støbt aluminium hjul

se. også svejsning aluminium hjul

skelner normalt mellem stålhjul og alufælge. Fælge af let legering anvendes kun aluminium og magnesium. Magnesiumhjul i konventionelle biler er yderst sjældne på grund af deres høje omkostninger og vigtigst af alt lav korrosionsbestandighed.

hjul: stål og aluminium

den største fordel ved støbte aluminiumshjul i forhold til stål – det er muligt at opnå forskelligt design, høj dimensionel nøjagtighed og optimale statiske og dynamiske mekaniske egenskaber.

at tabe aluminiumshjul over stål er en af deres fordele, men ofte ikke afgørende. I nogle tilfælde, vægt støbt aluminium hjul er lig med eller kun lidt lettere end standard stål med et simpelt design,.

aluminiumsfælge: støbt eller smedet

de fleste aluminiumsfælge er støbt eller smedet. Et lille antal diske, hovedsagelig til “elite” og sportsvogne, fremstillet af flere bestanddele og blandede teknologier, der involverer støbemetoder, skoning, stansning, presning, rullning, svejsning og andet.

Cast aluminium hjul

når det kommer til de støbte diske, det normalt refererer kun aluminium alufælge. Stålhjul fremstilles ikke ved støbning og stempling, og magnesiumlegeringshjul anvendes kun af hensyn til eksklusive biler, ovenstående.

Figur 1 – støbt fælg

støbning af aluminiumshjul

til fremstilling af aluminiumshjul ved hjælp af forskellige støbemetoder. metoden aluminiumstøbning det afhænger af kvaliteten af den støbte hjulfælge, ekstern og intern. Valget af støbemetode bestemmes hovedsageligt af kvaliteten af den støbte mikrostruktur (f.eks. porøsitet), gældende typer aluminiumlegeringer og varmebehandlingsregimer. Alt dette bestemmer ikke kun hjulets styrke og pålidelighed, men påvirker også niveauet af kvaliteten af deres udseende.

de grundlæggende metoder til støbning af hjul

de vigtigste metoder til støbning, der anvendes til fremstilling af hjul, er som følger:

• lavtryksstøbning er den vigtigste metode;
• chill casting – bruges mindre ofte;
• støbning med modtryk – endnu sjældnere.

nogle gange anvendt teknologi, der kombinerer støbning smedning og stempling.

Støbning i kølehjulet

generelt er sprøjtestøbning, når metallet injiceres i formen, mere foretrukket end simpel hældning i det under tyngdekraften. Imidlertid er gravity die casting stadig ret relevant støbeproces til fremstilling af hjul. Gravity die casting er billigere, det bruges primært, når, når ikke jagter vægttab, og ønsker at få det oprindelige design. Da processen med at fylde formen kun er afhængig af tyngdekraften, har støbestrukturen normalt flere defekter (for eksempel porøsitet), noget og, som opnås ved sprøjtestøbning. Derfor skiver, støbt i en metalform, normalt har mere vægt til, at tilvejebringe den ønskede styrke.

Støbehjul, lavtryk

de fleste alufælge er fremstillet ved lavtryksstøbning (billede 2). 2 bar) til, for at opnå den hurtige fyldning af formen og for at opnå en mere tæt mikrostruktur, a, følgelig, og bedre mekaniske egenskaber, sammenlignet med tyngdekraften trykstøbning. Derudover giver denne teknologi også lidt højere ydeevne (figur 3).

figur 2-aluminium hjul, fremstillet ved støbning, lavtryk

figur 3-skema af støbehjul, lavtryk

andre metoder til støbning af hjul

ud over den klassiske metode til lavtryksstøbning anvendes mange teknologiske muligheder, som er optimeret til fremstilling af hjul. for eksempel, få endnu lettere og stærkere hjul, når der anvendes særligt udstyr, som giver et højt tryk støbning.

hule hjul

en interessant ny udvikling er den patenterede metode til “air inside technology” firma BBC. Dens grundlæggende ide er brugen af en struktur af hule kamre kant og eger i stedet for et solidt metal. Resultatet er et lettere hjul med bedre dynamik og kørekomfort. Denne teknologi omfatter tilføjelse støbning operationer såsom støbning og svejsning.

