут состоять как из двух частей, так и из трех. В трехсоставном варианте обод имеет как внутреннюю часть, так внешнюю. Это дает возможность производителю гибко менять определенные параметры диска: ширина обода, вылет, глубина полки.

Также автолюбители в разных странах практикуют замену одних составных частей дисков на другие, что позволяет собрать колеса с учетом не только целевого назначения, но и ряда индивидуальных предпочтений.

Другие виды дисков

Напоследок отметим, что выше были рассмотрены основные виды и типы колесных дисков. Однако и это еще не все. Также следует отметить спицованные колеса, которые устанавливаются на различные варианты ретро-автомобилей и другой колесной техники.

Еще существуют композитные диски, которые ставятся на суперкары (среди других материалов используется пластик и карбон), а также кастом-диски в рамках различных индивидуальных проектов.

Так или иначе, в рамках данной статьи их мы рассматривать не будем, так как основное внимание было уделено исключительно массовым продуктам.

Виды колесных дисков

Автомобильное колесо с состоит из двух частей: покрышки (шины) и колесного диска.

Особенности установки резины были рассмотрены в статье «Когда обувать летнюю резину?».

Сегодня речь пойдет о колесных дисках. Вы узнаете, чем различаются литые, штампованные и кованные диски, а также особенности подбора дисков для конкретного автомобиля:

Небольшое пояснение для начинающих автолюбителей. Колесный диск — это центральная металлическая часть колеса, на которую устанавливается покрышка.

Как подобрать колесные диски по параметрам?

Возможность установки диска на конкретный автомобиль определяется несколькими числовыми параметрами.

Например, характеристика диска может иметь следующий вид:
7 J R 17 PCD 5 * 112 ET 45 d 57,1

J	7	ширина колесного диска в дюймах.
R	17	диаметр диска в дюймах.
PCD	5	количество крепежных отверстий.
PCD	112	диаметр окружности, на которой размещаются крепежные отверстия в миллиметрах.
ET	45	вылет колесного диска в миллиметрах.
d	57,1	диаметр центрального отверстия в миллиметрах.

Как правило, производители автомобилей предоставляют рекомендованные характеристики колесных дисков. Подвеска автомобиля проектируется под диски с определенными параметрами. Поэтому если Вы хотите избежать возможных проблем в будущем, то найдите диски, все 6 характеристик которых соответствуют параметрам, указанным автопроизводителем.

Отмечу, что на практике при покупке колесных дисков может возникнуть следующая проблема. Диски у официальных дилеров стоят дороже, чем похожие диски в специализированных магазинах, продающих шины и диски. Однако диски у дилеров строго соответствуют рекомендованным параметрам, а диски в автомагазинах могут отличаться по одной или нескольким характеристикам. Что делать в этом случае?

1. Купить дорогие диски у дилера и не забивать голову их параметрами.

2. Попробовать найти диски, которые строго соответствуют требуемым параметрам, в автомагазинах. На эту задачу придется потратить чуть больше времени, однако решить ее вполне реально.

К сожалению, вероятность найти диски с требуемыми характеристиками в первом попавшемся магазине довольно небольшая, т.к. существует огромное количество разных комбинаций. Однако всегда остается возможность заказать подходящий вариант через интернет-магазин, где проблем с ассортиментом не наблюдается.

3. Купить диски, отличающиеся одним или нескольким параметрами.

Например, можно купить диски большего или меньшего диаметра. Можно купить диски, имеющие больший размер центрального отверстия, другой вылет или большую ширину.

Единственный параметр, который изменить не удастся, — PCD, т.к. посадочные отверстия диска должны строго соответствовать посадочным отверстиям на автомобиле.

Еще раз подчеркну, что использование дисков с параметрами, отличающимися от рекомендованных, может привести к техническим неисправностям автомобиля. Так что подходите к вопросу с умом.

Вернемся к колесным дискам. В среднем диски меньшего размера стоят дешевле, чем диски большего размера.