figur 4 – aluminiumsfælge med hule elementer,
fremstillet af “Air-Inside” teknologi

kvalitetskontrol alufælge

hver støbt disk udsættes for Røntgeninspektion og udsættes derefter normalt for varmebehandling og bearbejdning. Derefter diskoverfladen udsættes for en særlig forberedelse til maling og maling eller påført beskyttende belægning. Derefter er prøver af statistiske prøveudtagningsdrev den tredimensionelle størrelseskontrol, Kontroller den dynamiske balance, test for træthed og slagstyrke.

aluminiumslegeringer krav til hjul

materialerne til hjulene til at opfylde en række krav, som kan være i konflikt med hinanden.

støbelegeringen skal have gode støbeegenskaber:

• perfekt fyldning af formen,
• intet metal, der klæber til formen,
• Minimal tendens til varm revner og krympning.

materialet skal have

• høj evne til at modstå mekaniske stød (duktilitet, Slagstyrke).

Fælgmateriale skal have

• høj korrosionsbestandighed i både normal og en saltvandsatmosfære.

ROM-materiale skal være

• høj træthedsstyrke.

aluminium-siliciumlegeringer til hjul

i overensstemmelse med disse krav til fremstilling af fælge anvendes hypoeutektiske aluminium-siliciumlegeringer med et siliciumindhold på 7 til 12 %. Disse legeringer har også forskellige additive mængder magnesium for at give gode kombinationer af styrke og duktilitet. Desuden har disse legeringer et lavt indhold af jern og andre urenheder.

aluminiumslegering AlSi11Mg

op til 80 år i Tyskland og Italien, anvendt tæt på den eutektiske sammensætning AlSi11Mg legering indeholdende silicium 11-12 %. Denne legering har meget gode støbeegenskaber, især med hensyn til påfyldning af forme og minimal krympning. På den anden side er den kemiske sammensætning af aluminiumslegeringen det giver ikke en tilstrækkelig høj styrke og træthedsgrænsen, hvilket gør det muligt at reducere vægten af hjulkanten yderligere.

figur 5 – den støbte hjulfælge af en aluminiumslegering AlSi11Mg

aluminiumslegering AlSi7Mg0.3 (A356)

i øjeblikket er standarden til fremstilling af alufælge støbt aluminiumslegering AlSi7Mg0, 3,som er mere almindeligt kendt som Legering A356, med en yderligere modificerende strontium. For første gang anvendes denne legering til fremstilling af fælge i Frankrig, hvor varmebehandlingen ikke blev anvendt.

fordelen ved denne legering er imidlertid nøjagtigt AlSi7Mg0, 3,at den er termisk forstærkende, og det giver dig mulighed for at give ekstra styrke til diskene. I USA og Japan blev denne legering fra begyndelsen anvendt med varmebehandling T6, det vil sige i staten efter slukning og kunstig aldring.

termisk hærdning aluminium hjul

graferne mønster 6 viser afhængigheden af styrkeegenskaberne af legeringen AlSi7Mg, modificeret natrium, magnesiumindholdet. AlSi7Mg0, 3 styrkeegenskaber af legeringen giver den bedste kombination af træthed styrke og forlængelse. Med en stigning i magnesiumindholdet stiger træthedsstyrken ikke væsentligt, forlængelsen falder betydeligt.

figur 6 – trækstyrke, udbyttespænding, forlængelse og udmattelsesstyrke af aluminiumslegeringsstøbning AlSi7Mg-T6

lignende undersøgelser blev udført for forskellige siliciumindhold. etableret, at med stigende indhold af silicium nedsætter duktilitet af legeringen, især ved lav hærdningshastighed på steder fortykninger. Ikke desto mindre fortsætter legeringer med et siliciumindhold på 11-12% i tilfælde, øget flydeevne, når smeltet aluminium er nødvendigt.

af stor betydning for udmattelsesstyrken af legeringen har alsi7mg niveau af porøsitet i støbningen. Figuren 7 viser afhængigheden af udmattelsesstyrken af aluminiumslegeringen AlSi7Mg0,3 maksimal porestørrelse i testprøvematerialet.

Figur 7-træthed styrke støbning aluminiumslegering AlSi7Mg0, 3
afhængig af porestørrelse