Например, на практике может оказаться дешевле купить зимнюю резину и дополнительный комплект дисков диаметром 16 дюймов, чем комплект зимней резины 17 дюймов без дисков.

Примечание. В тексте этой статьи для сравнения будут приводены цены для колесных дисков размером 14 дюймов, актуальные в 2019 году.

Стальные штампованные диски

Самым распространенным видом колесных дисков являются штампованные стальные диски. Их популярность во многом обусловлена их низкой стоимостью (для 14 дюймовых в районе 1 200 — 2 000 рублей за диск).

Весомый вклад в распространение штампованных колесных дисков вносит тот факт, что многие новые автомобили в базовых комплектациях продаются именно на таких дисках. Ну а владельцы не спешат тратить деньги на новые диски и используют имеющиеся.

Преимуществом стальных колесных дисков является их реакция на удары (на попадание колеса в яму). Штампованные диски в этом случае обычно не раскалываются, а гнутся. После этого поврежденный диск можно восстановить и он будет служить еще достаточно долго.

Недостатком стальных колесных дисков является их большой вес. Также к недостаткам штамповок можно отнести и их внешний вид. Все штампованные диски очень похожи друг на друга (пример изображен на рисунке выше) и не пользуются особой любовью у автовладельцев.

Проблема внешнего вида штампованных дисков решается путем установки колесных колпаков, закрывающих диск и придающих ему индивидуальный вид.

Литые легкосплавные диски

Еще один популярный вид колесных дисков — литые диски.

В отличие от штампованных дисков, которые изготовлены из стали, литые диски изготавливаются из алюминиевого или магниевого сплава. В связи с этим легкосплавные диски обладают меньшим весом, что и является их весомым преимуществом. Также литые диски имеют большую теплопроводность и это способствует лучшему отводу тепла от тормозных механизмов.

Технология изготовления легкосплавных дисков позволяет придавать им практически любые формы. Поэтому на практике литые диски выглядят привлекательнее штампованных аналогов.

Недостатком легкосплавных дисков является их относительно высокая цена (для 14 дюймовых 3 000 — 4 500 рублей за диск). Второй недостаток литых дисков состоит в том, что при попадании колеса в большую яму колесный диск может расколоться. Восстановить расколотый диск невозможно, требуется его полная замена.

Тем не менее литые диски находят множество сторонников.

Кованые диски

Технология изготовления кованых дисков отличается от дисков двух предыдущих типов.

Преимущества таких дисков проявляются в их высокой прочности. Кроме того, кованые диски самые легкие.

Еще одно неоспоримое преимущество кованых дисков — в отличие от литых дисков они не раскалываются при попадании в яму. Из этого преимущества вытекает и один из недостатков кованых дисков. Поскольку кованые диски легко переносят попадание в яму, то почти вся энергия удара передается подвеске, что неблагоприятно сказывается на состоянии автомобиля.

Второй недостаток кованых дисков — дизайн таких дисков ограничен технологией их изготовления.

Стоят кованые диски примерно столько же, сколько и литые (3 000 — 4 500 рублей за диск для 14 дюймовых дисков). Поэтому и у них есть и сторонники, и противники.

Подведем итоги данной статьи:

• При выборе колесных дисков нужно учитывать параметры, рекомендованные автопроизводителем.
• Существуют 3 типа колесных дисков.
• Штампованные диски самые дешевые и самые тяжелые. Их можно отремонтировать.
• Литые диски стоят дороже и имеют меньший вес. Они могут расколоться при попадании в яму.
• Кованые диски имеют самый низкий вес и самую большую прочность. Их использование может навредить подвеске автомобиля.

Удачи на дорогах!

эксперт по автомобильному законодательству России. Более 11 лет занимается изучением автомобильных нормативных документов и консультациями водителей. Автор аналитических статей и обучающих курсов. Руководитель проекта ПДД Мастер (pddmaster.ru).

Источник https://vsekolesa.ru/blog/iz-chego-delaut-diski/

Источник https://remdisk.com/novosti/vidy-kolesnyh-diskov.html

Источник https://pddmaster.ru/avto/kolesnie-diski.html